JPH07282466A - 光メモリーディスク - Google Patents

光メモリーディスク

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Publication number
JPH07282466A
JPH07282466A JP6070511A JP7051194A JPH07282466A JP H07282466 A JPH07282466 A JP H07282466A JP 6070511 A JP6070511 A JP 6070511A JP 7051194 A JP7051194 A JP 7051194A JP H07282466 A JPH07282466 A JP H07282466A
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JP
Japan
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light emitting
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layer
light
forbidden band
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Pending
Application number
JP6070511A
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English (en)
Inventor
Akira Iketani
晃 池谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP6070511A priority Critical patent/JPH07282466A/ja
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  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各ビットに三進数以上の数情報を記録するこ
とができて情報記録密度が高く、読み出し光に対する制
限の少ない光メモリーディスクを提供することを目的と
する。 【構成】 基板1上に、半導体層よりなるスペーサ層S
n と発光層Ln とを交互に積層するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光メモリーディスクの改
良に関する。特に、各記憶領域(ビット)に、二進数情
報ではなく多値情報を記憶しうるようにし、二進数では
なく三進法以上の数を記憶することができるようにする
改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来技術に係る光ディスクは、反射率の
高い金属面に形成された凹凸をもって二進数情報を記憶
していた。換言すれば、光ディスクの各ビットは「0」
または「1」の二進数のみを代表するものであった。そ
して、記憶されている情報を読み出すには、コヒーレン
ト単一スペクトル短波長レーザ光を照射し、反射光強度
の強弱をもって、記憶されている二進数情報を識別して
いた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】各ビットの幾何学的寸
法を縮少するには限度があるため、従来技術に係る光デ
ィスクの情報記録密度は必ずしも十分に大きくはなかっ
た。特に、光ディスクを、コンピュータ用記憶手段とし
て使用しようとする場合は、情報記録密度をより高くす
ることが望まれていた。また、読み出し光がコヒーレン
ト単一スペクトル短波長レーザ光に限定されると云う要
請は少なからぬ技術的制約であり、読み出し光に対する
このような制限が解消されることが望まれていた。
【0004】本発明の目的は、このような要望に応える
ものであり、情報記録密度が高く、読み出し光に対する
制限の少ない光メモリーディスクを提供することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、基板
(1)上に、半導体層よりなる(n+1)枚のスペーサ
層(Sn )とこのスペーサ層(Sn )とエッチング選択
性を有し、それぞれ異なる禁制帯幅を有する半導体層よ
りなるn枚の発光層(Ln )とが交互に積層されている
光メモリーディスクによって達成される。
【0006】そして、発光層(Ln )をなす半導体の禁
制帯幅が、上面に近づくにしたがって次第に小さくされ
ていると、クロストークの防止に有効である。
【0007】各要素の材料の代表例としては、基板
(1)にはGaAsが、スペーサ層(S n )にはInG
aPが、発光層(Ln )にはInGaAsPまたはGa
As/InGaAs/GaAs量子井戸等が好適であ
る。なお、発光層(Ln )の材料には、Zn(S)Se
等のII・VI属化合物半導体も使用できる。
【0008】
【作用】本発明に係る光メモリーディスクは、半導体
が、式
【0009】
【数1】λ=ch/Eg 但し、cは光速であり、hはプランクの定数であり、E
gはその半導体の禁制帯幅である。 で表される波長λを基準とした波長のルミネッセンス光
を発光するので、禁制帯幅を異にする複数枚の半導体の
層をスペーサ層を介して積層しておき、各半導体層にそ
の禁制帯幅に対応して特定の数を代表させておき、その
特定の数に対応して半導体層を露出しておけば、その特
定の数に対応する波長のルミネッセンス光を発光させる
ことができるから、各ビットに多値情報を識別させるこ
とができると云う着想にもとづくものである。そして、
その構成は、好ましくは、光メモリーディスクの上面に
近づくにしたがい禁制帯幅が次第に小さくしてある複数
層の発光層Ln をスペーサ層Sn を介して積層しておく
ものである。その結果、発光層Ln の数に1を加えた数
(反射層も1ビットを構成しうる。)だけ異なる数情報
を記憶することができる。換言すれば、発光層Ln が例
えば5層であれば、最上層のスペーサ層Sn+1 の上に形
成される反射層の存在(ルミネッセンス光は発光しな
い)を加えて、0、1、2、3、4、5と6進数を記録
しうる。
【0010】情報の書き込みにあたっては、当該ビット
に書き込まれる数nに対応して、反射層またはいずれか
の発光層Ln が露出され、読み出しにあたっては、最も
大きな禁制帯幅の発光層L1 をも励起しうる波長(短波
長)の光を当該ビットに照射し、反射層に対応してルミ
ネッセンス光を発光させないか、または、露出している
発光層Ln の禁制帯幅に対応する波長のルミネッセンス
光を発光させ、一方、各発光層Ln の発光波長に感度を
有する光検知手段n個を並置しておき、そのいずれかの
光検知手段を動作させて当該波長に対応する数nを識別
する。いずれの光検知手段をも動作させないビットは反
射層を代表しており、反射層も記憶されている数の識別
に利用できる。
【0011】発光層Ln の各層の禁制帯幅は、好ましく
は、上面に行くにしたがって次第に小さくされているの
で、読み出しにあたり、当該発光層Ln の下層の発光層
n- 1 も発光するであろうが、この下層の発光層Ln-1
の光の波長は当該発光層Lnの波長より短く、当該発光
層Ln に吸収されるので、下層Ln-1 の光がそのまゝ光
検知手段に到達してクロストークを発生することはな
い。
【0012】また、スペーサ層Sn の作用は、情報書き
込みのためのエッチングにあたり、発光層Ln とエッチ
ング選択性を持たせることにある。後述する実施例にあ
っては、スペーサ層Sn には塩酸で溶解可能なInGa
Pが使用されており、発光層Ln には硫酸系エッチャン
ト(硫酸と過酸化水素水と水とが3:1:1に混合され
た水溶液)で溶解可能なInGaAsPまたはGaAs
/InGaAs/GaAs量子井戸等が使用されている
ので、エッチング選択性が得られる。
【0013】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の二つの実施
例に係る光メモリーディスクについて、さらに説明す
る。
【0014】第1例 図1参照 有機金属気相成長法(以下MOCVD法と云う。)また
は分子線エピタキシャル成長法(以下MBE法と云
う。)を使用して、厚さ約500μmの円形GaAs基
板1上に、InGaP層よりなるスペーサ層S1
2 、・・・Sn+1 とInGaAsP層よりなる発光層
1 、L2 、・・・Ln とを交互に積層する。こゝで、
スペーサ層Sn の厚さは約300nmとし、発光層Ln
の厚さは約100nmとする。そして、各発光層Ln
禁制帯幅は、最下層L1 が最大であり、上層に行くにし
たがい小さくされている。例えば、発光層Ln が6層で
あると仮定すると、L1 、L2 、・・・L6 の吸収端波
長は、それぞれ、700nm、720nm、760n
m、770nm、800nm、820nmとされてい
る。
【0015】次に、化学的気相成長法(以下CVDと云
う。)を使用して、Si3 4 層よりなる反射膜2を形
成する。
【0016】以上の工程を使用して製造した光メモリー
ディスクに数情報を書き込む工程について説明する。
【0017】図2参照 例えば、「0」は反射膜2を露出することゝし、「1」
は第n層Ln を露出することゝし、「2」は第n−1層
n-1 を露出することゝし、「3」は第n−2層Ln-2
を露出することゝする等、数情報とこれに対応して露出
される層とを決定する。
【0018】次に、書き込むべき数情報の数列を作成
し、この数列に対応して複数枚のエッチングマスクを作
成する。例えば、第1のマスクには「0」を代表するビ
ットを除く残りすべてのビットに開口を形成し、第2の
マスクには「0」と「1」とを代表するビットを除く残
りすべてのビットに開口を形成する等である。
【0019】これらのn枚のマスクを使用してn回エッ
チングをなす。エッチャントには、Si3 4 に対して
は熱リン酸またはフッ酸が、InGaPに対しては塩酸
が、InGaAsPに対しては上記の硫酸系エッチャン
トが、それぞれ使用される。
【0020】上記の工程の結果、図示するように、例え
ば、「0」に対しては反射膜2が露出し、「1」に対し
ては第n層Ln が露出し、「2」に対しては第n−1層
n- 1 が露出し、「3」に対しては第n−2層L
n-2 が、それぞれ露出することになる。
【0021】最後に、所望により、メモリーディスク表
面をアクリル樹脂膜3で被覆する。保護のためである。
【0022】上記の工程を使用して書き込まれた数情報
を読み出す工程について説明する。
【0023】図3参照 数情報の書き込まれた光メモリーディスク4の各ビット
に順次最大禁制帯幅の発光層L1 を励起しうるエネルギ
ーの光源5例えば発光波長632nmのヘリウムネオン
レーザを照射する。具体的には、矢印Aをもって示す方
向に光メモリーディスクを回転すればよい。
【0024】その結果、「0」を代表するビット(反射
膜2が露出しているビット)からはルミネッセンス光は
発光されず、「1」を代表するビット(発光層Ln が露
出しているビット)からはその発光層Ln の禁制帯幅E
n に対応する波長(λn =hc/Egn 但し、hはプ
ランクの定数であり、cは光速である。)のルミネッセ
ンス光が発光し、「2」を代表するビット(発光層L
n-1 が露出しているビット)からはその発光層Ln-1
禁制帯幅Egn-1 に対応する波長のルミネッセンス光が
発光する。
【0025】そして、これらのルミネッセンス光は、光
学系6を介して、n個の光検知手段(応答する光の波長
は各発光層Ln の発光波長に合わせてある)7のすべて
に入射するようにされている。そこで、いずれの光検知
手段7も動作しなければ、「0」(反射膜が露出してい
るビットが代表する数)を、第1の光検知手段7が動作
すれば、「1」(第n層Ln が露出しているビットが代
表する数)を、第2の光検知手段7が動作すれば、
「2」(第n−1層Ln-1 が露出しているビットが代表
する数)を、それぞれ識別検出する。このとき、発光層
n の禁制帯幅は上層に行くにしたがって小さくしてあ
るので、下層から発したルミネッセンス光は上層で吸収
され、クロストークは発生しない。
【0026】第2例 図4参照 MOCVD法またはMBE法を使用して、厚さ約500
μmの円形GaAs基板1上に、InGaP層よりなり
厚さ約300nmのスペーサ層S1 、S2 、・・・S
n+1 とGaAs(厚さ50nm)/InGaAs(厚さ
9nm)/GaAs(厚さ50nm)の量子井戸層より
なり厚さ約100nmの発光層L1 、L2、・・・Ln
とを交互に積層する。各発光層Ln の発光波長は上層に
行くにしたがい長くされていることは第1例の場合と同
様である。例えば発光層が4層であると仮定すれば、L
1 、L2 、L3 、L4 の吸収端波長は、それぞれ、96
0nm、970nm、980nm、990nmとされて
いる。
【0027】次に、CVD法を使用して、Si3 4
よりなる反射膜2を形成する。
【0028】本実施例と第1例との相違は、本実施例の
場合は発光層が量子井戸であるから半値幅が狭く、波長
の分解能が高いことのみである。吸収端波長の波長差は
最小5nm程度あればよい。
【0029】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係る光メ
モリーディスクは、複数枚のスペーサ層と、相互に禁制
帯幅を異にする半導体発光層の複数枚との積層体よりな
り、いずれかの発光層を露出することにより発光層の枚
数に1を加えた数の記録を可能とし、禁制帯幅の最大の
発光層をもルミネッセンス発光しうるエネルギーの光を
照射することにより、露出している発光層のみをルミネ
ッセンス発光させることにより露出している発光層を識
別して、その層が代表する数を読み出すことができるよ
うにされているので、情報記録密度が高く、読み出し光
に対する制限の少ない光メモリーディスクを実現するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係る光メモリーディス
クの層構成図である。
【図2】本発明に係る光メモリーディスクの情報書き込
み工程の説明図である。
【図3】本発明に係る光メモリーディスクの情報読み出
し工程の説明図である。
【図4】本発明の第2の実施例に係る光メモリーディス
クの層構成図である。
【符号の説明】
1 基板 Sn スペーサ層 Ln 発光層 2 反射膜 3 アクリル樹脂膜 4 情報が書き込まれている本発明に係る光メモリー
ディスク 5 読み出し光光源 6 光学系 7 光検知手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板(1)上に、半導体層よりなる(n
    +1)枚のスペーサ層(Sn )と該スペーサ層(Sn
    とエッチング選択性を有し、それぞれ異なる禁制帯幅を
    有する半導体層よりなるn枚の発光層(Ln )とが交互
    に積層されてなることを特徴とする光メモリーディス
    ク。
  2. 【請求項2】 前記発光層(Ln )をなす半導体の禁制
    帯幅は、上面に近づくにしたがい次第に小さくされてな
    ることを特徴とする請求項1記載の光メモリーディス
    ク。
JP6070511A 1994-04-08 1994-04-08 光メモリーディスク Pending JPH07282466A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6070511A JPH07282466A (ja) 1994-04-08 1994-04-08 光メモリーディスク

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6070511A JPH07282466A (ja) 1994-04-08 1994-04-08 光メモリーディスク

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JPH07282466A true JPH07282466A (ja) 1995-10-27

Family

ID=13433637

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6070511A Pending JPH07282466A (ja) 1994-04-08 1994-04-08 光メモリーディスク

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JP (1) JPH07282466A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999023652A1 (en) * 1997-11-05 1999-05-14 Omd Devices, L.L.C. A method for manufacturing an optical memory device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999023652A1 (en) * 1997-11-05 1999-05-14 Omd Devices, L.L.C. A method for manufacturing an optical memory device

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