JPS618750A - 情報記録方法及びその構造 - Google Patents
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- JPS618750A JPS618750A JP60091332A JP9133285A JPS618750A JP S618750 A JPS618750 A JP S618750A JP 60091332 A JP60091332 A JP 60091332A JP 9133285 A JP9133285 A JP 9133285A JP S618750 A JPS618750 A JP S618750A
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- G11B2007/25705—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of layers having properties involved in recording or reproduction, e.g. optical interference layers or sensitising layers or dielectric layers, which are protecting the recording layers consisting essentially of inorganic materials
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- G11B2007/25705—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of layers having properties involved in recording or reproduction, e.g. optical interference layers or sensitising layers or dielectric layers, which are protecting the recording layers consisting essentially of inorganic materials
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- G11B7/257—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of layers having properties involved in recording or reproduction, e.g. optical interference layers or sensitising layers or dielectric layers, which are protecting the recording layers
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
Ａ、産業上の利用分野
本発明は光メモ１ハ更に詳細に説明すれば、エネルギに
誘導された分別または均質化による光学記録の方法およ
び構造に係る。
誘導された分別または均質化による光学記録の方法およ
び構造に係る。
Ｂ、開示の概要
本発明はエネルギに誘導された分別
（ｆｒａｃｔ １ｏｎａｔ ｉｏｎ ）または均質化（
ｈｏｍｏｇｅｎ ｉ ｚａ ｔ ｉ ｏｎ ）による光
学記録の方法および構造を開示する。光学記録の方法が
分別を行う場合、マトリックス材料および入射エネルギ
吸収材料の均一な混合物を含む薄膜が提供される。薄膜
上のスポットは、電界、光または熱もしくけこれらの組
合せの形式の十分なエネルギにより処理され、薄膜の分
別および／または均質化が生じ、更に、薄膜に追加エネ
ルギによる処理の場合以外は物理的な状態遷移が起きな
い。本発明の良好な実施例では、分別はレーザ照射によ
り行なわれる。
ｈｏｍｏｇｅｎ ｉ ｚａ ｔ ｉ ｏｎ ）による光
学記録の方法および構造を開示する。光学記録の方法が
分別を行う場合、マトリックス材料および入射エネルギ
吸収材料の均一な混合物を含む薄膜が提供される。薄膜
上のスポットは、電界、光または熱もしくけこれらの組
合せの形式の十分なエネルギにより処理され、薄膜の分
別および／または均質化が生じ、更に、薄膜に追加エネ
ルギによる処理の場合以外は物理的な状態遷移が起きな
い。本発明の良好な実施例では、分別はレーザ照射によ
り行なわれる。
レーザ照射されたスポットは不均一になり、その光学的
性質の変化により検出される。光学記録の方法が均質化
を行う場合、不均一な混合物を含む薄膜が提供される。
性質の変化により検出される。光学記録の方法が均質化
を行う場合、不均一な混合物を含む薄膜が提供される。
この場合、エネルギにより処理されたスポットは、無定
形（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ）の相（ｐｈａｓｅ） と
結晶質（ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）の相の間の相遷移を
伴なわずに均一になる。分別と均質化の多数の組合せに
より、記憶装置における情報の書込みと消去を行なうこ
とができる。
形（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ）の相（ｐｈａｓｅ） と
結晶質（ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）の相の間の相遷移を
伴なわずに均一になる。分別と均質化の多数の組合せに
より、記憶装置における情報の書込みと消去を行なうこ
とができる。
Ｃ１従来の技術
米国特許第３５３０４４１号では、半導体材料における
無定形状態と結晶状態の遷移を利用した情報データの記
憶が開示されている。例えば、ある半・！ｔ、体モメリ
材料は、いくらかの酸素および（または）硫黄を含めて
原子百分率で約８５％のテルル（ｔｅｌｌｕｒｉｕｍ）
および約１５チのゲルマニウムを含む。これらの無定形
材料は電気、光または熱エネルギを加ぐ−で変化させる
ことができる。１つの状態では、このような材料は、い
わゆる非結晶すなわち無定形のバルク構造で、低い光学
濃度を有する。別の状態では、該材料は結晶構造で、比
較的高い光学濃度を有する。
無定形状態と結晶状態の遷移を利用した情報データの記
憶が開示されている。例えば、ある半・！ｔ、体モメリ
材料は、いくらかの酸素および（または）硫黄を含めて
原子百分率で約８５％のテルル（ｔｅｌｌｕｒｉｕｍ）
および約１５チのゲルマニウムを含む。これらの無定形
材料は電気、光または熱エネルギを加ぐ−で変化させる
ことができる。１つの状態では、このような材料は、い
わゆる非結晶すなわち無定形のバルク構造で、低い光学
濃度を有する。別の状態では、該材料は結晶構造で、比
較的高い光学濃度を有する。
米国特許第３９７１８７４号では、酸化テルルの薄膜に
おける非結晶（無定形）・結晶状態間の遷移の利用が開
示されている。この場合も、非結晶構造は低い光学濃度
を有し、結晶構造は比較的高い光学濃度を有する。米国
特許は４０’９１１７１号では、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔ
ｔ、ＢｉおよびＭｏ亜酸化物における非結晶（無定形）
・結晶状態間の遷移について開示している。米国特許第
４２７８７３４号では、金属または半金属亜酸化物にお
ける非結晶（無定形）・結晶状態間の、遷移、について
開示している。これらの３つの米国特許において、光学
濃度の変化は、構造が非結晶（無定形）構造から結晶構
造に変る場合に生じる。
おける非結晶（無定形）・結晶状態間の遷移の利用が開
示されている。この場合も、非結晶構造は低い光学濃度
を有し、結晶構造は比較的高い光学濃度を有する。米国
特許は４０’９１１７１号では、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔ
ｔ、ＢｉおよびＭｏ亜酸化物における非結晶（無定形）
・結晶状態間の遷移について開示している。米国特許第
４２７８７３４号では、金属または半金属亜酸化物にお
ける非結晶（無定形）・結晶状態間の、遷移、について
開示している。これらの３つの米国特許において、光学
濃度の変化は、構造が非結晶（無定形）構造から結晶構
造に変る場合に生じる。
アーン他、パ応用物理ジャーナル” （Ａ ｈ ｎａ
ｔａｌ 、 ”Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅ
ｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ”）、第５３巻、１９８２年、３７
７７頁には、２つの成分から１つの化合物への不可逆性
化学反応の利用が記載されている。２つの状態の光学濃
度は異なっており、遷移は試料を短かいレーザパルスに
より加熱することにより行なわれる。
ｔａｌ 、 ”Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅ
ｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ”）、第５３巻、１９８２年、３７
７７頁には、２つの成分から１つの化合物への不可逆性
化学反応の利用が記載されている。２つの状態の光学濃
度は異なっており、遷移は試料を短かいレーザパルスに
より加熱することにより行なわれる。
■）１発明が解決しようとする問題点
前述の特許に記載されているような、非結晶構造と結晶
構造の間の遷移を行なう場合の光学濃度の変化を利用す
る、これまでに提案された情報記憶材料にはいくつかの
問題点がある。これらの光学記憶方式の主要な問題点け
これらの方式が露光後の成長を生じることである。露光
後の成長とけ、使用する材料に応じて、レーザが材料を
照射してから１０分１での期間にわたって光反射率が変
化し続けることを意味する。これは時間がかかりすぎて
光学濃度の完全な対比が得られないことを意味する。コ
ンピュータでは、ビットを書込んでから読取り、検査す
る時間が長すぎることになる。
構造の間の遷移を行なう場合の光学濃度の変化を利用す
る、これまでに提案された情報記憶材料にはいくつかの
問題点がある。これらの光学記憶方式の主要な問題点け
これらの方式が露光後の成長を生じることである。露光
後の成長とけ、使用する材料に応じて、レーザが材料を
照射してから１０分１での期間にわたって光反射率が変
化し続けることを意味する。これは時間がかかりすぎて
光学濃度の完全な対比が得られないことを意味する。コ
ンピュータでは、ビットを書込んでから読取り、検査す
る時間が長すぎることになる。
また、アーンの方式では、化学反応は非可逆性、すなわ
ち消去不可能である。
ち消去不可能である。
本発明の主要な目的はすぐれた光学記録の方法および構
造を提供することである。
造を提供することである。
本発明のもう１つの目的は、露光後の成長時間が短かい
光学記憶方法および構造を提供することである。
光学記憶方法および構造を提供することである。
Ｅ０問題点を解決するための手段
本発明による光学記録の方法および構造はエネルギに誘
導された均質化または分別により実現される。前記方法
が分別を行う場合、マトリックス材料および入射エネル
ギ吸収材料の均一な混合物を含む薄膜が提供される。マ
トリックス材料の例には、５ｉｎ２、ＴｅＯ２、ＧｅＯ
２、ＭｏＯ２，５ｂ２０３、Ｂｉ２Ｏ３、■ｎ２０３、
Ｔｂ０１（ＣＰ ４ ） ｎ 、Ｓ ｅ およびこれ
らの混合物があり、吸収材料の例には、Ａｕ、Ａｇ、Ｐ
ｔ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｃｕ。
導された均質化または分別により実現される。前記方法
が分別を行う場合、マトリックス材料および入射エネル
ギ吸収材料の均一な混合物を含む薄膜が提供される。マ
トリックス材料の例には、５ｉｎ２、ＴｅＯ２、ＧｅＯ
２、ＭｏＯ２，５ｂ２０３、Ｂｉ２Ｏ３、■ｎ２０３、
Ｔｂ０１（ＣＰ ４ ） ｎ 、Ｓ ｅ およびこれ
らの混合物があり、吸収材料の例には、Ａｕ、Ａｇ、Ｐ
ｔ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｃｕ。
Ｔｅ、Ｇｅ、Ｍｎ、Ｓｂ、Ｂ ｉ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｐｂお
よびこれらの混合物がある。薄膜上のスポットは、電界
、光または熱、もしくはこれらＱ組合せの形成の十分な
エネルギで処理され、薄膜の分別を生じる。本発明の良
好な実施例では、分別はレーザ照射により行なわれ、そ
の反応は１ミリ秒よりも短かい時間で完了する。レーザ
照射され不均一になったスポットは、その光学的性質の
変化により検出することができる。前記方法が均質化を
必要とする場合、不均一な混合物を含む薄膜が提供され
る。この場合、照射されて均一になったスポットは、そ
の光学的性質の変化により検出することができる。分別
と均質化の客数の組合せにより、記憶装置において情報
の書込および消去を行なうことができる。マトリックス
および／または吸収材料の適切な選択により、付随して
生じる薄膜の状態の変化、例えば無定形から結晶状態へ
の遷移を抑制し、もしくは、分別または均質化の反応と
同じ時間スケールで生じるようにすることができる。そ
れによって、露光後の成長の問題が取除かれ、薄膜は、
再び照射されて最初の反応の状態が一変されるまで、ま
たはそのようにして最初の反応の状態が一変されない限
り、分別または均質化された状態で安定している。物理
的な状態の変換は、追加のエネルギを与えない限り生じ
ることはない。
よびこれらの混合物がある。薄膜上のスポットは、電界
、光または熱、もしくはこれらＱ組合せの形成の十分な
エネルギで処理され、薄膜の分別を生じる。本発明の良
好な実施例では、分別はレーザ照射により行なわれ、そ
の反応は１ミリ秒よりも短かい時間で完了する。レーザ
照射され不均一になったスポットは、その光学的性質の
変化により検出することができる。前記方法が均質化を
必要とする場合、不均一な混合物を含む薄膜が提供され
る。この場合、照射されて均一になったスポットは、そ
の光学的性質の変化により検出することができる。分別
と均質化の客数の組合せにより、記憶装置において情報
の書込および消去を行なうことができる。マトリックス
および／または吸収材料の適切な選択により、付随して
生じる薄膜の状態の変化、例えば無定形から結晶状態へ
の遷移を抑制し、もしくは、分別または均質化の反応と
同じ時間スケールで生じるようにすることができる。そ
れによって、露光後の成長の問題が取除かれ、薄膜は、
再び照射されて最初の反応の状態が一変されるまで、ま
たはそのようにして最初の反応の状態が一変されない限
り、分別または均質化された状態で安定している。物理
的な状態の変換は、追加のエネルギを与えない限り生じ
ることはない。
Ｆ、実施例（第１Ａ図〜第５Ｃ図）
第２Ａ図および第２Ｂ図は均一な混合物の概念を示す。
均一とは、第２Ａ図では、２つの素子、マトリックスＭ
と吸収材料Ａとが原子のスケールで混合されていること
を意味する。しかしながら、第２Ｂ図に示すように、よ
り粗い分布でも、書込まれるスポットの大きさく一般に
直径が１〜２ミクロン）と比較して化学的組成の変化が
小さい場合は、依然として均一と呼ばれる。薄膜は、第
３Ａ図に示すように、薄膜の表面からの深さとともに一
様に変化するように組成される場合、または、第３Ｂ図
に示すように、照射されるスポットの大きさに似たスケ
ールで水平に変化が生じる場合には、不均一とみなされ
る。更に、薄膜は、十分なエネルギによる処理の後に、
化学的組成の変化の粗さが光学１１１度に変化を生じる
のに十分な程度捷で増す場合、相対的な意味で、不均一
とみなされる。
と吸収材料Ａとが原子のスケールで混合されていること
を意味する。しかしながら、第２Ｂ図に示すように、よ
り粗い分布でも、書込まれるスポットの大きさく一般に
直径が１〜２ミクロン）と比較して化学的組成の変化が
小さい場合は、依然として均一と呼ばれる。薄膜は、第
３Ａ図に示すように、薄膜の表面からの深さとともに一
様に変化するように組成される場合、または、第３Ｂ図
に示すように、照射されるスポットの大きさに似たスケ
ールで水平に変化が生じる場合には、不均一とみなされ
る。更に、薄膜は、十分なエネルギによる処理の後に、
化学的組成の変化の粗さが光学１１１度に変化を生じる
のに十分な程度捷で増す場合、相対的な意味で、不均一
とみなされる。
露光後の成長時間がない、レーザに誘導された均質化“
止たは分別による光学記録の方法および構造を第１Ａ図
および第１Ｂ図に示す。光学記録構造１０は、基板１２
、およびマ） ＩＪツクス材料Ｍと入射エネルギ吸収材
料Ａの均一な混合物を含む薄膜１４を有する。マトリッ
クス材料Ｍの例として、Ｓ ｉ０２、ＴｅＯ２、ＧｅＯ
２、Ｍ２Ｏ３，５ｂ２０３Ｂ＋２０３、■ｎ２０３、Ｔ
ｂ０１（ＣＦ４）ｎ、Ｓｅおよびこれらの混合物があり
、吸収材料Ａの例には、Ａｕ、Ａｇ％Ｐｔ、Ｐｄ、Ｔｉ
、Ｃｒ、Ｃｕ。
止たは分別による光学記録の方法および構造を第１Ａ図
および第１Ｂ図に示す。光学記録構造１０は、基板１２
、およびマ） ＩＪツクス材料Ｍと入射エネルギ吸収材
料Ａの均一な混合物を含む薄膜１４を有する。マトリッ
クス材料Ｍの例として、Ｓ ｉ０２、ＴｅＯ２、ＧｅＯ
２、Ｍ２Ｏ３，５ｂ２０３Ｂ＋２０３、■ｎ２０３、Ｔ
ｂ０１（ＣＦ４）ｎ、Ｓｅおよびこれらの混合物があり
、吸収材料Ａの例には、Ａｕ、Ａｇ％Ｐｔ、Ｐｄ、Ｔｉ
、Ｃｒ、Ｃｕ。
ＴｅＶ Ｇｅ、Ｍｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｎ、 丁ｎ１Ｐ
ｂおよびこれらの混合物がある。１ｌｌｉｉ１４の厚さ
は５００オングストロームのオーダである。
ｂおよびこれらの混合物がある。１ｌｌｉｉ１４の厚さ
は５００オングストロームのオーダである。
第１Ｂ図に示すように、フィルム１４上のスポット１６
は、電界、光または熱、もしくはこれらの組合せの形式
の十分なエネルギにより処理されて薄膜１４から分別さ
れ、入射吸収材料Ａを有する領域１８およびマトリック
ス材料Ｍを有する領域２０を形成する。マトリックス材
料および吸収材料の分別は１ミリ秒以内のエネルギ処理
の間に行なわれ、その後、薄膜は、無定形・結晶間の変
換を含む他のどんな物理的変換に対しても安定している
ので露光後の成長時間の問題が椴除かれる。
は、電界、光または熱、もしくはこれらの組合せの形式
の十分なエネルギにより処理されて薄膜１４から分別さ
れ、入射吸収材料Ａを有する領域１８およびマトリック
ス材料Ｍを有する領域２０を形成する。マトリックス材
料および吸収材料の分別は１ミリ秒以内のエネルギ処理
の間に行なわれ、その後、薄膜は、無定形・結晶間の変
換を含む他のどんな物理的変換に対しても安定している
ので露光後の成長時間の問題が椴除かれる。
第１Ａ図および第１Ｂ図では、書込みは均一な薄膜１４
を分別することにより行なわれ、スポート１６の下に不
均一な領域１８および２０が形成される。
を分別することにより行なわれ、スポート１６の下に不
均一な領域１８および２０が形成される。
薄膜１４のスポット１６に供給されるエネルギは電界、
光または熱もしくはこれらの組合せのエネルギである。
光または熱もしくはこれらの組合せのエネルギである。
良好な実施例では、分別はレーザ照射により行なわれる
。レーザ照射は、スポット１６が静止している場合、１
ミリ秒またはそれ以下の短かい持続時間のレーザパルス
により行なわれるのであろう。別の実施例では、レーザ
照射ステップは、スポット１６が薄膜１４上を移動して
いる場合、１ミリ秒よりも長い持続時間のレーザパルス
により行なわれる。適切なレーザの例には、Ｋｒ＋、人
ｒ＋、ＧａＡｓ１ＨｅＮｅ５、Ｎ２、エキ７？ （ＥＸ
Ｃｉｍｅ ｒ ）などがある。
。レーザ照射は、スポット１６が静止している場合、１
ミリ秒またはそれ以下の短かい持続時間のレーザパルス
により行なわれるのであろう。別の実施例では、レーザ
照射ステップは、スポット１６が薄膜１４上を移動して
いる場合、１ミリ秒よりも長い持続時間のレーザパルス
により行なわれる。適切なレーザの例には、Ｋｒ＋、人
ｒ＋、ＧａＡｓ１ＨｅＮｅ５、Ｎ２、エキ７？ （ＥＸ
Ｃｉｍｅ ｒ ）などがある。
第１Ａ図および第１Ｂ図では、光学記憶媒体の書込みは
均一なフィルムの分別により行なわれたが、第４Ａ図お
よび第４Ｂ図に示すように、不均一な薄ｌＩｌ！２２の
均質化によシ書込みを行なうこともできる。これは、ス
ポット２４に、例えばレーザを照射することにより行な
われ、スポット２４の下に均一な領域２６を形成する。
均一なフィルムの分別により行なわれたが、第４Ａ図お
よび第４Ｂ図に示すように、不均一な薄ｌＩｌ！２２の
均質化によシ書込みを行なうこともできる。これは、ス
ポット２４に、例えばレーザを照射することにより行な
われ、スポット２４の下に均一な領域２６を形成する。
捷た、第４Ａ図に示すような不均一な薄膜２２にエネル
ギを与えて活性化し、第１Ａ図に示すような均一な薄膜
に変換してから、第１Ａ図の均一な薄膜１４を、第１Ｂ
図の不均一な領域１８および２０に変換することにより
、書込みを行なうこともできる。
ギを与えて活性化し、第１Ａ図に示すような均一な薄膜
に変換してから、第１Ａ図の均一な薄膜１４を、第１Ｂ
図の不均一な領域１８および２０に変換することにより
、書込みを行なうこともできる。
書込みステップは均一な試料の分別または不均一な試料
の均質化を必要とするが、消去には反対の状態へ変換す
るステップが必要である。すなわち、均一な薄膜に不均
一な領域が書込捷れている場合、消去ステップは、書込
まれた不均一な領域の均質化を含む。同様に、不均一な
薄膜に均一な領域が書込まれている場合、消去ステップ
は、■込まれた均一な領域の分別を含む。
の均質化を必要とするが、消去には反対の状態へ変換す
るステップが必要である。すなわち、均一な薄膜に不均
一な領域が書込捷れている場合、消去ステップは、書込
まれた不均一な領域の均質化を含む。同様に、不均一な
薄膜に均一な領域が書込まれている場合、消去ステップ
は、■込まれた均一な領域の分別を含む。
第５Ａ図および第５Ｂ図に示すように、均一な薄膜３０
のスポット３２が、例えばレーザ照射のエネルギを与え
られ、第５Ｃ図に示すように、均一な領域３６に四重れ
た不均一な領域３４を形成する。この特定の場所の領域
３４は円形のスポットではないが、図示の都合でこのよ
うな形のスポットになったものである。
のスポット３２が、例えばレーザ照射のエネルギを与え
られ、第５Ｃ図に示すように、均一な領域３６に四重れ
た不均一な領域３４を形成する。この特定の場所の領域
３４は円形のスポットではないが、図示の都合でこのよ
うな形のスポットになったものである。
次に、本発明によるいくつかの異なった実施例について
説明する。ただし、最初の３例は従来の技術によるもの
で、比較のために示すものである。
説明する。ただし、最初の３例は従来の技術によるもの
で、比較のために示すものである。
例１．２および３（従来の技術）：
マトリックス材料として１０〜４５原子百分率のＴｅＯ
□ および吸収材料として９０〜５５原子百分率のＴｅ
を含む薄膜が、３つの異なった種畑の基板、すなわち、
ガラス基板（例１）、石英ガラス基板（例２）、および
ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）基板（例３）上に
これらの材料を一緒に蒸着することにより、これらの基
板上に形成された。蒸着された薄膜の厚さは、薄膜の反
射率が、反射率の変化をＧ ａ Ａ ｓレーザにより監
視することになっている、波長８３０ｍｍで最小化され
るように、選択された。この薄膜の厚さは０１μｍのオ
ーダであった。蒸着される薄膜はすべて、ＴｅとＴｅＯ
□ の無定形および均質の混合物であった。これらの無
定形の均一な薄膜は、ＸｅＣｔエキシマのレーザにより
３０８ ｎｍの波長で露光された。前記レーザからの１
０ナノ秒の単一のパルスは、１０〜６ ’Ｏｍ Ｊ ／
ｃｍ ２のエネルギ密度により薄膜に分別を生じ、不
定形の均一な薄膜を不定形の不均一な薄膜に変換した。
□ および吸収材料として９０〜５５原子百分率のＴｅ
を含む薄膜が、３つの異なった種畑の基板、すなわち、
ガラス基板（例１）、石英ガラス基板（例２）、および
ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）基板（例３）上に
これらの材料を一緒に蒸着することにより、これらの基
板上に形成された。蒸着された薄膜の厚さは、薄膜の反
射率が、反射率の変化をＧ ａ Ａ ｓレーザにより監
視することになっている、波長８３０ｍｍで最小化され
るように、選択された。この薄膜の厚さは０１μｍのオ
ーダであった。蒸着される薄膜はすべて、ＴｅとＴｅＯ
□ の無定形および均質の混合物であった。これらの無
定形の均一な薄膜は、ＸｅＣｔエキシマのレーザにより
３０８ ｎｍの波長で露光された。前記レーザからの１
０ナノ秒の単一のパルスは、１０〜６ ’Ｏｍ Ｊ ／
ｃｍ ２のエネルギ密度により薄膜に分別を生じ、不
定形の均一な薄膜を不定形の不均一な薄膜に変換した。
分別は化学分析用電子分光器（ＥＳＣＡ）によって判定
され、２０〜３０％から２５〜３５％のかなりの光反射
率の変化を生じた。しかしながら、吸収材料としてテル
ルの使用により、これらの薄膜はすべて、照射後５〜１
０分の間、更に４０〜５０チの光反射率の変化を生じた
。後から生じたこれらの変化は、Ｘ線回折分析によシ決
定されたようにテルルの結晶化によるものであった。こ
れらの薄膜は露光後の成長を生じ、その結果、高精度の
光学装置に適合しなかった。
され、２０〜３０％から２５〜３５％のかなりの光反射
率の変化を生じた。しかしながら、吸収材料としてテル
ルの使用により、これらの薄膜はすべて、照射後５〜１
０分の間、更に４０〜５０チの光反射率の変化を生じた
。後から生じたこれらの変化は、Ｘ線回折分析によシ決
定されたようにテルルの結晶化によるものであった。こ
れらの薄膜は露光後の成長を生じ、その結果、高精度の
光学装置に適合しなかった。
例４：
薄膜はガラス基板上に、５Ｂｍの厚さの純粋なＴｅの層
およびｌ、 ７ ｎｍの厚さのＴｅＯ２の層を順次に蒸
着することにより作成された。合計１１のこれらの２重
の層が蒸着され、マトリックス材料として２０原子百分
率のＴｅＯ２および吸収材料として残りの８０原子百分
率のＴｅを含む薄膜が生じた。蒸着された薄膜の厚さの
合計は７４ｎｍであった。蒸着されたときの薄膜は、Ｔ
ｅとＴｅＯ２の結晶質で不均一の混合物であった。この
結晶質で不均一の薄膜はＸｅＣｔエキシマ−のレーザに
より３０８ ｎｍの波長で露光された。前記レーザから
の１０ナノ秒の単一のパルスは、６０ｍＪ／ａＴ＋２の
エネルギ密度により、試料に均質化を生じさせ、結晶質
の不均一な薄膜を無定形の均一な薄膜に変換した。均質
化はＥＳＣＡにより判定され、光反射率にかなりの変化
を生じた。均質化前の薄膜の光反射率は８．３０１ｍの
波長で５０％であった。均質化後の薄膜の光反射率は８
３０旧］］の波長で２０％であった。この光反射率は安
定しており、更にエネルギ入力によシ励起されない限り
変更しない。従って、後露光成長はない。
およびｌ、 ７ ｎｍの厚さのＴｅＯ２の層を順次に蒸
着することにより作成された。合計１１のこれらの２重
の層が蒸着され、マトリックス材料として２０原子百分
率のＴｅＯ２および吸収材料として残りの８０原子百分
率のＴｅを含む薄膜が生じた。蒸着された薄膜の厚さの
合計は７４ｎｍであった。蒸着されたときの薄膜は、Ｔ
ｅとＴｅＯ２の結晶質で不均一の混合物であった。この
結晶質で不均一の薄膜はＸｅＣｔエキシマ−のレーザに
より３０８ ｎｍの波長で露光された。前記レーザから
の１０ナノ秒の単一のパルスは、６０ｍＪ／ａＴ＋２の
エネルギ密度により、試料に均質化を生じさせ、結晶質
の不均一な薄膜を無定形の均一な薄膜に変換した。均質
化はＥＳＣＡにより判定され、光反射率にかなりの変化
を生じた。均質化前の薄膜の光反射率は８．３０１ｍの
波長で５０％であった。均質化後の薄膜の光反射率は８
３０旧］］の波長で２０％であった。この光反射率は安
定しており、更にエネルギ入力によシ励起されない限り
変更しない。従って、後露光成長はない。
例５：
吸収材料Ａとして７７〜５０重量百分率のＡｕおよびマ
トリックス材料Ｍとして２３〜５０重量百分率のＴｅＯ
２′ｆ：含む薄膜は、これらの材料をガラス基板に一緒
に蒸着することにより形成された。蒸着された薄膜の厚
さは、エキシマまたはＧ ａ Ａ、 ７Ａ ｓのレーザ
照射（２０〜６ｏｍＪ／ｃＩｎ２）により、それらの光
学的な性質を最適化するため、６”Ｏｎｍになるように
選択された。８２０ ｎｍでこれらの薄膜の光反射率は
、露光前の３５〜４゜チから、露光後の４５〜５０％に
変化した。分別は、Ｘ線回折分析および可視および赤外
線で記録された光学スペクトルにより判定された。この
材料を使用して回転ディスク上に記録された情報は、４
５ｄｂを越える信号対雑音比でその光反射率の変化から
読取ることができた。光反射率の変化は安定しており、
露光後の成長は生じなかった。
トリックス材料Ｍとして２３〜５０重量百分率のＴｅＯ
２′ｆ：含む薄膜は、これらの材料をガラス基板に一緒
に蒸着することにより形成された。蒸着された薄膜の厚
さは、エキシマまたはＧ ａ Ａ、 ７Ａ ｓのレーザ
照射（２０〜６ｏｍＪ／ｃＩｎ２）により、それらの光
学的な性質を最適化するため、６”Ｏｎｍになるように
選択された。８２０ ｎｍでこれらの薄膜の光反射率は
、露光前の３５〜４゜チから、露光後の４５〜５０％に
変化した。分別は、Ｘ線回折分析および可視および赤外
線で記録された光学スペクトルにより判定された。この
材料を使用して回転ディスク上に記録された情報は、４
５ｄｂを越える信号対雑音比でその光反射率の変化から
読取ることができた。光反射率の変化は安定しており、
露光後の成長は生じなかった。
例６および７：
例５の処理が石英ガラス基板（例６）およびＰＭＭＡ基
板（例７）で行なわれた。どちらの場合も、８２０ｎｍ
のこれらの薄膜の光反射率は、露光前の３５〜４０％か
ら、露光後の４５〜５０％に変化した。光反射率の変化
は安定しており、露光後の成長は生じなかった。
板（例７）で行なわれた。どちらの場合も、８２０ｎｍ
のこれらの薄膜の光反射率は、露光前の３５〜４０％か
ら、露光後の４５〜５０％に変化した。光反射率の変化
は安定しており、露光後の成長は生じなかった。
例８：
交互に２．ＯｎｍＯ金の層と１８〜３．７ ｎｍのＴｅ
Ｏ２の層から成る多層構造は、順次蒸着することにより
交互にガラスとＰＭＭＡの基板上に形成され、合計２６
層（各１３層）が蒸着された。
Ｏ２の層から成る多層構造は、順次蒸着することにより
交互にガラスとＰＭＭＡの基板上に形成され、合計２６
層（各１３層）が蒸着された。
これらの薄膜のエキシマ−レーザ照射は、１５〜４０ｍ
Ｊ／ａｍ２のエネルギにより、アブレーショ／（ａｂｌ
ａｔｉｏｎ）またはマイクロスエリング（ｍｉｃｒｏｓ
ｗｅｌ Ｉ ｉｎｇ）の形跡なしに、光反射率のかなり
の増加（３５％前後から５５％前後に）を生じた。光反
射率の増加は、Ａｕ粒子の平均め大きさがかなり増して
いる、すなわち、例３の場合に似た方法で分別が生じて
いることを表わす。この場合も、露光された領域の光反
射率の変化は安定しており、露光後の成長が生じないこ
とが判った。
Ｊ／ａｍ２のエネルギにより、アブレーショ／（ａｂｌ
ａｔｉｏｎ）またはマイクロスエリング（ｍｉｃｒｏｓ
ｗｅｌ Ｉ ｉｎｇ）の形跡なしに、光反射率のかなり
の増加（３５％前後から５５％前後に）を生じた。光反
射率の増加は、Ａｕ粒子の平均め大きさがかなり増して
いる、すなわち、例３の場合に似た方法で分別が生じて
いることを表わす。この場合も、露光された領域の光反
射率の変化は安定しており、露光後の成長が生じないこ
とが判った。
以上の例に示したように、薄膜の分別および（−またけ
）均質化は、情報記憶のために魅力のある技法を提供す
るが、レーザ露光中に分別するすべての材料が光学記憶
に使用するのに適合するものではない。捷だ、分別され
た状態の光学的な性質が後から変化しないように安定し
ており、特に、露光後の成長を生じないことも必要であ
る。適切な材料選択により、これらの要件が満足される
。
）均質化は、情報記憶のために魅力のある技法を提供す
るが、レーザ露光中に分別するすべての材料が光学記憶
に使用するのに適合するものではない。捷だ、分別され
た状態の光学的な性質が後から変化しないように安定し
ており、特に、露光後の成長を生じないことも必要であ
る。適切な材料選択により、これらの要件が満足される
。
その特宇の例として、Ａ、ｕとＴｅＯ２を−緒に蒸着す
ることが挙げられる。一般に、急速に結晶して凝固する
吸収材料の選択により、露光後の成長の問題は十分に防
止される。
ることが挙げられる。一般に、急速に結晶して凝固する
吸収材料の選択により、露光後の成長の問題は十分に防
止される。
Ｇ１発明の効果
この発明の光記憶方法及び構造によれば、きわめて短時
間で露光後の変化が得られ、その後は光学的性質が変化
することなく安定であるため、種々の光学記憶に適して
いる。
間で露光後の変化が得られ、その後は光学的性質が変化
することなく安定であるため、種々の光学記憶に適して
いる。
第１Ａ図および第１Ｂ図は本発明に従って分別される均
一な混合物の断面図、第２Ａ図および第２Ｂ図は均一な
混合物を示す図、第３Ａ図および第３Ｂ図は不均一な混
合物を示す図、第４Ａ図および第４Ｂ図は本発明のもう
１つの実施例に従って均質化される不均一な混合物の断
面図、第５Ａ図、第５Ｂ図および第５Ｃ図は本発明のも
う１つの実施例に従って異なった外形で分別される均一
な混合物の平面図である。 １０・・・・光学記録構造、１２・・基板、１４ ・・
薄膜、１６・・・スポット、１８．２ｏ・・・領域、２
２・・・・薄膜、２４・・・・スポット、２６・中領域
、３０・・・薄膜、３２・・スポット、３４．３６・・
領域。
一な混合物の断面図、第２Ａ図および第２Ｂ図は均一な
混合物を示す図、第３Ａ図および第３Ｂ図は不均一な混
合物を示す図、第４Ａ図および第４Ｂ図は本発明のもう
１つの実施例に従って均質化される不均一な混合物の断
面図、第５Ａ図、第５Ｂ図および第５Ｃ図は本発明のも
う１つの実施例に従って異なった外形で分別される均一
な混合物の平面図である。 １０・・・・光学記録構造、１２・・基板、１４ ・・
薄膜、１６・・・スポット、１８．２ｏ・・・領域、２
２・・・・薄膜、２４・・・・スポット、２６・中領域
、３０・・・薄膜、３２・・スポット、３４．３６・・
領域。
Claims (2)
- （１）基板上に、マトリックス材料と入射エネルギ吸収
材料とを含む均質なまたは不均質な薄膜を設け、前記材
料の均質領域と不均質領域とを前記薄膜内に生ずるため
に、前記薄膜の一部に前記材料の分別または均質化を引
き起すのに十分なエネルギを与え、 前記薄膜の一部の前記材料の分別または均質化によつて
引き起された前記薄膜の物理的性質の変化を検出する、 ことを含む情報記録方法。 - （２）基板上に、マトリックス材料と入射エネルギ吸収
材料とを含む均質なまたは不均質な薄膜を有し、前記薄
膜は十分なエネルギを受けると前記材料の分別または均
質化を生じて物理的性質変化を発生しまたこの分別また
は均質化後には、さらにエネルギを受けることがなけれ
ば、それ以上の物理的性質変化を生じないことを、特徴
とする情報記録構造。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/621,410 US4576895A (en) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | Optical recording by energy-induced fractionation and homogenization |
| US621410 | 1996-03-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS618750A true JPS618750A (ja) | 1986-01-16 |
Family
ID=24490067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60091332A Pending JPS618750A (ja) | 1984-06-18 | 1985-04-30 | 情報記録方法及びその構造 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4576895A (ja) |
| EP (1) | EP0165440B1 (ja) |
| JP (1) | JPS618750A (ja) |
| CA (1) | CA1227571A (ja) |
| DE (1) | DE3573858D1 (ja) |
Cited By (1)
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1984
- 1984-06-18 US US06/621,410 patent/US4576895A/en not_active Expired - Lifetime
-
1985
- 1985-04-09 CA CA000478634A patent/CA1227571A/en not_active Expired
- 1985-04-30 JP JP60091332A patent/JPS618750A/ja active Pending
- 1985-05-10 DE DE8585105718T patent/DE3573858D1/de not_active Expired
- 1985-05-10 EP EP85105718A patent/EP0165440B1/en not_active Expired
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| JPS57208648A (en) * | 1981-06-12 | 1982-12-21 | Rca Corp | Recording medium |
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Also Published As
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| DE3573858D1 (en) | 1989-11-23 |
| US4576895A (en) | 1986-03-18 |
| EP0165440A2 (en) | 1985-12-27 |
| CA1227571A (en) | 1987-09-29 |
| EP0165440A3 (en) | 1988-01-07 |
| EP0165440B1 (en) | 1989-10-18 |
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