JPS62222444A - 光メモリ−材料 - Google Patents
光メモリ−材料Info
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- JPS62222444A JPS62222444A JP61065158A JP6515886A JPS62222444A JP S62222444 A JPS62222444 A JP S62222444A JP 61065158 A JP61065158 A JP 61065158A JP 6515886 A JP6515886 A JP 6515886A JP S62222444 A JPS62222444 A JP S62222444A
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- optical memory
- glass
- memory material
- chalcogen
- thin film
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Links
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Landscapes
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- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Physical Vapour Deposition (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はカルコゲンガラス薄膜を用いた光メモリー材料
に関し、特に’1’e−3e−Ga系のカルコゲンガラ
ス薄膜を用いた高記録密度の光メモリー材料に関するも
のである。
に関し、特に’1’e−3e−Ga系のカルコゲンガラ
ス薄膜を用いた高記録密度の光メモリー材料に関するも
のである。
カルコゲンは広義には周期表の■b族元素を指し、狭義
にはS、Se、Teの3元素を指す。これらのS、Se
、Teのそれぞれの単独の元素、あるいはこれらの狭義
のカルコゲン元素とG13 r As r S n +
S b + ]31などとの化合物から成るカルコゲ
ン物質は、構成元素の成分を変えることにより比重、転
移温度、導電率、電気・光学的禁止帯幅等を連続的に変
化させることができ、また熱や光などのエネルギーを加
えることにより非晶質=結晶質の転移反応を可逆的に起
こし得ることが知られている。
にはS、Se、Teの3元素を指す。これらのS、Se
、Teのそれぞれの単独の元素、あるいはこれらの狭義
のカルコゲン元素とG13 r As r S n +
S b + ]31などとの化合物から成るカルコゲ
ン物質は、構成元素の成分を変えることにより比重、転
移温度、導電率、電気・光学的禁止帯幅等を連続的に変
化させることができ、また熱や光などのエネルギーを加
えることにより非晶質=結晶質の転移反応を可逆的に起
こし得ることが知られている。
このカルコゲン物質は、上述の非晶質、結晶質の相転移
により屈折率が変化し、その結果反射率が変化すること
が知られており、近年、このような興味深い性質を有す
るカルコゲン物質を書き換え可能な光デイスクメモリー
材料として利用しようとする研究が盛んに行われている
。
により屈折率が変化し、その結果反射率が変化すること
が知られており、近年、このような興味深い性質を有す
るカルコゲン物質を書き換え可能な光デイスクメモリー
材料として利用しようとする研究が盛んに行われている
。
このような光デイスクメモリー材料に使用する力A/)
ゲン物質としては、Te 、 ’re −E3e 、
’re、Sew Gaなどが知られている。
ゲン物質としては、Te 、 ’re −E3e 、
’re、Sew Gaなどが知られている。
(例えば昭和60春応物描演、!9p−T−7)〔発明
が解決しようとする間順点〕 上記従来のカルコゲン物質の内でもTeX (Gay
。
が解決しようとする間順点〕 上記従来のカルコゲン物質の内でもTeX (Gay
。
Se1−y)1−x (0,6≦X≦0.9 、0.0
!;≦y≦0.3)で示されるTe−Se−Ga 8ガ
ラスは、ガラスとしての耐久性が高く、又非晶質状態が
比較的安定でメモリー特性が高いという利点があった。
!;≦y≦0.3)で示されるTe−Se−Ga 8ガ
ラスは、ガラスとしての耐久性が高く、又非晶質状態が
比較的安定でメモリー特性が高いという利点があった。
しかしながら上記’re−se−ca系ガラスは非晶質
状態としたカルコゲンガラスW膜部分に半導体レーザー
光をあてて結晶化させるのに必要な時間(消去時間)が
長く、高辻応答性におとる問題点があった。
状態としたカルコゲンガラスW膜部分に半導体レーザー
光をあてて結晶化させるのに必要な時間(消去時間)が
長く、高辻応答性におとる問題点があった。
本発明は上記問題点を解決するために、一般式Tex(
Gay、Se1−y)1−xテ表わされ、x、yの値が
それぞれO8X≦0.9 、0.05≦y≦0.3 の
範囲にある組成を主成分とするカルコゲンガラスの薄膜
を基板上に形成した光メモリー材料において、該カルコ
ゲンガラスK Au、Sn、In+Ge よりなる群よ
り選ばれた少なくとも1種の元素を0.5〜20wt%
含ませている。
Gay、Se1−y)1−xテ表わされ、x、yの値が
それぞれO8X≦0.9 、0.05≦y≦0.3 の
範囲にある組成を主成分とするカルコゲンガラスの薄膜
を基板上に形成した光メモリー材料において、該カルコ
ゲンガラスK Au、Sn、In+Ge よりなる群よ
り選ばれた少なくとも1種の元素を0.5〜20wt%
含ませている。
本発明に用いるカルコゲンガラスの基本tm成はTex
(Gay Se1−y)1−xの式で表わした時、O1
乙≦X≦0.9.O,OS≦y≦0.3の範囲のもので
あるが、上記範囲をこえると光メモリー材料として使用
する場合下記問題が生じる。
(Gay Se1−y)1−xの式で表わした時、O1
乙≦X≦0.9.O,OS≦y≦0.3の範囲のもので
あるが、上記範囲をこえると光メモリー材料として使用
する場合下記問題が生じる。
上記Teの割合(X)が0.6 より少なくになるとエ
ネルギーバンドギャップの関係で、弱パワーの半導体レ
ーザーでのカルコゲンガラス薄膜の励起が困難となり、
またTeの割合(増が0.9を越えると耐久性が劣化す
る。
ネルギーバンドギャップの関係で、弱パワーの半導体レ
ーザーでのカルコゲンガラス薄膜の励起が困難となり、
またTeの割合(増が0.9を越えると耐久性が劣化す
る。
またGaの量のSeO量に対する割合yがo、orより
少なくなるとメモリーの安定性が悪く、0.3を越える
と膜質が脆弱となり、レーザー光照射により膜が破壊さ
れてしまうので光メモリー材料として不適となる。
少なくなるとメモリーの安定性が悪く、0.3を越える
と膜質が脆弱となり、レーザー光照射により膜が破壊さ
れてしまうので光メモリー材料として不適となる。
上記Te−Ga−86ガラスに添加されるAu、sn、
In。
In。
aeよりなる群より選ばれた少なくとも1種の元素の景
は、Te−Ga−3eガラスの重@100に対して0、
!;−20の重量である。上記添加成分量がO0jwt
%よりも少ないと、その添加効果が少なく Te−Ga
−3e系と同程度の応答速度しか得られない。又20w
t% よりも多く添加するとガラスの耐久性が低下する
。
は、Te−Ga−3eガラスの重@100に対して0、
!;−20の重量である。上記添加成分量がO0jwt
%よりも少ないと、その添加効果が少なく Te−Ga
−3e系と同程度の応答速度しか得られない。又20w
t% よりも多く添加するとガラスの耐久性が低下する
。
上記Au + S n r I n r Geよりなる
群の内では、Geを添加することが書き込み消去の繰り
返し使用可能回数の増加の点で好ましい。又Geの添加
量は1〜IO’lit%であることが繰り返し使用可能
回数の点で望ましい。
群の内では、Geを添加することが書き込み消去の繰り
返し使用可能回数の増加の点で好ましい。又Geの添加
量は1〜IO’lit%であることが繰り返し使用可能
回数の点で望ましい。
実施例/〜l、比較例/
Te、Se、Gaの谷粉末(純度99.999%)を’
reo、7(Ga0.051seo、95 )(+、3
となる様、調合した後、混合粉末型j1100に対して
0,0.!;、/、2.6・の割合のGe粉末(純度q
9.ヲ9q%)を各々添加・混合して5種類のガラス原
料粉末を作成した。この混合粉末3種を各々石英アンプ
ルに真空封入した後/ 100”C10時間程度加熱融
解した後急冷してN Te−3e−Ga、1力ラス3種
を得た。これら5種のガラスな粉砕したガラス粉を蒸着
源として真空蒸着法によりガラス基板l上に各々のカル
コゲンガラス薄膜2を作成した。この時蒸着の条件は基
板温度30″C9蒸着レートjnm/分、真空度♂X
/ 0−6tOrrであり該カルコゲンガラス薄膜コの
厚さは約70nmとした。
reo、7(Ga0.051seo、95 )(+、3
となる様、調合した後、混合粉末型j1100に対して
0,0.!;、/、2.6・の割合のGe粉末(純度q
9.ヲ9q%)を各々添加・混合して5種類のガラス原
料粉末を作成した。この混合粉末3種を各々石英アンプ
ルに真空封入した後/ 100”C10時間程度加熱融
解した後急冷してN Te−3e−Ga、1力ラス3種
を得た。これら5種のガラスな粉砕したガラス粉を蒸着
源として真空蒸着法によりガラス基板l上に各々のカル
コゲンガラス薄膜2を作成した。この時蒸着の条件は基
板温度30″C9蒸着レートjnm/分、真空度♂X
/ 0−6tOrrであり該カルコゲンガラス薄膜コの
厚さは約70nmとした。
その後これらカルコゲンガラス薄膜2が設けられたガラ
ス板を別の真空蒸着装置に移し、該カルコゲンガラス薄
膜λ上にパラキシレン膜3を作成した。この時#着の条
件は基板温度2よ°C2真空度/X/ 0 ”’3to
rrとし、該パラキシレン膜3の厚みは約2.3μmと
した。その後この様にして作成した光メモリー材料弘に
toomw7aiのキセノンランプを10〜20秒照射
して約コoo℃に加熱し、該ガラスを結晶化させた。こ
れら光メモリー材料弘の概略断面図を第1図に示す。
ス板を別の真空蒸着装置に移し、該カルコゲンガラス薄
膜λ上にパラキシレン膜3を作成した。この時#着の条
件は基板温度2よ°C2真空度/X/ 0 ”’3to
rrとし、該パラキシレン膜3の厚みは約2.3μmと
した。その後この様にして作成した光メモリー材料弘に
toomw7aiのキセノンランプを10〜20秒照射
して約コoo℃に加熱し、該ガラスを結晶化させた。こ
れら光メモリー材料弘の概略断面図を第1図に示す。
次にこれら5種の光メモリー材料の特性(消去時間およ
び繰り返し使用可能回数)を第<zbに示す実験装置を
用いて測定した。
び繰り返し使用可能回数)を第<zbに示す実験装置を
用いて測定した。
実験装置!は、主としてコリメーションレンズ乙と対物
レンズ7と7IrOnm、30mWの半導体レーザーt
とを取りつけたXYzステーシワならびに半導体レーザ
ーtに接続されたDC1!源10およびパルスジェネレ
ーター//ならびに半導体レーf −了への電源をDC
電源IO又はパルスジェネレーター//へ切り変える切
換スイッチ12ならびにパルスジェネレーター//の波
形を測定するオシロスコープ/3ならびに試料固定台/
lIならびに光学顕微鏡/Sとからなり、試料固定台/
弘に固定した光メモリー材料弘に半導体レーザーtの光
を集光照射させることができ、又光メモリー材料ダの状
態を半導体レーザーrの反対側の光学顕微鏡15により
観察できるようになっている。
レンズ7と7IrOnm、30mWの半導体レーザーt
とを取りつけたXYzステーシワならびに半導体レーザ
ーtに接続されたDC1!源10およびパルスジェネレ
ーター//ならびに半導体レーf −了への電源をDC
電源IO又はパルスジェネレーター//へ切り変える切
換スイッチ12ならびにパルスジェネレーター//の波
形を測定するオシロスコープ/3ならびに試料固定台/
lIならびに光学顕微鏡/Sとからなり、試料固定台/
弘に固定した光メモリー材料弘に半導体レーザーtの光
を集光照射させることができ、又光メモリー材料ダの状
態を半導体レーザーrの反対側の光学顕微鏡15により
観察できるようになっている。
上記実験装置により、下記手順で測定した前記光メモリ
ー材料の消去時間および繰り返し使用可能回数を、第2
図および第7表に示す。
ー材料の消去時間および繰り返し使用可能回数を、第2
図および第7表に示す。
第2図および第1表から、GeをO1!〜twt%添加
した本実施例の光メモリー材料は、Geを添加していな
い従来の光メモリー材料よりも速い消去時間を示してい
ること、およびG6を/ンjwt%添加した光メモリー
材料は特に良好な繰り返し使用可能回数を有しているこ
とがわかる。
した本実施例の光メモリー材料は、Geを添加していな
い従来の光メモリー材料よりも速い消去時間を示してい
ること、およびG6を/ンjwt%添加した光メモリー
材料は特に良好な繰り返し使用可能回数を有しているこ
とがわかる。
消去時間測定法
光メモリー材料弘を試料固定台lグに固定した後半導体
レーザーf KDC電t1.10を接続し、XYZステ
ージ9を用いてレーザ光を光メモリー倒斜tに集光照射
さる。その後切換スイッチ12を切換で半導体レーザr
にパルスジェネレーターl/よr) ハにスミ圧を印加
する。パルスジェネレーター//は書き込み用パルス電
圧と消去用パルス電圧を発生させることができ、直径ハ
5〜2.0μmのビームをTe−Ga−3e系ガラスに
照射して’re−Ga−se系ガラスを結晶化およびガ
ラス化させることができる。結晶化およびガラス化の状
態変化は、光学顕微鏡/jを用いて目視により求めるこ
とができる。パルス電圧のパルス幅をいろいろ変化させ
て書き込み(ガラス化)および消去(結晶化)が確認さ
れる最小のパルス電圧を求め、その時のパルス幅をオシ
ロスコープにより求め、消去時間とした。
レーザーf KDC電t1.10を接続し、XYZステ
ージ9を用いてレーザ光を光メモリー倒斜tに集光照射
さる。その後切換スイッチ12を切換で半導体レーザr
にパルスジェネレーターl/よr) ハにスミ圧を印加
する。パルスジェネレーター//は書き込み用パルス電
圧と消去用パルス電圧を発生させることができ、直径ハ
5〜2.0μmのビームをTe−Ga−3e系ガラスに
照射して’re−Ga−se系ガラスを結晶化およびガ
ラス化させることができる。結晶化およびガラス化の状
態変化は、光学顕微鏡/jを用いて目視により求めるこ
とができる。パルス電圧のパルス幅をいろいろ変化させ
て書き込み(ガラス化)および消去(結晶化)が確認さ
れる最小のパルス電圧を求め、その時のパルス幅をオシ
ロスコープにより求め、消去時間とした。
第 l 表
繰り返し使用可能回数測定法
上記書き込みおよび消去が確認されるパルス電圧を半導
体レーザーにくり返し印加し4’e−Ga−8e系ガラ
スの被膜の破損等によって書き込み消去が観察されなく
なるパルス電圧印加回数(書き込みおよび消去で7サイ
クル)を測定し繰り返し使用可能回数とした。
体レーザーにくり返し印加し4’e−Ga−8e系ガラ
スの被膜の破損等によって書き込み消去が観察されなく
なるパルス電圧印加回数(書き込みおよび消去で7サイ
クル)を測定し繰り返し使用可能回数とした。
実施例5〜7比較例−〜t
I8.Se、Gaの各粉末(純度99.999%)をT
e0.7(Ga0.051seo、95 )0.3
となる様に調合した後、混合粉末重量100に対してl
の割合の■Ge■In■Sn■Au■無添加■Cu■A
g■Zn■5b0Bi■In■ptを各々添加混合して
72種類のガラス原料粉末を作成した。
e0.7(Ga0.051seo、95 )0.3
となる様に調合した後、混合粉末重量100に対してl
の割合の■Ge■In■Sn■Au■無添加■Cu■A
g■Zn■5b0Bi■In■ptを各々添加混合して
72種類のガラス原料粉末を作成した。
上記12種のガラス原料粉末を用いて実施例/〜tと同
様の操作で実施例/−1と同様の光メモリー材料を作成
した。
様の操作で実施例/−1と同様の光メモリー材料を作成
した。
得られた72種の光メモリー材料について実施例/−1
と同様の操作で測定した消去時間を第3図に示す。第3
図からGe + I n y S n 、Auを添加し
た光メモリー材料の消去時間が従来のものよりも消去時
間が速くなっていることがわかる。
と同様の操作で測定した消去時間を第3図に示す。第3
図からGe + I n y S n 、Auを添加し
た光メモリー材料の消去時間が従来のものよりも消去時
間が速くなっていることがわかる。
また得られた72種の光メモリー材料の繰り返し使用可
能回数を実施例/−1と同様測定した結果を第1表に示
す。
能回数を実施例/−1と同様測定した結果を第1表に示
す。
本発明の光メモリー材料は実施例からもあきらかなとう
りカルコゲンガラスの結晶化に要する時間(消去時間)
が短く、そのため応答速度の迷い光メモリー材料として
機能する。
りカルコゲンガラスの結晶化に要する時間(消去時間)
が短く、そのため応答速度の迷い光メモリー材料として
機能する。
又、Geを1〜10wt%含ませた光メモリー材料は、
従来のTex (Ga’J 、S e 1−’l )
l −X ツカ/’ ” ’f ツカ7 Xを用いた光
メモリー材料とくらべ繰り返し使用可能回数が約を倍に
増加しており、耐久性も高くなっている。
従来のTex (Ga’J 、S e 1−’l )
l −X ツカ/’ ” ’f ツカ7 Xを用いた光
メモリー材料とくらべ繰り返し使用可能回数が約を倍に
増加しており、耐久性も高くなっている。
第1図は本発明の光メモリー材料の概略を示す断面図、
第2図は実施例/〜11比較例1のカルコゲンガラス組
成と消去時間との関係を示す図、第3図は実施例−1j
〜7および比較例/、2〜lのカルコゲンガラス組成と
消去時間との関係を示す図、第11図は実施例で使用し
た消去時間および繰り返し使用回数測定用実熟装置の概
念図である。 千日1flkE。 第1図 117eルスノエ不レーター 第4図
第2図は実施例/〜11比較例1のカルコゲンガラス組
成と消去時間との関係を示す図、第3図は実施例−1j
〜7および比較例/、2〜lのカルコゲンガラス組成と
消去時間との関係を示す図、第11図は実施例で使用し
た消去時間および繰り返し使用回数測定用実熟装置の概
念図である。 千日1flkE。 第1図 117eルスノエ不レーター 第4図
Claims (2)
- (1)一般式Te_x(Ga_y、Se_1_−_y)
_1_−_xで表わされ、x、yの値がそれぞれ0.6
≦x≦0.9、0.05≦y≦0.3の範囲にある組成
を主成分とするカルコゲンガラスの薄膜を基板上に形成
した光メモリー材料において、該カルコゲンガラスがA
u、Sn、In、Geなる群より選ばれた少なくとも1
種の元素を0.5〜20wt%含んでいることを特徴と
する光メモリー材料。 - (2)該カルコゲンガラスがGeを1〜10wt%含ん
だものである特許請求の範囲第1項記載の光メモリー材
料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61065158A JPS62222444A (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | 光メモリ−材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61065158A JPS62222444A (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | 光メモリ−材料 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62222444A true JPS62222444A (ja) | 1987-09-30 |
Family
ID=13278791
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61065158A Pending JPS62222444A (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | 光メモリ−材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62222444A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6463195A (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-09 | Hitachi Ltd | Thin film for information recording |
WO2017168939A1 (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 富士フイルム株式会社 | ガラス及びガラスの製造方法並びに光学素子 |
WO2020175402A1 (ja) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 | 日本電気硝子株式会社 | 赤外線透過ガラス |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6186287A (ja) * | 1984-10-05 | 1986-05-01 | Hitachi Ltd | 情報の記録用部材 |
-
1986
- 1986-03-24 JP JP61065158A patent/JPS62222444A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6186287A (ja) * | 1984-10-05 | 1986-05-01 | Hitachi Ltd | 情報の記録用部材 |
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CN113302165B (zh) * | 2019-02-28 | 2023-08-01 | 日本电气硝子株式会社 | 红外线透射玻璃 |
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