JPS62222444A - 光メモリ−材料 - Google Patents

光メモリ−材料

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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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JP
Japan
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optical memory
glass
memory material
chalcogen
thin film
Prior art date
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Pending
Application number
JP61065158A
Other languages
English (en)
Inventor
Harunobu Yoshida
治信 吉田
Masato Hyodo
正人 兵藤
Hideo Kawahara
秀夫 河原
Tatsuhiko Matsushita
松下 辰彦
Akio Suzuki
晶雄 鈴木
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.)
Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Sheet Glass Co Ltd filed Critical Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority to JP61065158A priority Critical patent/JPS62222444A/ja
Publication of JPS62222444A publication Critical patent/JPS62222444A/ja
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  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • 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。

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。
〔従来の技術〕
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。
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
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。
(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 
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。
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。
〔問題点を解決するための手段〕
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。
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。
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。
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。
上記Te−Ga−86ガラスに添加されるAu、sn、
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
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。
〔実 施 例〕
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
〔発明の効果〕
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。
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。
【図面の簡単な説明】
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

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (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. (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。
JP61065158A 1986-03-24 1986-03-24 光メモリ−材料 Pending JPS62222444A (ja)

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