KR0121185B1 - 상변이형 광기록 매체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상변이형 광기록 매체에 관한 것이다. 종래 상변이형 광기록 매체(WORM type)는 열화문제가 대단히 심각하며, 이는 Te이 산소친화력이 뛰어나기 때문이다. 따라서 Te산화물은 기록막으로서의 특성을 저하시킬 뿐만 아니라 특히 기록된 비트의 형상을 변화시킴에 따라 재생시 노이즈 문제가 심각한 것이 었다. 본 발명은 기판 위에 형성되는 하부보호층과, 상기 하부보호층의 상면에 형성되는 상변이형 기록층과, 상기 하부보호층과 상변이형 기록층 사이 및 기록층의 상면에 형성되어 기록층으로의 산소침투를 방지하는 Se로 된 산화방지층과, 상기 산화방지층의 상면에 형성되는 상부보호 층으로 구성하여 기판과 앤티리 플렉션층으로부터의 산소침투에 의한 기록층의 열화를 방지할 수 있고, 또한 대기에서 상측 보호층으로 침투하는 산소 및 습기에 의한 기록층의 열화를 최대한 방지할 수 있으므로 광기록 매체의 자체 수명을 연장하는 한편 기록 비트의 안전한 보존을 기할 수 있으므로 재생시 노이즈 및 에러를 감소시키도록 한 것이다.

Description

상변이형 광기록 매체

제1도는 본 발명에 의한 상변이형 광기록 매체와 단면도.

제2도는 본 발명에 의한 상변이형 광기록 매체의 광투과 변화도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 기판 2 : 하부보호층

3 : 기록층 4 : 상부보호층,

5 : 산화방지층

본 발명은 상변이형 광기록 매체에 관한 것으로, 특히 기록막인 PbTeSe 박막을 중심으로 양면에 Se 박막을 형성하여 기록막의 열화방지 및 재생특성 향상에 적합하도록 한 상변이형 광기록 매체에 관한 것이다.

최근에 광기록 매체로 연구의 대상이 되고 있는 것은 크게 2가지로 분류된다. 첫째는 광자기형(magnetic-optic type) 광기록 매체이며, 둘째는 상변이형(phase change type) 광기록 매체이다. 광자기형 광기록 매체의 경우는 많은 실험 및 연구결과에 의하여 세계적으로 샘플 제작 수준에 이르고 있다.

그러나 상변이형 광기록 매체는 아직까지 연구단계에 있으며, 특히 Te를 기본으로 한 WORM(Write Once Read Many)형 광기록 매체는 기록시에 비정질(amorphous)에서 결정질(crystalline)로의 상변화 속도, 그리고 기록 후 기록 비트의 안정성 등이 대단히 우수해야 하는 등의 요구 조건에 크게 못미치고 있다.

따라서 현재 TeOx, Te-C, TeSe, PbTeSe 등의 기록재료가 많이 연구되고 있으며, 특히 이들의 열화(degradation) 해결에 박차를 가하고 있는 실정이다.

종래 상변이형 광기륵 매체는 TeOx, Te-C, TeSe, PbTeSe 등의 Te를 기본으로 하여 금속 또는 칼코겐(Chalcogen) 물질 등이 첨가된 것으로 이루어져 있다. 이러한 상변이형 광기록 매체의 정보기록 및 재생 원리는 다음과 같다.

정보의 기록시에는 수십 mW급의 레이저 빔을 1μm 이하로 집속시켜 삼변이형 광기륵 매체에 수직으로 조사하여 박막을 순차적으로 가열한다. 이때, 비정질 상태의 원자구조로 되어 있는 박막은 레이저 조사에 의해 순간적으로 가열되어 결정질 상태의 원자구조로 배열하게 된다.

따라서 국부적으로 변화된 결정질 상태를 기록 비트 단위로 할 수 있다.

정보의 재생시에는 레이저 빔이 기록막에 조사될 때 박막구조에 따른 레이저 빔의 투과량 또는 반사량을 이용하여 1과 0의 비트를 검출할 수 있다.

그러나 종래의 상변이형 광기록 매체(WORM type)는 열화문제가 대단히 심각하며, 이는 Te이 산소친화력이 뛰어나기 때문이다. 따라서 Te 산화물은 기록막으로서의 특성을 저하시킬 뿐만 아니라 특히 기록된 비트의 형상이 변하게 됨에 따라 재생시 노이즈 문제가 심각하게 나타난다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 기록층의 양면에 산화방지층을 형성하여 기록층이 산소 침투에 의하여 열화됨을 방지하도록 한 것인 바, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 상변이형 광기록 매체는 기판 위에 형성되는 하부보호층과, 상기 하부보호층의 상면에 형성되는 상변이형 기록층과, 상기 기록층의 상면에 형성되는 상부보호층과, 상기 상,하부보호층과 상변이형 기록층 사이에 형성되어 기록층으로의 산소침투를 방지하는 Se로 된 산화방지층과, 상기 산화방지층의 상면에 형성되는 상부보호 층으로 구성한 것이다.

제1도는 본 발명의 일실시례에 의한 상변이형 광기록 매체의 단면도로서, 이에 도시한 바와 같이, PC 또는 글래스 기판(1) 위에 SiO 앤티리플렉션층(antireflection layer)으로 된 하부보호층(2)이 형성되고, 그 위에 PbTeSe로 된 상변이 기록층(3)이 형성되며, 그 위에 SiO 보호층(4)이 형성됨과 아울러 상기 상변이 기록층(3)의 양면에 Se 산화방지층(5)을 형성하여서 된다.

본 발명의 상변이형 광기록 매체를 제조함에 있어서는 기판으로서 프리그루브(pregreoove)된 PC 또는 글래스를 사용하여 그 기판 위에는 SiO 앤티리플렉션층을 약 140nm의 두께로 증착한다. 이후에 Se층을 약 5Å두께로 증착하며, 이것을 PbTeSe층 위에도 똑같이 형성한다. PbTeSe층은 두개의 Se층 사이에 약 20nm의 두께로 증착한다.

최상측에는 SiO층을 기판 위의 SiO층과 같은 조건으로 증착한다.

상기 각 층은 모두 마그네트론 스퍼터링 방법으로 증착하였으며, 증착조건츤 다음과 같다.

먼저, 진공조 내부의 진공도를 5×10-7Torr 정도로 유지한 후 공정압을 5×10-3Torr로 하여 Sio타게트 를 이용하여 RF스퍼터링(300W)을 행하였다. Se층은 위의 진공조건에서 Se타게트를 이용하여 RF스퍼터링 (100W)을 대단히 짧은 시간내에 행하였다. PbTeSe층도 역시 위의 진공조건에서 Pb타게트, TeSe타게트를 사용하여 증착하였다.

상기한 바와 같이 된 본 고안의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 사용된 레이저는 파장이 830nm인 AlGaAs 반도체 레이저이다. 또한 펄스 폭(pulse width)은 100ns로 하였다.

위의 반도체 레이저를 이용하여 재1도에 도시한 바와 같은 구조의 광기록 매체에 레이저 빔을 조사시키면 순간적인 가열에 의하여 PbTeSe층은 비정질 구조에서 결정질 구조로 천이하게 된다. 또한 기록 전,후에 PbTeSe층에서 각각의 성분들은 다음과 같은 역할을 한다. 즉, Te성분은 박막내의 산화를 방지하는 역할을 하며, Pb성분은 결정입자의 싸이즈에 의하여 발생되는 노이즈를 감쇠시켜 크랙킹(cracking)을 방지하는 역할을 한다.

그리고 본 발명에 의한 Se층은 산소친화력이 대단히 약하기 때문에 다음과 같은 효과를 나타낸다.

즉, PC 또는 글래스 기판은 구조상 많은 이물질 또는 산소를 내포하고 있다. 따라서 앤티리플렉션층의 기능을 저하시킬 뿐만 아니라 기록층의 산화를 일으킬 수 있다. SiO측내의 산소 역시 기록층의 산화를 유 발시킨다. 그러므로 Sio층과 기록층 사인에 산소친화력이 없는 Se층이 형성되어 있으면 기판과 앤티리플 렉션층에 의한 기록층의 산화를 방지할 수 있고, 대기중에서 상측으로부터의 산소침입 및 습기를 방지하는 역할을 한다.

제2도는 본 발명에 의한 상변이형 광기록 매체의 광투과 변화도를 보인 것으로, 도면에서 A는 종래 기술에 의한 SiO/PbTeSe/SiO/기판과 같은 적층 구조의 기록매체에 관한 것이고, B, C는 본 발명에 의한 SiO/Se/PbTeSe/Se/SiO/기판과 같은 적층 구조에 관한 것으로, B는 Se층이 5A 두께로 형성되고, C는 Se층이 50A 두께로 형성된 것이다.

상기 A, B, C의 기록매체의 시료를 60℃, 95% RH 분위기에서 방치하여 방치일 수에 대한 광투과도 변화를 보인 것으로, 여기서 보듯이 본 발명에 의한 광기록 매체가 종래 기술의 것에 비하여 내식성이 우수함을 알 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 광기록 매체는 기판과 앤티리플렉션층으로부터의 산소침투에 의한 기록층의 열화를 방지할 수 있고, 또한 대기에서 상층 보호층으로 침투하는 산소 및 습기에 의한 기록 층의 열화를 최대한 방지할 수 있으므로 광기록 매체의 자체 수명을 연장하는 한편, 기록 비트의 안전한 보존을 기할 수 있으므로 재생시 노이즈 및 에러를 감소시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 기판 위에 형성되는 하부보호층과, 상기 하부보호층의 상면에 형성되는 상변이형 기록층과, 상기 기록층의 상면에 형성되는 상부보호층과, 상기 상,하부보호층과 상변이형 기록층 사이에 형성되어 기록층으로의 산소침투를 방지하는 Se로 된 산화방지층과, 상기 산화방지층의 상면에 형성되는 상부보호층으로 구성함을 특징으로 하는 상변이형 광기록 매체.
2. 제1항에 있어서, 상기 상변이형 기록층이 Te를 함유하는 것임을 특징으로 하는 상변이형 광기록 매체.

Images