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KR20020059162A - Rewritable phase-change optical recording composition and rewritable phase-change optical disk - Google Patents

Rewritable phase-change optical recording composition and rewritable phase-change optical disk Download PDF

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KR20020059162A
KR20020059162A KR20010000225A KR20010000225A KR20020059162A KR 20020059162 A KR20020059162 A KR 20020059162A KR 20010000225 A KR20010000225 A KR 20010000225A KR 20010000225 A KR20010000225 A KR 20010000225A KR 20020059162 A KR20020059162 A KR 20020059162A
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KR
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Patent type
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transition
type
recordable
optical
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Application number
KR20010000225A
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Korean (ko)
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KR100453540B1 (en )
Inventor
친성쑨
이첸밍
Original Assignee
리우 챠오 시우안
내셔널 사이언스 카운실
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B7/2433Metals or elements of groups 13, 14, 15 or 16 of the Periodic System, e.g. B, Si, Ge, As, Sb, Bi, Se or Te

Abstract

PURPOSE: A re-recordable and phase-transition type optical recording composition and a re-recordable and phase-transition type disc are provided to realize the phase transition between a crystal state and an amorphous state after radiation of signal laser beams, thereby achieving the recording, deleting, reproducing and over-writing. CONSTITUTION: A re-recordable and phase-transition type optical recording composition includes £Tex(Gey(Bi1-βSbβ)z|100-aXa, wherein x is boron or carbon, x=47-60at.%, y=12-48at.%, z=5-41at.%, x+y+z=100at.%, β=0.1-0.9, a=0.05-4at.%. The re-recordable and phase-transition type disc includes a re-recordable and phase-transition type optical information recording layer having the composition.

Description

재기록가능한 상변화형 광기록 조성물 및 재기록가능한 상변화형 광디스크{REWRITABLE PHASE-CHANGE OPTICAL RECORDING COMPOSITION AND REWRITABLE PHASE-CHANGE OPTICAL DISK} A rewritable phase-change optical recording composition and a rewritable phase-change optical disc {REWRITABLE PHASE-CHANGE OPTICAL RECORDING COMPOSITION AND REWRITABLE PHASE-CHANGE OPTICAL DISK}

본 발명은 광 정보 기록 매체에 관한 것으로, 특히 신호 레이저 빔의 조사후 결정 상태 및 비정질 상태 사이에서 상이 변화하여 기록, 소거, 재생 및 오버라이팅(over-writing)을 가능하게 하는 재기록가능한 광기록 물질 및 그에 따른 재기록가능한 광기록 디스크에 관한 것이다. The present invention is optical information, and more particularly signals irradiation after the crystalline state and the amorphous phase rewritable optical recording material which changes to enable the recording, erasing, reproducing and overwriting (over-writing) between the state of the laser beam on the recording medium and to a rewritable optical recording disk according thereto.

소거가능한 상변화형 광디스크는 기록층의 결정 상태 및 비정질 상태 사이에서의 상 변화를 이용하여 기록 및 소거 기능을 수행할 수 있도록 한다. A phase-change optical disk is erasable by a phase change between a crystalline state and an amorphous state of the recording layer to perform recording and erase function. 본 발명의 이해를 돕기 위해, 종래기술과 연관하여 소거가능한 상 변화 광디스크의 작동 원리가 설명된다. To facilitate understanding of the invention, the operating principle of an erase phase change optical disc in association with the conventional art will be described.

도 1에 도시된 통상적인 소거가능한 상변화형 광 디스크는 기판(1) 상에서 상부유전층 및 하부유전층 (3) 사이에 게재된 상변화형기록층(2)와, 상부유전층 상의 반사층(4)과, 반사층(4) 상의 플라스틱 보호층(5)으로 구성된다. And a conventional erasable phase-change optical disk is a phase-change recording layer 2 interposed between an upper dielectric layer and lower dielectric layer 3 on the substrate 1 shown in Figure 1, the reflective layer 4 on the upper dielectric layer and , it consists of a plastic protection layer 5 on the reflective layer (4). 상기 유전층(3)에 적합한 물질은 SiO 2 -ZnS이다. Materials for the dielectric layer 3 is SiO 2 -ZnS. 기판(1)은 폴리메틸 메탈크릴레이트(polymethyl methalcrylate), 폴리카보네이트(polycarbonate) 또는 유리로 형성될 수 있다. The substrate 1 may be formed of a metal polymethyl methacrylate (polymethyl methalcrylate), polycarbonate (polycarbonate) or glass. 반사층(4)을 형성하기 위한 적절한 물질은 Au, Cu, Al, Ni, Cr, Pt, Pd 및 그 합금이다. Suitable materials for forming the reflective layer 4 is Au, Cu, Al, Ni, Cr, Pt, Pd and their alloys.

현재 사용된 소거가능한 상변화형 광디스크는 기록층으로서 Te 또는 Se를 기본으로 한 칼코켄화물(chalcogenide) 물질을 이용한다. Currently the erasable phase-change optical disc used is used in a knife koken cargo (chalcogenide) material a Te or Se as the recording layer to the base. 기록층의 영역이 고전력의 짧은 펄스 변조를 갖는 집광된 레이저 빔의 조사후 용융된 상태로 급속히 가열될 때, 인접 층들(예를 들어, 유전층들과 반사층)에 의해 비정질 상태로 전도성을 띠며 냉각되어, 기록 마스크가 형성된다. When the area of ​​the recording layer is rapidly heated to an after irradiation of the focused laser beam, the molten state having a short pulse modulation of the high-power, adjacent layers is by (e. G., Dielectric layer and reflecting layer) cooling ttimyeo the conductivity in an amorphous state , it is formed with a write mask. 비정질 기록 마스크는 블랭크(blank) 결정영역의 반사율보다 낮은 반사율을 가지며 (일부 특수 합금에 있어서는 비정질 기록 마스크의 반사율이 더 높음), 반사율의 차이는 신호 재생에 사용된다. Amorphous recording mask blank (blank) has a lower reflectivity than the reflectivity of the crystalline region (in some special alloys the reflectance of amorphous recording more mask high), the difference in reflectance is used for signal reproduction. 중간 전력의 긴 펄스를 갖는 레이저 빔이 기록 마스크를 소거하는데 사용되고, 가열에 의해 블랭크 결정영역을 녹는점과 결정점 사이의 온도로 회복시킨다. A laser beam having a long pulse of the intermediate power used to erase the write mask, so reinstate the blank crystalline region by heating to a temperature between the melting point and decision points.

칼코겐화물 물질은 미국 특허번호 3,530,441의 SR Ovsinsky, et al.에 의해 상 변화 기록층으로서 가장 먼저 사용되었다. Chalcogenide material was first used as the phase-change recording layer by Ovsinsky SR, et al. In U.S. Patent No. 3,530,441. 상기 미국 특허에서, Te 85 Ge 15 및 Te 81 Ge 15 S 2 Sb 2 의 박막들이 레이저 빔과 같이 높은 에너지 밀도의 조사에 따라 가역 상 천이를 발생시킨다. In the U.S. Patent, the thin films of Te 85 Ge 15 and Te 81 Ge 15 S 2 Sb 2 that generates a reversible phase transition according to irradiation of high energy density such as a laser beam. 이후, 대부분의 연구 작업은 칼코겐화물 물질에 속하는 GeTe, InSe, InSeTl, InSeTlCo, GeSbTe, GeTeSn, GeTeAs, GeTeSnAu, InTe, InSeTe, InSbTe, 및 SbSeTe와 같은 칼코겐화물 물질에 집중되었다. Since then, most of the research work was focused on the chalcogenide material such as GeTe, InSe, InSeTl, InSeTlCo, GeSbTe, GeTeSn, GeTeAs, GeTeSnAu, InTe, InSeTe, InSbTe, and SbSeTe Kogen belonging to the cargo material knife. 이들 물질 중, 미국 특허번호 5,233,599, 5,278,011 및 5,294,523의 일본 Matsushita ElectricIndustrial Co., Ltd에 의해 개발된 GeSbTe 합금 시리즈는 가장 유망한 물질들이다. These materials of US Patent Nos. 5,233,599, 5,278,011 and GeSbTe alloy series developed by the Japanese Matsushita ElectricIndustrial Co., Ltd of 5294523 are the most promising materials. 상기 특허의 세부내용은 본 명세서 전반에 걸쳐 참고로 삽입되었다. The details of the patent was inserted as a reference throughout the specification.

그러나, 상기의 상 변화 물질들은 결정작용시 두 개의 결정 상, 즉, 저온의 면심입방체(face-centered cubic)(FCC) 상 및 고온의 조밀육방격자(hexagonal close-packed lattice)(HCP) 상이 존재한다는 단점을 갖는다. However, the phase change material of the above are the determined two crystal during operation, that is, a face-centered cubic (face-centered cubic) of the low-temperature (FCC) phase and a dense hexagonal lattice of a high temperature (hexagonal close-packed lattice) (HCP) phase exists It has the disadvantage that. FCC와 HCP사이의 상 천이는 긴 사용기간후 재기록가능한 상변화형 광디스크의 신뢰성을 크게 감소시키고, 쓰기-소거 사이클의 가능한 수를 감소시킨다. The transition between the FCC and HCP significantly reduces reliability of the rewritable phase-change optical disk after a long period and, writing-reduces the possible number of erase cycles.

도 1은 종래의 소거가능한 상변화형 광디스크의 구조를 보여주는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional erasing phase change type optical disc.

도 2는 본 발명에 따른 재기록가능한 상변화형 광정보 기록 조성물, Te-(Ge,Bi,Sb)-X의 광범위한 범위를 보여주는 구성도로서, X=B 또는 C이고, X는 0.05~5 at.%를 갖는다. 2 is a schematic view showing the broad range of -X rewritable phase-change optical information recording composition, Te- (Ge, Bi, Sb) in accordance with the present invention, X = B or C, X has 0.05 ~ 5 at It has a%.

도 3은 열처리(annealing)후 대조 조성물, Te(Ge 0.8 Sb 0.2 )의 결정층의 X-선 회절 스펙트럼을 보여준다. Figure 3 shows the X- ray diffraction spectrum of a crystalline layer of the control composition, Te (Ge 0.8 Sb 0.2) after heat treatment (annealing).

도 4는 상기 대조 조성물 Te 51.4 Ge 36.1 Sb 12.5 의 결정층(R C )과 비정질층(R A )의 반사율을 보여주는 가시광 범위내 반사율 대 파장의 계략도이다. Figure 4 is the control composition Te 51.4 Ge 36.1 Sb 12.5 of the crystalline layer (R C) and the amorphous layer (R A) visible light reflectance within the range of maneuvers versus wavelength, showing a reflectance of.

도 5는 250℃에서 10분동안 열처리후 본 발명의 예1에 따라 제조된 4가지 조성물 중 결정층들의 X-선 회절 스펙트럼을 보여주는 것으로, 4가지 조성물은 (Te 50.6 Ge 37.4 Bi 5.7 Sb 6.3 ) 1-a B a 의 화학식을 가지며, 여기서 a는 각각 B0, B1, B2 및 B3으로 명명된 0, 0.89, 1.54 및 1.86 at.%이다. Figure 5 is then subjected to heat treatment at 250 ℃ for 10 minutes to show the X- ray diffraction spectra of the four compositions in the crystal layer prepared according to Example 1 of the present invention, the four compositions (Te 50.6 Ge 37.4 Bi 5.7 Sb 6.3) 1-a B a having the formula wherein a is each B0, B1, B2, and 0, 0.89, 1.54, and 1.86 at.% named B3.

도 6은 본 발명의 예1에 따라 제조된 4가지 조성물 중 결정층(R C )과 비정질층(R A )의 반사율을 보여주는 가시광 범위내 반사율 대 파장의 계략도이다. Figure 6 is a visible light reflectance within the range of maneuvers versus wavelength, showing a reflectance of the four crystalline layer (R C) and the amorphous layer (R A) of the composition prepared according to Example 1 of the present invention.

도 7은 본 발명의 예1에 따라 제조된 4가지 조성물 및 도 4에서 사용된 대조 조성물(A로 명명된)의 광계조(optical contrasts)를 보여주는 가시광 범위내 광계조 대 파장의 계략도이다. 7 is a control composition optical gradients within the light gray level scheme of large wavelength visible light shows (optical contrasts) the range (named as A) used in the four compositions and 4, prepared according to Example 1 of the present invention.

도 8a는 180℃에서 10분동안 열처리후 본 발명의 예2에 따라 제조된 4가지 조성물 중 결정층들의 X-선 회절 스펙트럼을 보여주는 것으로, 4가지 조성물은 (Te 54.5 Ge 22.0 Bi 6.5 Sb 17.0 ) 1-a B a 의 화학식을 가지며, 여기서 a는 각각 C0, C1, C2 및 C3으로 명명된 0, 0.74, 1.27 및 1.85 at.%이다. Figure 8a after the heat treatment at 180 ℃ for 10 minutes to show the X- ray diffraction spectra of the four compositions in the crystal layer prepared according to Example 2 of the present invention, the four compositions (Te 54.5 Ge 22.0 Bi 6.5 Sb 17.0) 1-a B a having the formula wherein a is each of C0, C1, C2, and 0, 0.74, 1.27, and 1.85 at.% named C3.

도 8b는 300℃에서 10분동안 열처리후 본 발명의 예2에 따라 제조된 4가지 조성물 중 결정층들의 X-선 회절 스펙트럼을 보여준다. Figure 8b after the heat treatment at 300 ℃ for 10 min shows the X- ray diffraction spectra of the four compositions in the crystal layer prepared according to Example 2 of the present invention.

도 9는 본 발명의 예2에 따라 제조된 4가지 조성물 중 결정층(R C )과 비정질층(R A )의 반사율을 보여주는 가시광 범위내 반사율 대 파장의 계략도이다. Figure 9 is a visible light reflectance within the range of maneuvers versus wavelength, showing a reflectance of the crystalline layer (R C) and the amorphous layer (R A) of the four compositions prepared according to Example 2 of the present invention.

도 10은 본 발명의 예2에 따라 제조된 4가지 조성물중 광계조를 보여주는 가시광 범위내 광계조 대 파장의 계략도이다. Figure 10 is a scheme of the light within the visible-light gradation versus wavelength showing a light gray level of the four compositions prepared according to Example 2 of the present invention ranges Fig.

도 11은 본 발명의 예1의 조성물 B0 및 B1을 이용하여 제조된 2개의 상변화형 광디스크의 동적 소거 및 기록 특성을 보여주는 계략도이다. 11 is a schematic illustrating the dynamic erasing and recording characteristics of two phase-change optical disk produced by using the compositions B0 and B1 in Example 1 of the present invention.

도 12는 본 발명의 예2의 조성물 C0 및 C1을 이용하여 제조된 2개의 상변화형 광디스크의 동적 소거 및 기록 특성을 보여주는 계략도이다. 12 is a schematic illustrating the dynamic erasing and recording characteristics of two phase-change optical disk produced by using the compositions C0 and C1 in Example 2 of the present invention.

도 13은 본 발명에 따른 재기록가능한 상변화형 광정보 기록 조성물, Te-(Ge,Bi,Sb)-X의 바람직한 범위를 보여주는 구성도로서, X=B 또는 C이고, X는 0.05~4 at.%를 갖는다. Figure 13 is a schematic view showing a preferable range of -X rewritable phase-change optical information recording composition, Te- (Ge, Bi, Sb) in accordance with the present invention, X = B or C, X has 0.05 ~ 4 at It has a%.

본 발명은 종래기술의 개선을 보여주는 상변화형 광기록 물질로서 사용하기 위한 새로운 5-원소 합금, 즉, Te-(Ge,Bi,Sb)-X, X=B 또는 C를 개시한다. The present invention is a new five-element alloy, that is, Te- (Ge, Bi, Sb) for use as a phase-change optical recording material that shows an improvement of the prior art discloses the -X, X = B or C. 본 발명에 따른 5-원소 합금의 통상적인 개선은 우수한 높은 결정 속도와 가시광 범위 내에서 비정질 상태와 결정 상태 사이의 높은 광 계조를 포함하여, 재기록가능한 상 변화 광기록 물질로서의 사용에 매우 적합하다. A typical improvement of the 5-element alloy according to the present invention is excellent in the high speed and determines the visible light range, including high light gradation between the amorphous state and the crystalline state, is suitable for use as a rewritable phase-change optical recording material.

본 발명에 따라 설계된 재기록가능한 상변화형 광기록 조성물은 Te-Ge 이원방식에서 Ge의 부분을 Bi 및 Sb로 동시에 대체하고 또한 다음과 같은 화학식을 갖는 적은 양의 원자 붕소 또는 탄소를 투여하기 위한 것이다. A phase-change optical recording composition rewritable designed according to this invention is to replace the Ge portion in the Te-Ge two won manner at the same time of Bi and Sb, and also administering a small amount of atoms of boron or carbon having the following formula, such as .

[Te(Ge 1-α M α ) γ ] 100-a X a [Te (Ge 1-α M α) γ] 100-a X a

여기서, M=Bi 1-β Sb β , X=B 또는 C, 더 정확하게는 원자백분율(at.%)로 표시된다. Here, M = Bi 1-β Sb β, X = B or C, more precisely, is represented by atomic percent (at.%).

[Te x (Ge y (Bi 1-β Sb β ) z ] 100-a X a [Te x (Ge y (Bi 1-β Sb β) z] 100-a X a

여기서, x=47~60at.%, y=12~48at.%, z=5~41at.%, x+y+z=100at.%, β=0.1~0.9, a=0.05~4at.%. Here, x = 47 ~ 60at.%, Y = 12 ~ 48at.%, Z = 5 ~ 41at.%,. X + y + z = 100at%, β = 0.1 ~ 0.9, a = 0.05 ~ 4at.%.

본 발명에 따른 재기록가능한 상변화형 광기록 조성물은 y의 값에 따라 두 개의 족으로 분류될 수 있으며, 제1족의 조성물은 y=28~48at.%, z=5~25at.%, β=0.1~0.9, a=0.5~3at.%이고, 제2족의 조성물은 y=12~28at.%, z=12~41at.%, β=0.1~0.9, a=0.5~3at.%이다. A rewritable phase-change optical recording composition according to the invention, depending on the value of y can be classified into two families, the composition of the first group is y = 28 ~ 48at.%, Z = 5 ~ 25at.%, Β = it is 0.1 ~ 0.9, a = 0.5 ~ 3at.%, and the composition of the second group is y = 12 ~ 28at.%, z = 12 ~ 41at.%, β = 0.1 ~ 0.9, a = 0.5 ~ 3at.% .

바람직하게는, 제1족 조성물은 비정질상태와 결정상태 사이에서 가시광 범위내 30%보다 큰 광계조를 갖는다. Preferably, the first group compositions have the large light gray level than that in the visible range of 30% between the amorphous state and crystalline state.

바람직하게는, 제1족 조성물은 180에서 210℃에 이르는 결정 온도를 갖는다. Preferably, the first group compositions have a determined temperature ranging from 180 to 210 ℃.

바람직하게는 제1족 조성물은 결정 상태와 300℃이하의 온도에서 FCC 상 만을 갖는다. Preferably, the first group compositions have only the FCC phase in the crystal state and a temperature not higher than 300 ℃.

바람직하게는 제1족 조성물은 결정 온도에서 1.5내지 3.5eV에 이르는 결정 활성화 에너지를 갖는다. Preferably, the first group compositions have a determined activation energy ranging from 1.5 to 3.5eV in the crystal temperature.

바람직하게는, 제2족 조성물은 비정질상태와 결정상태 사이에서 가시광 범위내 20%보다 큰 광계조를 갖는다. Preferably, the second group compositions have a greater gray-scale than the visible light within the range of 20% between the amorphous state and crystalline state.

바람직하게는, 제2족 조성물은 140에서 180℃에 이르는 결정 온도를 갖는다. Preferably, the second group compositions have a determined temperature up to 180 ℃ at 140.

바람직하게는 제2족 조성물은 250℃이하의 온도에서 FCC 상 만을 갖는다. Preferably, the second group compositions have only the FCC phase at a temperature below 250 ℃.

바람직하게는 제2족 조성물은 결정 온도에서 1.5내지 3.5eV에 이르는 결정 활성화 에너지를 갖는다. Preferably, the second group compositions have a determined activation energy ranging from 1.5 to 3.5eV in the crystal temperature.

바람직하게는 제1족 조성물은 다음의 조성을 갖는다. Preferably, the first group compositions have the following composition.

(Te 50.6 Ge 37.4 Bi 5.7 Sb 6.3 ) 99.11 B 0.89 , (Te 50.6 Ge 37.4 Bi 5.7 Sb 6.3 ) 98.46 B 1.54 , (Te 50.6 Ge 37.4 Bi 5.7 Sb 6.3 ) 98.14 B 1.86 , 또는 (Te 50.6 Ge 37.4 Bi 5.7 Sb 6.3 ) 99.01 C 0.99 . (Te 50.6 Ge 37.4 Bi 5.7 Sb 6.3) 99.11 B 0.89, (Te 50.6 Ge 37.4 Bi 5.7 Sb 6.3) 98.46 B 1.54, (Te 50.6 Ge 37.4 Bi 5.7 Sb 6.3) 98.14 B 1.86, or (Te 50.6 Ge 37.4 Bi 5.7 Sb 6.3) 99.01 C 0.99.

본 발명은 또한 기판과 기판상에 도포된 재기록가능한 상변화형 광기록층을 구비한 재기록가능한 상변화형 광디스크를 제공하며, 상기 재기록가능한 상변화형 광기록층은 본 발명의 상기 재기록가능한 상변화형 광기록 조성물의 조성을 갖는다. The invention also provides a rewritable phase-change optical disk having a rewritable phase change type optical recording layer coated on a substrate and the substrate, and the rewritable phase change type optical recording layer is a phase change as possible the rewriting of the invention It has a composition of the optical recording composition.

(1) 합금 설계 (1) Alloy Design

본 발명에 따른 합금 설계는 이원 합금, TeGe에 기초를 둔다. Alloy design according to the invention is based on the binary alloy, TeGe. TeGe는 녹는점(725 ℃)과, 결정 온도와, 결정 활성화 에너지 베리어(barrier)가 높고, 고온에서는 제 2 결정 상(HCP)이 나타나는 단점이 있다. TeGe has high and the melting point (725 ℃), determination temperature, determining the activation energy barrier (barrier), a high temperature has a drawback in the second crystalline phase (HCP) is shown. 결정 온도와 결정 활성화 에너지를 조절하기 위하여, 본 발명자들은 VA족 원소들을 이용하여 TeGe 합금에서 고가이며 녹는점이 높은 Ge을 부분적으로 대체한다. In order to control the crystal temperature and determining the activation energy, the present inventors will be expensive and a melting point in part replaced with a high Ge in the TeGe alloy using the VA group elements. 보다 구체적으로, 결정 온도와 결정 활성화 에너지를 낮추고, 설계된 합금의 제조를 용이하게 하기 위하여 Bi와 Sb가 첨가된다. More specifically, the lower the crystal temperature and determining the activation energy, and the Bi and Sb was added in order to facilitate the preparation of the designed alloys. 반면에, 붕소나 탄소와 같이 IIIA 또는 IVA의 더 작은 원자들은 설계된 합금 층의 고온에서의 결정 상을 안정화시키고 고온에서 단일 결정 상을 유지하기 위하여 격자의 틈새 부위로 소량이 투입된다. On the other hand, smaller atoms of IIIA or IVA, such as boron or carbon, are introduced into a small crevice areas of lattice to stabilize the crystalline phase of the designed alloy layer at high temperatures and maintain a single crystalline phase at high temperature. 본 발명에 따른 설계 합금은Te(Ge, Bi, Sb)의 조성물로 이루어진 것으로, FCC 결정 상을 유지하기 위해 γ 은 0.67과 1.50 사이에서 더 적합하다. Been made to design the composition of the alloy is Te (Ge, Bi, Sb) in accordance with the present invention, in order to maintain the FCC crystal γ is more suitable between 0.67 and 1.50. 첨가된 B나 C의 양은 B, C 또는 다른 화합물이 침전하는 것을 막기 위해 0.05에서 5 at.%의 범위로 제한된다. The amount of addition of B or C B, C, or other compounds is limited to 0.05 to prevent precipitation in the range of 5 at.%. 결국, Ge:Bi:Sb의 비율은 가변된다. After all, Ge: Bi: Sb ratio of is varied. 본 발명에 따른 설계 합금은 도 2에서 제시된 것과 같이 지점 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ과, Ⅳ에 의해 얻어진 조성물 범위를 갖고, 다음의 화학식으로 나타낼 수 있다: Design alloy according to the invention has a composition range obtained by the point Ⅰ, Ⅱ, and Ⅲ, Ⅳ, as shown in FIG. 2, can be shown in the following formula of:

[Te (Ge 1-α M α ) γ ] 100-α X α [Te (Ge 1-α M α) γ] 100-α X α

여기서 M= Bi 1-β Sb β ; Wherein M = Bi 1-β Sb β ; X= B 또는 C; X = B or C; 0.67 < γ < 1.50; 0.67 <γ <1.50; 0.08 < α < 0.92; 0.08 <α <0.92; 0.05 < β < 0.95; 0.05 <β <0.95; 및 0.05 < a < 5. 상기 화학식은 하기와 같은 원자 백분율(at.%)로 보다 명확히 제시될 수 있다. And 0.05 <a <5. The formulas to and may be presented more clearly in the same atomic percentage (at.%).

[Te χ Ge (Bi 1-β Sb β ) z ] 100-a X a [Te χ Ge y (Bi 1 -β Sb β) z] 100-a X a

여기서, x=47∼60(at.%); Here, x = 47~60 (at%.); y= 12∼48(at.%); y = 12~48 (at%.); z= 5∼41(at.%), x+y+z= 100(at.%). z = 5~41 (at.%), x + y + z = 100 (at.%).

(2) 설계된 합금의 제조와 타겟 (2) Preparation of the Designed Alloys and Target

종래 기술에서 공지된 어느 방법이라도 설계된 합금과 본 발명에 따른 설계 합금의 층을 형성하기 위한 타겟을 제조하는데 이용될 수 있다. The prior art has any method known in the art even be used to prepare a target for forming a layer of an alloy according to the alloy design in the present invention is designed. 이하의 예들은 단지 설명에 도움이 될 뿐이고, 개시된 것 외의 나머지를 어떤 방식으로도 제한하지 않는다. The following examples are merely to help the illustration only and do not limit in any way the remainder other than those disclosed. Te-(Ge, Bi, Sb)합금 인곳(ingot) 또는 타겟은 고순도 Te, Ge, bi, 그리고 Sb을 석영관내에 소정의 중량비로 밀봉하고, 석영관을 회전시키며 흔드는 동안800∼1000。C로 가열하여 상기 원소들을 녹이고, 소 직경 석영관의 경우 한 시간 동안 상기 가열 온도를 유지하고 대 직경 석영관의 경우 세 시간 동안 상기 가열 온도를 유지하고, 석영관을 냉각시킴으로써 제조된다. Te- (Ge, Bi, Sb) alloy ingot (ingot) or a target by 800~1000.C while shaking sealing high purity Te, Ge, bi, and Sb in a predetermined weight ratio in a quartz tube and, rotating the quartz tube dissolve the above elements is heated, is produced by the case of a small diameter quartz tube, maintaining said heating temperature for one hour, and maintaining the heating temperature for the case of large-diameter quartz tube is three hours, and cooling the quartz tube.

냉각 후 얻은 인곳은 균질화(homogenization) 열 처리를 실행하기 위해 한 주 동안 합금 인곳의 녹는점보다 20。C가 낮은 온도로 다시 가열되었다. After cooling the obtained ingot was homogenized (homogenization) was 20.C is heated again to a temperature lower than the melting point of the alloy ingot for one week to execute the heat treatment. 합금 인곳의 녹는점은 DSC 분석에 의해 이미 결정되었다. The melting point of the alloy ingot has already been determined by DSC analysis. 균질화된 합금 인곳의 조성물은 5mm의 두께를 갖는 타겟으로서 이용되기 전에 분석되었다. The composition of homogenized alloy ingot was analyzed before using as a target having a thickness of 5mm.

붕소나 탄소의 첨가는 Te-(Ge, Bi, Sb)합금 인곳을 녹이는 동안 고순도 붕소나 탄소를 첨가하거나, GeB 또는 GeC와 상기 Te-(Ge, Bi, Sb)합금 인곳을 함께 녹임으로써 실행되었다. The addition of boron or carbon was carried out by adding high-purity boron or carbon, or melting together the GeB or GeC and the Te- (Ge, Bi, Sb) alloy ingot during the melting (Ge, Bi, Sb) alloy ingot Te- . 또다른 방법으로, 상기 5-원소 합금, Te-(Ge, Bi, Sb)-X (X=B 또는 C)의 한층을 도포하기 위한 조성물 타겟은 고순도 붕소나 탄소의 한 부분을 Te-(Ge, Bi, Sb) 타겟 표면에 소정의 영역비(area ratio)로 부착함으로써 제조되었다. Alternatively, the five-element alloy, Te- (Ge, Bi, Sb) -X (X = B or C), the composition target for the application of more of the Te- (Ge a part of high-purity boron or carbon , it was produced by attaching a predetermined area ratio (area ratio) in the Bi, Sb) target surface.

(3) 층의 도포 (3) application of the layer

종래 기술에서 공지된 어느 도포 방법이라도 본 발명에 따른 광 디스크의 기록층 형성에 이용될 수 있는데, 종래 도포 방법에는 열 증발 (thermal evaporation)과 전자 빔 증발 (E-beam evaporation)과 같은, 진공에서의 증발 방법과; There any application method known in the art even be used in a recording layer formed of the optical disc according to the present invention, a conventional coating method, such as thermal evaporation (thermal evaporation) and electron beam evaporation (E-beam evaporation), in vacuo evaporation method and; DC, RF, 마그네트론(magnetron), 대칭 및 비대칭 스퍼터링(sputtering)등과 같은 스퍼터링 방법; Sputtering methods such as DC, RF, magnetron (magnetron), symmetric and asymmetric sputtering (sputtering); 그리고 진공 이온 도금 (vacuum ion plating)을 포함한다.(단 이에 국한되지 않는다) And it includes a vacuum ion plating (ion plating vacuum). (This does not only limited to)

본 발명에 따른 예1과 2에서, 상 변화형 광 디스크의 기록층, Te-(Ge, Bi, Si)-X (X=B 또는 C)는 기판을 가열하지 않고 조성물 타겟을 가지고 RF 마그네트론 스퍼터링 (magnetron sputtering)을 수행하여 형성되었다. In Examples 1 and 2 according to the present invention, the recording layer of the phase change type optical disks, Te- (Ge, Bi, Si) -X (X = B or C) have a composition of a target without heating the substrate RF Magnetron Sputtering It was formed by performing a (magnetron sputtering). 대조 예는 Te(Ge 0.8 Bi 0.1 Sb 0.1 ) 타겟을 이용했다. Control Example used the Te (Ge 0.8 Bi 0.1 Sb 0.1 ) target. 예1은 Te(Ge 0.8 Bi 0.1 Sb 0.1 ) 타겟의 표면에 서로 다른 크기의 얇은 붕소나 탄소 조각들을 부착함으로써 형성된 조성물 타겟을 이용했고, 예2는 Te(Ge 0.5 Bi 0.125 Sb 0.375 ) 0.8 을 주 타겟으로 이용했다. Example 1 is Te (Ge 0.8 Bi 0.1 Sb 0.1 ) by attaching a thin boron or carbon pieces of different sizes on the surface of the target took advantage of the formed composition targets, for 2 weeks to Te (Ge 0.5 Bi 0.125 Sb 0.375 ) 0.8 It was used as a target. 두 개의 다른 기판이 이용되었는데, 하나는 유리(Dow Corning #7059 유리)였고, 다른 하나는 폴리카보네이트(PC)였다. Two different substrate were used, one was glass (Dow Corning # 7059 glass) and the other was polycarbonate (PC). 기록층은 100nm 두께로 기판에 직접 도포되었다. The recording layer has been applied directly to the substrate to a thickness of 100nm.

비소가 도포된 층은 비정질형이었고, 이하 예에서는 상기 층을 결정 상태로 변환시키기 위해 결정 열처리 (crystallization annealing heat treatment)가 실시되었다. An arsenic coating layer was amorphous, the following examples were carried out determining the heat treatment (crystallization annealing heat treatment) in order to convert the layer to a crystalline state.

시료(samples)가 180∼350。C 범위의 소정 온도에서 10분 동안 용광로에서 가열되었다. Samples (samples) were heated in a furnace for 10 minutes at a predetermined temperature range 180~350.C. 용광로는 약 1 atm의 풍부한 아르곤 기압이 유지되었다. The furnace was maintained rich argon pressure of about 1 atm.

(4) 분석 (4) Analysis

분석은 비소 도포 층과 결정 열처리 (crystallizaton-annealed) 층 둘다에 실시되었다. Analysis was carried out in both heat-treated and non-small crystal coating layer (crystallizaton-annealed) layer.

도포된 층의 조성물을 양적으로 결정하기 위해 유도적으로 결합된 플라즈마-원자 방출 분광계 (plasma-atomic emission spectrometer)(ICP-AES)가 이용되었고; A inductively coupled to determine the composition of the applied layer by quantitative plasma-atomic emission spectrometer (plasma-atomic emission spectrometer) (ICP-AES) have been used; 도포된 층들의 구조를 분석하기 위해 저각 X-선 회절계(low angle X-raydiffractometer)가 이용되었다; To analyze the structure of the coating layer low angle X- ray diffractometer (low angle X-raydiffractometer) were used; 그리고 도포된 층들의 반사율(R)을 측정하기 위해 포토분광계(photospectrometer)가 이용되었다. And to measure the reflectance (R) of the coating layer is photo spectrometer (photospectrometer) was used. 비소가 도포된 층이 기판으로부터 제거된 후 열분석을 수행하기 위해 차동 스캐닝 칼로리미터 (differential scanning calorimeter)(DSC)가 이용된 것으로, 비정질 층의 결정 온도는 이때 결정된다. To which the heat differential scanning calorimeter in order to perform the analysis (differential scanning calorimeter) (DSC) after the arsenic is removed from the substrate using a coating layer, determining the temperature of the amorphous layer is determined at this time. 상기의 결정 활성화 에너지는 Kissinger's 플롯(plot)에 따른 방법에 의한 서로 다른 가열 속도로부터 결정되는 DSC 곡선의 방열 피크(exothermic peak)의 시프트(shift)로부터 계산되었다. Determining the activation energy was calculated from the shift in the (shift) of the heat radiation peak (exothermic peak) of the DSC curve is determined from different heating rates by the method according to the Kissinger's plot (plot).

(5) 분석 결과 5 results

ICP-AES 양적 분석에 의해 결정된 예1과 예2의 도포된 층들의 조성물은 대조 예의 조성물과 함께 표 1에서 제시된다. The composition of the coating layer of Example 1 and Example 2 determined by ICP-AES quantitative analysis is shown in Table 1 with the composition control example.

대조 예의 비소가 도포된 층은 비정질 상태였으나, 도 3에 도시된 바와 같이 250℃에서 10분간 열처리한 후 결정 상태로 변형됐다. The control example arsenic coating layer yeoteuna amorphous state, was transformed into the crystalline state after annealing at 250 ℃ 10 bungan as shown in Fig. 결정 구조는 0.5980nm의 격자 상수(lattice constant)를 갖는 면심입방체(FCC) 구조의 단일 상으로서 확인되었다. The crystal structure was identified as a single phase of face-centered cubic (FCC) structure with a lattice constant (lattice constant) of 0.5980nm.

도 4는 가시광 범위(380∼830nm)내에서 대조 예의 비정질층(R A )과 결정층(R c )의 반사율을 보여준다. Figure 4 shows the reflectivity of an amorphous layer (R A) and the crystalline layer (R c) contrast in the visible light range (380~830nm). 비정질 상태와 결정 상태의 반사율은 높은 값을 나타내며, R A는 380nm에서 39%내지 830nm에서 30%의 범위를 가지는 반면, R c 는 측정된 파장 범위내에서 55-59%의 범위를 갖는다. The reflectance of the amorphous state and the crystal state represents a high value, R A, while in the range of 30% from 39% to 830nm from 380nm, R c is in the range of 55-59% within the measured wavelength range.

대조 예의 도포된 층은 10℃/min의 가열 속도에서 차동 스태닝 칼로리미터에의해 분석되었다. Control example of the coating layer was analyzed by a differential scan calorimeter tanning at a heat rate of 10 ℃ / min. 한 개의 방열 피크가 227℃, 즉 결정 온도에서 발견되었다. The one heat peak was found in the 227 ℃, i.e. determination temperature. 결정 활성화 에너지는 4.03 eV로 계산되었다. Determining the activation energy was calculated to be 4.03 eV.

예1 조성물의 비소가 도포된 층은 모두 비정질 상태였고, 이후 도 5에서 제시된 것과 같이 250。C에서 10분간 열처리한 후 결정 상태로 변형되었다. For a layer of arsenic is applied in the first composition was both an amorphous state, it was transformed in 250.C, as shown in Figure 5 since a crystalline state after heat treatment for 10 minutes. 예1 조성물의 결정 구조는 면심입방체(FCC) 구조의 단일 상으로서 확인된 것으로, 그 격자 상수는 붕소의 함유량이 증가함에 따라 증가한다. For the crystal structure of the first composition increases as to be identified as a single phase of face-centered cubic (FCC) structure, and the lattice constant is increased when the content of boron. 비슷한 현상이 탄소 원자를 함유하는 결정 층에서 관찰되어, 붕소나 탄소 원자들이 매트릭스 격자 (matrix lattice)의 틈새 부위로 들어가 격자 상수를 증가시킨다는 것이 지적되었다. That similar problems sikindaneun observed in the crystalline layer containing carbon atoms, boron or carbon atoms of the matrix into the gap portion of the grid (lattice matrix) increase the lattice constant was noted.

도 6은 가시광 범위내 예1의 B0-B3 조성물의 비정질층(R A )과 결정층(R c )의 반사율을 보여준다. Figure 6 shows the reflectance of the amorphous layer (R A) of the B0-B3 compositions in Example 1 within the visible light range and the crystal layer (R c). 결정층 R c 의 반사율은 발생된 원자들이 첨가됨에 따라 현저히 증가한다는 것이 도 6으로부터 알 수 있다; The reflectance of the crystal layer R c is that it significantly increases as the generated atoms is added can be seen from Figure 6; 그러나, 비정질층 R A 의 증가는 현저하지 않다. However, an increase in the amorphous layer, R A is not significant. 그중 B1 조성물이 반사율에 있어서 가장 큰 변화를 갖는다. Of which B1 composition has the greatest change in reflectance. 탄소 원자를 함유하는 B4 조성물의 비정질층과 결정층은 탄소 원자를 함유하지 않는 B0 조성물보다 큰 반사율을 갖는다. The amorphous layer and the crystalline layer of the B4 composition containing carbon atoms has a greater reflectivity than the B0 composition containing no carbon atom.

도 7은 광 계조 대 파장의 계략도로서, 대조 예의 광 계조와(표 1에서 A로 명시됐음), 가시광 범위내 예제 1의 4가지 조성물을 제시한다(표 1에서 B0 내지 B3로 명시됐음). Figure 7 (dwaeteum specified in Table 1 by A) and also a scheme of the optical gray-scale versus wavelength, the contrast of an optical gray-scale and, presenting the four compositions of my example 1 the visible light range (dwaeteum indicated by B0 to B3 in Table 1) . 광 계조는 다음과 같이 정의된다: Light gray-scale is defined as follows:

광 계조 = (R c - R A )/R C = △R/R C Light gray level = (R c - R A) / R C = △ R / R C

광 계조는 상 변화형 광 디스크의 읽기 실행가능성과 밀접한 관련이 있다.보다 높은 광 계조는 비정질 상태와 결정 상태 사이의 반사율에서 큰 차이를 의미하며, 그리하여 기록 마크 크기가 줄어들면 보다 높은 반송파 대 잡음비 (carrier-to-noise ratio)(CNR)가 얻어진다. Light tone is a phase-change type optical there are read closely related to the viability of the disk. Higher optical gray-scale indicates a large difference in reflectivity between the amorphous state and crystalline state, and thus the recording mark size, a higher carrier to noise ratio dwindles (carrier-to-noise ratio) is (CNR) is obtained. 대조 조성물(A)은 상대적으로 높은 광 계조, 가령 380nm에서 31%로부터 830nm에서 49%로의 광 계조를 갖는다. The control composition (A) has a light gray level to 49% in the 830nm light from a relatively high gray level, for instance 31% at 380nm. B0 조성물의 광 계조는 동일 파장 범위에서 대조 조성물(A)의 광 계조보다 약 3-4% 낮아서, Bi를 첨가하는 것은 광 계조를 낮출 것이라는 것을 지적한다. Light gray level of the B0 composition is about 3-4% lower than should be noted that the optical gray-scale of the control composition (A) in the same wavelength range, that the addition of Bi to lower the light gray level. 한편, B1 내지 B4의 조성물은 모두 B0 조성물에 비해 보다 높은 광 계조를 갖고, 비스무트(bismuth)가 첨가된 조성물에서 광 계조가 일어난다는 것을 보여준다. On the other hand, the compositions of B1 to B4 all have a higher optical gray-scale than the B0 composition, it shows that the light gray level takes place in the bismuth (bismuth) is added to the composition. 표 2는 대조 조성물(A)의 광 계조와, 780nm, 650nm, 450nm 및 380nm으로 선택된 파장에서의 B0-B4 조성물을 보여주는 것으로, 5-원소 조성물 B1 내지 B4의 광 계조는 30%이상이다. Table 2 shows that the B0-B4 compositions at selected wavelengths to the optical gray-scale and, 780nm, 650nm, 450nm and 380nm of the control composition (A), the optical gray-scale of a 5-element compositions B1 to B4 are more than 30%.

예1의 B0 내지 B3 조성물의 대조 조성물(A)의 비소도포층의 DSC 곡선에서 방열 피크는 조성물의 결정 온도로서 관측되었다. For B0 to radiation peak in the DSC curve of the non-small outer coating layer of the control composition (A) of the composition of the first B3 it has been observed as the crystal temperature of the composition. 표 3은 예1의 B0 내지 B4 조성물의 대조 조성물(A)의 결정온도 및 결정 활성화 에너지를 보여준다. Table 3 shows the determined temperature and the determined activation energy for the control composition (A) of B0 to B4 compositions in Example 1. Fig. Bi가 대조 조성물에 혼합될 때 결정온도 및 결정 활성화 에너지는 낮아지고, B1 조성물의 경우 B의 소량 도핑에 따라 결정온도 및 결정 활성화 에너지의 감소가 관찰되었다. The Bi that when mixed with the control composition determination temperature and the activation energy is lower and the crystal, the decrease in the case of B1 composition determined based on the temperature and amount of doping B activation energy was observed. 그러한 효과는 또한 소량의 탄소가 도핑되었을 때 관찰되었고, 탄소 원자의 첨가는 결정온도와 결정 활성화 에너지를 낮추는데에도 효과적이라는 것이 나타났다. Such an effect also was observed when a small amount of carbon is doped, the addition of carbon atoms is shown to be effective in lowering the crystal temperature and the determined activation energy. 결정 활성화 에너지가 낮아질수록 결정 속도는 빨라지는 것으로 알려져 있다. The activation energy is determined low rate determination are known to have faster.

대조 예 및 예1의 상기 분석 결과의 관점에서, TeGe합금에 Bi 및 Sb의 첨가는 낮은 광계조에 따라 결정온도 및 결정 활성화 에너지를 효과적으로 낮출수 있다는 결론을 도출할 수 있다. In view of the above analysis of the Control Example and Example 1, the addition of Bi and Sb to the TeGe alloy can draw conclusions that can effectively lower the temperature and the determined activation energy determined pursuant to low optical fields. 그러나, 붕소 원자 또는 탄소 원자의 혼합은 양호한 결정 특성을 유지하는 반면 광계조의 손실을 가져올수 있다. However, a mixture of boron or carbon atom, while maintaining good crystal properties may result in a set of optical fields loss.

예2 조성물의 비소가 도포된 층들은 비정질 상태에 있었으며 도 8a에 도시된바와 같이 180℃에서 10분동안 열처리후 결정 상태로 변환되었다. For a layer of arsenic is applied in the second composition have been converted to the crystalline state after annealing at 180 ℃ for 10 minutes as shown in Figure 8a was in an amorphous state. 예2 조성물의 결정 구조는 단일 상의 FCC 구조로서 확인되었으며, 여기서, 격자 상수는 붕소 함량이 증가함에 따라 증가하고 붕소 원자는 매트릭스 격자를 격자간의 원자 (interstitial atoms) 방식으로 투입하여 격자상수를 증가시키는 것으로 지적되었다. For the crystal structure of the second composition has been identified as a FCC structure on the single, where the lattice constant of which increases as the boron content increases and the boron atoms increases the lattice constant by putting the matrix lattice in the manner atom (interstitial atoms) between the grid as it has been pointed out. 열처리 온도가 300℃로 증가되었을 때, Co 조성물의 결정 구조는 단일 상의 HCP 구조로 변화되었다. When the heat treatment temperature was increased to 300 ℃, the crystal structure of the Co composition was changed to the structure on a single HCP. 그러나, C1 내지 C3 조성물 층의 결정 구조는 FCC구조로 남아있었다. But, C1 to C3 crystal structure of the composition layer remained FCC structure. 따라서, 붕소 원자의 첨가는 FCC 구조를 안정화시키는 효과를 갖는다. Thus, the addition of boron atoms has an effect of stabilizing the FCC structure. 더욱이, 도 8a 및 8b에 도시된 바와 같이, 300℃에서 열처리된 C1 내지 C3 조성물층의 회절 피크들의 폭은 180℃에서 열처리된 C1 내지 C3 조성물층의 회절피크들의 폭과 비교하여 변화가 없었다. Moreover, the heat-treated at 300 ℃ C1-width of the diffraction peak of a C3 composition layer was not compared to the width of the C1 to the diffraction peak of the C3 composition layers subjected to heat treatment at 180 ℃ change as shown in Figures 8a and 8b. C0 조성물층의 경우, 폭은 상당히 좁아진다. In the case of C0 composition layer, the width becomes significantly narrower. 회절 피크의 큰 폭은 결정층에서 적은 입자 크기를 의미함으로써, 광 이방성으로 인한 잡음값이 광디스크를 읽음에 따라 감소하고, 기록 영역의 경계는 더욱 명확하게 형성된다. By large width of diffraction peak means a smaller grain size in the crystal layer is a noise value due to optical anisotropy is reduced according to the read optical disc, the boundaries of the recording area is formed more clearly. 그 결과, 붕소 원자의 첨가는 결정입자의 성장을 억제하여 입자 크기를 감소시킨다. As a result, the addition of boron atoms to reduce the particle size by suppressing the growth of crystal grains. 유사한 현상이 탄소 원자(C4 조성물)를 함유하는 결정층에서 관찰되었으며, 졀정구조는 180℃열처리 및 300℃열처리 후 FCC 구조의 단일 상이었다. A similar phenomenon was observed in the crystalline layer containing carbon atoms (C4 composition), jyeoljeong structure was a single FCC structure after heat treatment and the heat treatment 180 ℃ 300 ℃ phase.

도 9는 가시광 범위 내에서 본 발명의 예2에 따른 C0~C3 조성물 중 결정층(R C )과 비정질층(R A )의 반사율을 보여준다. 9 shows the reflectance of the crystal layer C0 ~ C3 of the composition (R C) and the amorphous layer (R A) according to Example 2 of the present invention within the visible light range. 결정층(R C )의 반사율과 비정질(R A )의 반사율은 붕소 원자가 첨가됨에 따라 가시광 범위내의 가장 큰 영역에서 증가한다. The reflectance of the crystalline layer (R C) and the amorphous reflectance (A R) of the largest increases in the region in the visible light range as the boron atom is added. 도 10은 가시광 범위 내에서 본 발명의 예2에 따른 4가지 조성물(C0~C3, 표1)의 광계조를 보여주며, 광계조는 예1의 광계조보다 더 낮다. Figure 10 shows the optical gray-scale of the four compositions according to Example 2 of the present invention within the visible light range (C0 ~ C3, Table 1), optical Joe is lower than the light gray level of Example 1.

예로서 C0 조성물을 취하여, 400nm~800nm내에서 평균 광계조는 17%이고, 파장<400nm에서 더 낮다. By way of example and by taking the C0 composition, 400nm ~ average optical fields Article 17% in the 800nm, wavelength <lower at 400nm. 그러나, 5-원소 조성물(C1~C3)은 20%보다 높은 가시광 범위내에서 평균 광계조를 가지며, 붕소 함량이 증가함에 따라 짧은 파장 영역내에서 더 높아지며, 예를 들어 C2 조성물은 450nm에서 23%의 광계조를 갖는다. However, the five-element compositions (C1 ~ C3) had a mean gray level in the high light visible range than 20%, more becomes higher in the short wavelength region as the boron content increases, for example C2 composition is 23% at 450nm the light has a gray scale. 탄소함유층(C4 조성물)에 관해서는, 400nm~800nm 내에서 평균 광 계조가 19%이다. As for the carbon-containing layer (C4 composition), is a 19% average light gray scale within 400nm ~ 800nm. 이는 C0 조성물에 붕소 또는 탄소 원자의 첨가가 결정 상의 안정성 뿐만 아니라 광계조를 효과적으로 증대시킬수 있다는 것을 나타낸다. This indicates that the addition of boron or carbon atoms to the C0 composition as well as the stability of the crystal phase sikilsu increase the optical gray-scale effectively. 표4는 780nm, 650nm, 450nm 및 380nm의 파장에서 C0~C4 조성물의 광계조를 보여준다. Table 4 shows the optical gray-scale of the C0 ~ C4 compositions at wavelengths of 780nm, 650nm, 450nm and 380nm.

예2의 C0 내지 C3 조성물의 비소도포층은 DSC 곡선에서 두 개의 방열 피크를 나타낸다. For non-small C0 to C3 of the applied layer of the composition 2 shows the two heat peaks in the DSC curve. 비정질상태로부터 FCC 구조로의 변화 결과, 약 160℃ 온도에서 나타나는 첫 번째 방열 피크가 조성물의 결정 온도로 취해진다. The change results in an FCC structure from the amorphous state, the first heat radiation peak appearing at about 160 ℃ temperature is taken to determine the temperature of the composition. 두 번째 방열 피크는 280℃ 주변 온도에서 발생하는 FCC로부터 HCP로의 결정 상 천이에 의해 야기된다. The second heat radiation peak is caused by the crystalline phase transition from FCC to HCP, which occur at ambient temperature 280 ℃. 붕소의첨가는 결정 온도를 약 1~2℃ 감소시킬 수 있는 반면 FCC에서 HCP로의 천이온도(약270~300℃)를 증가시킬 수 있다. The addition of boron may increase the transition temperature (about 270 ~ 300 ℃) from FCC to HCP, while capable of reducing the crystal temperature of about 1 ~ 2 ℃. 비정질에서 FCC 변형(transformation)에 해당하는 C0 내지 C3의 결정 활성화 에너지는 붕소 함량이 증가함에 따라 2.9 내지 3.0eV에서 일정하게 유지되는 반면 FCC에서 HCP로의 천이에 해당하는 활성화 에너지는 증가한다. In amorphous crystal activation energies of C0 to C3 for the FCC transformation (transformation) is FCC activation energy is increased for the transition to the HCP on the other hand, it is kept constant at 2.9 to 3.0eV as the boron content increases. 따라서, 붕소의 첨가는 FCC 구조를 안정화시키는 효과를 갖는다. Thus, the addition of boron has an effect of stabilizing the FCC structure. 탄소 원자의 첨가 또한 FCC 구조를 안정화시키는데 있어서 효과적이다. The addition of carbon atoms is also effective in stabilizing the FCC structure. 표 5는 열적 분석의 결과를 보여준다. Table 5 shows the results of the thermal analysis.

2.6 GB DVD-RAM(Digital Versatile Disk-Random Access Memory)의 포맷에서 몇가지 상변화형 광디스크는 기록층의 조성물으로서 B0, B1, C0 및 C1 중 하나를 사용하여 만들어졌다. Some phase-change optical disc in the format of 2.6 GB DVD-RAM (Digital Versatile Disk-Random Access Memory) were made by using one of the B0, B1, C0 and C1 as composition of the recording layer. 광 디스크는 0.6mm PC 기판에 도포된 4개의 층을 가지며, 4개의 층은 ZnS-SiO 2 (150nm)의 하부 유전층, 기록층(20nm), ZnS-SiO 2 (15nm)의 상부유전층, 및 Al(80nm)의 반사층이다. Optical disc having a four layer coating on 0.6mm PC substrate, four layers of the upper dielectric layer ZnS-SiO 2 (150nm) a lower dielectric layer, a recording layer (20nm), ZnS-SiO 2 (15nm) of, and Al a reflective layer (80nm). 최종적으로, 블랭크 기판이 도포된 기판에 접합되어 광디스크의 제조를 완료했다. Finally, the blank is bonded to the substrate is applied to the substrate was complete the manufacture of the optical disc. 638nm의 레이저 파장을 갖는 광헤드와 0.6의 개구율을 갖는 동적 시험기 (dynamic tester)에 의해 기록-소거 특성이 평가되었다. Recorded by a dynamic testing machine (dynamic tester) having an optical head and an aperture ratio of 0.6 with a laser wavelength of 638nm - were evaluated in which the erasure characteristics. 변조 신호(8,16) 및 마크 에지 기록 방법이 반송파 대 잡음비 (CNR) 측정에 사용되었다. The modulated signal (8,16) and a mark edge recording method were used for carrier-to-noise ratio (CNR) measurement. 6m/s의 선형 속도로 기록함에 있어서, 4.87MHz의 주파수를 갖는 3T 표시 길이가 설정되었다. In in recording at a linear velocity of 6m / s, was set a 3T length shown has a frequency of 4.87MHz. 최적의 쓰기 전력의 기록 마크에서 DC 소거가 소거 비율(ER) 측정을 위해 적용되었다. In the best of the recording marks of the writing power it was applied to the DC erase an erase ratio (ER) measurements. 소거 비율은 기록된 신호 및 소거된 신호 사이의 CNR 차이로서 정의된다. Erasure ratio is defined as the difference in CNR between the recorded signal and the cancellation signal.

도 11은 본 발명의 예1의 조성물 B0 및 B1을 기록층으로서 이용하여 제조된 2개의 상변화형 광디스크의 쓰기 전력 및 소거 전력의 기능으로서 각각 CNR 및 ER을 보여준다. 11 shows the CNR and ER respectively, as a function of write power and erase power of the two phase-change optical disk produced by using the compositions B0 and B1 in Example 1 of the present invention as the recording layer. 최적의 소거 전력은 기록층 B0 및 B1에 있어서 각각 32 및 33dB의 ER을 가지는 6mW이다. Optimal erase power is 6mW having respective ER of 32 and 33dB in the recording layer B0 and B1. 최적의 쓰기 전력은 기록층 B0 및 B1 둘다에 54dB의 CNR을 갖는 14mW이다. Optimum writing power is 14mW with a CNR of 54dB for B0 and B1 recording layers both. 소거 전력 및 쓰기 전력은 붕소가 첨가된 기록층 및 붕소가 첨가되지 않는 기록층에 있어서 거의 동일한 반면, ER 및 CNR 값들은 붕소의 첨가에 따라 약간 증가한다. The erase power and write power are substantially the same, whereas, ER and CNR values ​​in the recording layer is a boron doped recording layer and the boron is not added are slightly increased with the addition of boron. 주기성(cyclability) 테스트는 쓰기 및 소거의 10 5 사이클 후, 기록층 BO 및 B1의 CNR이 각각 48 및 49 dB로 감소하여, 양 기록층이 우수한 오버라이팅 성능을 갖는다는 것을 보여준다. Periodicity (cyclability) test shows that the write and after 10 5 cycles of erasing, the recording layer and the CNR of the BO and B1 decreased to 48 and 49 dB, respectively, the positive recording layer has excellent overwriting performance.

도 12는 본 발명의 예2의 조성물 C0 및 C1을 기록층으로서 이용하여 제조된 2개의 상변화형 광디스크의 CNR 및 ER을 보여준다. Figure 12 shows the CNR and ER of two phase-change optical disk produced by using the compositions C0 and C1 in Example 2 of the present invention as the recording layer. 최적의 소거 전력은 기록층 C0및 C1 둘다에 있어서 20의 ER을 가지는 5mW이다. Optimal erase power is 5mW having the ER 20 in both the C0 and C1 recording layers. 최적의 쓰기 전력은 기록층 C0 및 C1 각각에 있어서 52 및 51dB의 CNR을 갖는 12mW이다. Optimum writing power is 12mW with a CNR of 51dB, and 52 in each recording layer C0 and C1. 소거 전력 및 쓰기 전력은 붕소가 첨가된 기록층 및 붕소가 첨가되지 않는 기록층에 있어서 거의 동일한 반면, ER 및 CNR 값들은 붕소의 첨가에 따라 약간 감소한다. The erase power and write power are substantially the same, whereas, ER and CNR values ​​in the recording layer of boron is not added to the recording layer and the boron addition may be slightly decreased with the addition of boron. 기록층 B0 및 B1과 비교하여, 기록층 C0 및 C1은 낮은 소거 및 쓰기 전력을 가지며, ER에 있어서 약 12dB의 감소를 보인다. The recording layer in comparison with the B0 and B1, C0 and C1 recording layers has a low erase and write power, in the ER show a reduction of approximately 12dB. 주기성 테스트는 쓰기 및 소거의 10 5 사이클 후, 기록층 CO 및 C1의 CNR이 둘다 약 48 dB로 감소하여, 양 기록층이 우수한 오버라이팅 성능을 갖는다는 것을 보여준다. Periodic test shows that the write and after 10 5 cycles of erasing, the recording layer and the CNR of the CO and C1 both reduced to about 48 dB, both recording layers have excellent overwriting performance.

본 발명의 설계된 합금의 또다른 분석에서 다음과 같은 사실을 확인했다. In another analysis of the alloy of the present invention it was designed to confirm the following facts.

a) Ge의 양은 바람직하게 12at.%보다 더 높아 충분히 높은 녹는점 및 적절한 결정온도를 갖는다; a) it has an amount is preferably 12at% higher sufficiently high melting point and a suitable temperature above the crystal of Ge.;

b) Bi 및 Su 양의 합은 바람직하게 5at.%보다 더 높아 결정온도 및 활성화 에너지를 낮추는데 있어서 상당한 개선을 제공한다; b) providing a significant improvement in the sum of Bi and Su amount is preferably higher than 5at% to lower the temperature and the determined activation energy;

c) Te의 양은 바람직하게 47at.% 내지 60at.%의 범위내에 있어 바람직하지 않은 상을 피할 수 있다; . C) the amount of Te is preferably 47at avoids the undesirable it is in the range of% to 60at%.;

d) 붕소 또는 탄소의 양은 바람직하게 4at.%보다 낮아 붕소 화합물 또는 탄소 화합물의 발생을 피할 수 있다. d) to avoid the low boron or boron compound, or the generation of carbon compounds than the amount of carbon preferably 4at.%.

따라서, 본 발명에 따른 바람직한 5-원소 함금은 도 13에 도시된 바와 같이 지점 A 내지 D에 의해 둘러싼 영역 내에서 조성물을 갖는다. The preferred five-element alloy according to the present invention have a composition within the region surrounded by the points A to D as shown in Fig. 더욱이, ABCD영역 내에서 조성물을 갖는 바람직한 5-원소 합금은 라인 EF에 의해 두 족으로 분리되며, 여기서, 조성물 B0를 포함하는 제1족 조성물은 예1의 B1 내지 B4의 조성물에 가까운 특성을 가지며, 제2족 조성물은 예2의 C1 내지 C4의 조성물에 가까운 특성을 가지게 된다. Furthermore, the preferred five-element alloy having a composition within the area ABCD is separated into two group by a line EF, wherein the first group compositions comprising the composition B0 will have properties close to the compositions B1 to B4 in Example 1, , the second group compositions are have characteristics close to the compositions C1 to C4 in example 2. Fig.

본 발명은 비록 일부 실시예의 특정 내용을 참조하여 설명되었지만, 동반되는 청구항에 포함되는 범위를 제외하고는 본 발명의 영역에 대한 제한으로서 간주되는 것으로 의도되지 않는다. The present invention, although with the exception of the range included in the claims that have been described with reference to specific example embodiments, some information, accompanied not intended to be regarded as a limitation on the scope of the invention. 상기 개시의 관점에서 다양한 변형이 가능하다. Many variations are possible in light of the above disclosure.

상기 내용에 포함되어 있음. Which it is included in the information.

Claims (14)

  1. 화학식 [Te x (Ge y (Bi 1-β Sb β ) z ] 100-a X a 을 갖는 재기록가능한 상변화형 광정보 기록조성물에 있어서, X는 붕소 또는 탄소이고, x=47~60원자백분율(at.%), y=12~48at.%, z=5~41at.%, x+y+z=100at.%, β=0.1~0.9, a=0.05~4at.%임을 특징으로 하는 재기록가능한 상변화형 광정보 기록조성물. Formula [Te x (Ge y (Bi 1-β Sb β) z] in 100-a rewritable phase-change optical information recording composition having a X a, X is boron or carbon, x = 47 ~ 60 atomic percent (at.%), y = 12 ~ 48at.%, z = 5 ~ 41at.%, rewritten as claimed.% x + y + z = 100at, β = 0.1 ~ 0.9, a = 0.05 ~ 4at.% possible phase-change optical information recording composition.
  2. 제1항에 있어서, y=28~48at.%, z=5~25at.%, β=0.1~0.9, a=0.5~3at.%임을 특징으로 하는 재기록가능한 상변화형 광정보 기록조성물. According to claim 1, y = 28 ~ 48at.%, Z = 5 ~ 25at.%, Β = 0.1 ~ 0.9, a = 0.5 ~ 3at.% Rewritable phase-change optical information recording composition as claimed.
  3. 제2항에 있어서, 상기 조성물은 비정질 상태와 결정 상태 사이에서 가시광 범위 내 30%보다 큰 광계조를 갖는 것을 특징으로 하는 재기록가능한 상변화형 광정보 기록조성물. The method of claim 2, wherein the composition is an amorphous state and a rewritable type phase change, characterized in that having a larger gray level than the light within the visible range of 30% between the crystalline state optical information recording composition.
  4. 제2항에 있어서, 상기 조성물은 180에서 210℃에 이르는 결정 온도를 갖는 것을 특징으로 하는 재기록가능한 상변화형 광정보 기록조성물. The method of claim 2, wherein the composition is a rewritable phase change, characterized in that from 180 has a crystal temperature ranging from 210 ℃ type optical information recording composition.
  5. 제2항에 있어서, 상기 조성물은 결정 상태와 300℃이하의 온도에서 면심입방체(FCC) 상만을 갖는 것을 특징으로 하는 재기록가능한 상변화형 광정보 기록조성물. Claim 2 wherein the composition is a face-centered cubic crystalline state and at a temperature not higher than 300 ℃ (FCC) a rewritable phase-change optical information recording composition characterized in that it has a sangman on.
  6. 제2항에 있어서, 상기 조성물은 결정 온도에서 1.5 내지 3.5eV에 이르는 결정 활성화 에너지를 갖는 것을 특징으로 하는 재기록가능한 상변화형 광정보 기록조성물. Claim 2 wherein the composition is a rewritable type phase change, characterized in that having determined the activation energy ranging from 1.5 to 3.5eV in the crystal temperature in the optical information recording composition.
  7. 제1항에 있어서, y=12~28at.%, z=12~41at.%, β=0.1~0.9, a=0.5~3at.%임을 특징으로 하는 재기록가능한 상변화형 광정보 기록조성물. According to claim 1, y = 12 ~ 28at.%, Z = 12 ~ 41at.%, Β = 0.1 ~ 0.9, a = 0.5 ~ 3at.% Rewritable phase-change optical information recording composition as claimed.
  8. 제7항에 있어서, 상기 조성물은 비정질 상태와 결정 상태 사이에서 가시광 범위 내 20%보다 큰 광계조를 갖는 것을 특징으로 하는 재기록가능한 상변화형 광정보 기록조성물. The method of claim 7, wherein the composition is an amorphous state and a crystal type rewritable phase change, characterized in that having a larger gray level than the visible light within the range of 20% between the condition the optical information recording composition.
  9. 제7항에 있어서, 상기 조성물은 140℃ 에서 180℃에 이르는 결정 온도를 갖는 것을 특징으로 하는 재기록가능한 상변화형 광정보 기록조성물. Claim 7, wherein the composition comprises a rewritable phase-change optical information recording composition comprising the crystal temperature up to 180 ℃ at 140 ℃ on.
  10. 제7항에 있어서, 상기 조성물은 결정 상태와 250℃이하의 온도에서 FCC 상만을 갖는 것을 특징으로 하는 재기록가능한 상변화형 광정보 기록조성물. Claim 7, wherein the composition is a crystalline state and a rewritable change, characterized in that with the FCC sangman at a temperature not higher than 250 ℃ type optical information recording composition.
  11. 제7항에 있어서, 상기 조성물은 1.5 내지 3.5eV에 이르는 결정 활성화 에너지를 갖는 것을 특징으로 하는 재기록가능한 상변화형 광정보 기록조성물. Claim 7, wherein the composition comprises 1.5 to rewrite, it characterized in that a crystal 3.5eV activation energy leading to possible phase-change optical information recording composition.
  12. 제7항에 있어서, 상기 조성물은 (Te 50.6 Ge 37.4 Bi 5.7 Sb 6.3 ) 99.11 B 0.89 , (Te 50.6 Ge 37.4 Bi 5.7 Sb 6.3 ) 98.46 B 1.54 , (Te 50.6 Ge 37.4 Bi 5.7 Sb 6.3 ) 98.14 B 1.86 , 또는 (Te 50.6 Ge 37.4 Bi 5.7 Sb 6.3 ) 99.01 C 0.99 임을 특징으로 하는 재기록가능한 상변화형 광정보 기록조성물. The method of claim 7, wherein said composition is (Te 50.6 Ge 37.4 Bi 5.7 Sb 6.3) 99.11 B 0.89, (Te 50.6 Ge 37.4 Bi 5.7 Sb 6.3) 98.46 B 1.54, (Te 50.6 Ge 37.4 Bi 5.7 Sb 6.3) 98.14 B 1.86 or (Te 50.6 Ge 37.4 Bi 5.7 Sb 6.3) 99.01 C 0.99 that the rewritable phase-change optical information recording composition according to claim.
  13. 제7항에 있어서, 상기 조성물은 (Te 54.5 Ge 22.0 Bi 6.5 Sb 17.0 ) 99.26 B 0.74 , (Te 54.5 Ge 22.0 Bi 6.5 Sb 17.0 ) 98.73 B 1.27 , (Te 54.5 Ge 22.0 Bi 6.5 Sb 17.0 ) 98.15 B 1.85 , 또는 (Te 54.5 Ge 22.0 Bi 6.5 Sb 17.0 ) 98.93 C 1.07 임을 특징으로 하는 재기록가능한 상변화형 광정보 기록조성물. The method of claim 7, wherein said composition is (Te 54.5 Ge 22.0 Bi 6.5 Sb 17.0) 99.26 B 0.74, (Te 54.5 Ge 22.0 Bi 6.5 Sb 17.0) 98.73 B 1.27, (Te 54.5 Ge 22.0 Bi 6.5 Sb 17.0) 98.15 B 1.85 or (Te 54.5 Ge 22.0 Bi 6.5 Sb 17.0) 98.93 C 1.07 that the rewritable phase-change optical information recording composition according to claim.
  14. 기판과 기판상에 도포된 재기록가능한 상변화형 광정보 기록층을 구비한 재기록가능한 상변화형 광디스크에 있어서, 상기 재기록가능한 상변화형 광정보 기록층은 청구항 1 내지 13 중 어느 한항에 따른 조성물을 갖는 것을 특징으로 하는 재기록가능한 상변화형 광디스크. In a rewritable phase-change optical disk having a rewritable phase-change optical information recording layer coated on the substrate and the substrate, a phase-change optical information recording layer as possible the re is a composition according to any hanhang of claims 1 to 13 a rewritable phase change type optical disk characterized in that it has.
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