JPH01224940A - 書換え可能型相変化記録媒体 - Google Patents

書換え可能型相変化記録媒体

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JPH01224940A
JPH01224940A JP63051258A JP5125888A JPH01224940A JP H01224940 A JPH01224940 A JP H01224940A JP 63051258 A JP63051258 A JP 63051258A JP 5125888 A JP5125888 A JP 5125888A JP H01224940 A JPH01224940 A JP H01224940A
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JP
Japan
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compsn
erasing
ratios
recording
composition
Prior art date
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Pending
Application number
JP63051258A
Other languages
English (en)
Inventor
Reiichi Chiba
玲一 千葉
Norihiro Funakoshi
宣博 舩越
Susumu Fujimori
進 藤森
Yasuyuki Sugiyama
泰之 杉山
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.)
NTT Inc
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (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、レーザービームを照射して、その照射部に光
学的変化を起こさせて記録するに適したレーザー記録媒
体に関するものである。
(従来の技術) 従来レーザービームを利用して情報を記録する材料とし
ては、金属膜1色素膜などに局所的に孔または変形を起
こさせるため、記録情報の消去は不可能であり、いわゆ
る追記型光記録媒体として用いられている。
一方、書換型光記録媒体としては、結晶←→非晶質間の
転移を利用するもので、Te −Snを主成分とし、そ
れにSeまたはGe、 Ga等を添加する共晶組成を用
いる媒体と5b−5s、 5b−Te等の化合物相を利
用した媒体が知られている。
これら結晶←→非晶質間の相変化を利用した媒体は、犬
山カシヨードパルスのレーザー光を媒体に照射すること
で急加熱し、約1nφのスポット状に媒体を溶融し、こ
れが急冷されることで結晶状態から非晶質状態へ転移さ
せ記録を行う、そして消去時、ロングパルスのレーザー
光の照射で記録部分をアニールし、より安定な結晶状態
へ転移させる。
(発明が解決しようとする謀B) ところで、一般に結晶化の速度Vは結晶核の生成頻度■
と結晶成長速度V、の積に比例し、結晶成長の速度は下
式で示したように温度が高いほど速いので、レーザー光
によるアニールは融点直下で行われる。
v−■。・■ V o= C−EXP (E−/ KII =T )■
:結晶化速度 vo:結晶成長速度 ■=核生成頻度 Eド活性化エネルギー KII:ボルツマン定数 T:温度 C;定数 Te −Sn合金の融点が400°C程度と低く、結晶
化速度を充分に高速化できないため、室温での長い記録
寿命(非晶質寿命)と1μSeC以下での完全消去を両
立させることは難しいとされている。
また結晶化により生成される析出物としてTeと共にT
e −Sn化合物があり、この融点は790°CとTe
の融点に比べ極めて高温であり、再書き込み時に完全に
溶融させることが難しく、書き込み後もこの部分は結晶
状態に留まり記録ピットの非晶質寿命に悪影響を及ぼす
、この高融点物質の生成は、不可逆的な過程であること
から繰り返し書き込み消去に対し、蓄積効果を持つ。従
って書き込み消去を重ねると、TeとTarn相に相分
離した結晶粒が肥大化し初期の特性を大きく損なう。
次に、後者においては、合金の融点が約500°C〜6
00“Cと高く、高速消去と長い記録寿命の両立が可能
である。さらに、結晶の核形成頻度は化合物組成で最も
大きいため、この組成での消去速度(結晶化速度)が、
最も速い、また、化合物相付近は化学的に安定であるた
め相分離等の心配がない。しかし、化合物組成付近では
、組成の小さなずれに対して核形成頻度が大きく変化す
るため、媒体特性が大きく変化してしまい、精密な組成
制御が要求される。ところでこのような多元合金系の光
デイスク媒体は、媒体作製時に大面積にわたり、また厚
さ方向にも均一な組成の膜を作製しなければならないた
め、精密な組成制御を大面積にわたって行うことはきわ
めて難しい。
本発明は、レーザー加熱により500°C〜600℃付
近の比較的高い温度に於いて結晶←→非晶質間の転移を
行わせることで、高速消去と長い非晶質寿命の両立を行
い、かつ5e−3b、 5b−Te等、前述媒体の持つ
欠点を除去するため、化学的に安定な5bZn、 5b
3Zn4及び5btZnt等の融点の近い多数の化合物
を50〜60a t%Znの組成領域に持つ5b−Zn
合金に着目し、媒体組成をこれら化合物組成付近とする
ことで、繰り返し書き込み消去を行っても化学的に安定
であるため、大きな組成ずれが起きず多数回の繰り返し
書き込み消去後も初期の特性を保つ。そして、狭い組成
領域に融点の近い多数の化合物を作るため、少しの組成
ずれに対しては核形成頻度の変化が小さく、この範囲内
であれば媒体特性に大きな変化が無く、従って媒体作製
時の困難さを回避できる記録媒体を実現した。
(課題を解決するための手段) 上記の目的を達成するため、本発明は透明基板とその上
に設けられた光記録層とを具備し、光記録層がSbとZ
nを主に含むことを特徴とする書換え可能型相変化記録
媒体を発明の要旨とするものである。
しかして、本発明は書換え可能型相変化記録媒体におい
て、主成分をSbとZnとし、その組成比が、S b 
Z n = S b z Z n 3の付近であること
を主要な特徴とする。
(作用) 上記のように構成することにより、繰り返し書き込み消
去を行っても化学的に安定であるため、大きな組成ずれ
を起こさず初期の媒体特性を保持することが可能となる
。組成比が5bZn −3blZn3(即ちSb : 
Zn−50: 50〜40 : 60)より±5at%
程度広い範囲に於いても、はぼ同様の特性が得られる。
このように狭い組成領域に融点の近い多数の化合物を作
るため、少しの組成ずれに対しては核形成頻度の変化や
融点の変化が小さく、この組成範囲内であれば媒体特性
に大きな変化が無く、従って媒体作製時の困難さを回避
できる。また、Sb。
Znの他にSe+ Te、 Ge+ Ga、 In、 
As+ Sn、 Bi等の共有結合性の元素を添加し、
室温での非晶質安定性を向上させている。この場合、 
5bZn等の化合物相の析出が起き易いため添加量を2
〜30at%とすれば上述化合物の析出速度を著しく妨
げる程ではない。ここで第三元素の添加量が多いほど非
晶質安定性が向上するが、消去感度が低下する傾向にあ
るため所望の記録寿命と消去感度により添加量を選ぶ必
要がある。一方従来技術では、一つの化合物相のみを用
いるため、作製時に組成制御の困難さを伴うや (実施例1) 次に本発明の実施例について説明する。なお、実施例は
一つの例示であって、本発明の精神を逸脱しない範囲で
、種々の変更あるいは改良を行いうろことは言うまでも
ない。
第1図は本発明の第一の実施例を説明する記録媒体の断
面図を示す0図において、lは透明基板で、1.2nφ
厚のガラスまたはプラスチック板、2は記録層、3は透
明保護層で厚さ300+vの5iftの蒸着膜、4は透
明下地層で厚さloonmのSing蒸着膜である。2
の記録層は厚さioonmで(Zn (1,06−x)
Sbx ) o、qGe+o X −4(L 50の組
成であり、これは三元同時真空蒸着により作成した。こ
の試料をオーブン中で200°C,1時間加熱し、記録
層を結晶化させた後、波長830nmの半導体レーザー
光を開口率0.5のレンズで約1,2nφのスポットに
絞りガラス基板側から記録膜に照射し、記録、消去の実
験を行った。又、同時にレーザー光照射部を顕微鏡で観
察した。
媒体上のレーザーパワー15mW、パルス幅100ns
ecで非晶質化した(記録できた)。これにパワー0.
41の連続発振レーザー光を照射し、記録情報の読み出
しを行うことができた。なおこの間に記録状態に変化は
なかった。次にパワー7.5mJパルス幅500nse
cの条件で記録ピントの消去を行うことができた。更に
同じ条件で記録と消去をto” iり返したところ記録
状態に変化は、見られなかった。
また、上記の媒体を透明電極でできたヒーター上に固定
し、基板側から加熱し、一定昇温させながら(10°C
/win)記録状態の観察を行ったところ、いずれの試
料も110°Cまで結晶化が起こらず室温に於ける記録
状態は、充分に安定であることが判った。
また、Goの代わりにGa、 Inを10at%又はA
sを20at%添加しても同様の効果が得られた。
(実施例2) 実施例1と同様の媒体構成で記録膜に(Zn(+、。。
−1゜Sbx l o、5ss6+s  X −40+
 50の組成での組成合金膜を用いて実施例1と同様の
実験を行った。媒体上のレーザーパワー131.パルス
幅100nsecで非晶質化し、これにレーザーパワー
0.4mWの連続発振光を照射し記録情報の読み出しを
行うことができた。
なお、この間に記録状態に変化はなかった0次にレーザ
ーパワー0.5mW、パルス幅300nsecの条件で
記録ピットの消去を行うことができた。更に同じ条件で
記録と消去を10’操り返したところ記録状態に変化は
、見られなかった。
また、上記の媒体を透明電極でできたヒーター上に固定
し、基板側から加熱し一定昇温させながら(10°C/
ll1in)記録状態の観察を行ったところいずれの試
料も110°Cまで結晶化が起こらず室温に於ける記録
状態は、充分に安定であることが判った。
また、880代わりにTe、 Pb、 Snを20a 
t%添加しても同様の効果が得られた。
第2図は5b−Znの二元状態図を示す。しかして曲線
Aの下側は固相、上側は液相を示す。
非晶質を結晶化させる場合、単体組成及び化合物組成付
近での結晶成長速度が速く、また化学的に安定である。
5b−Zn系は、原子数比?’Sb : Zn=40 
: 60〜50 :50の組成範囲に於イテ、Zn5b
、 ZnaSbs+ Zn5S’bx等の化合物相を持
つ。
このため、5b−Zn系は、この組成付近(Sb : 
Zn−35: 65〜55 : 45)での成長速度が
速(、がっ、化学的に安定である。
従って、Sb : Zn=35 : 65〜55 : 
45の範囲の組成の合金膜を相変化型光記録媒体として
用いた場合、高速で消去が可能で、かつ書き込み消去の
繰り返し性に優れた特性を持たせることができる。
一方、媒体への記録、即ち非晶質化は、溶融状態を経て
行われる。即ちパルスレーザ−光による融点を上回る昇
温を行う。
Sb −Zn系の化合物相は、原子数比Sb : Zn
−40:60〜50 : 50の組成範囲にあるが、こ
れらの融点は546°C〜566”Cの範囲と極めて近
い値を持つ。
このため、上述組成範囲内であれば、はぼ等しいパワー
のレーザ光により非晶質化させることができる。
従って、このような広い組成範囲に於いて優れた消去特
性繰り返し特性を持つだけではなく、等しい記録感度を
有する。これにより記録膜作製時の組成制御の困難性が
緩和される。
またSbとZnの含有比率が35 : 65〜55 :
 45の範囲の外側では、化合物相から組成が大きく外
れるので、結晶化速度が遅く、また化学的にも不安定で
ある。このため、ここでは消去速度が遅く、繰り返し書
き込み消去を行った場合、より安定な相に相分離してし
まう。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば主成分としてSb
、 Znを用い、組成を5bZnと5bzZnlの間と
することで繰り返し書き込み消去を行っても初期の特性
を損なわない、また、この組成では融点が約600°C
と比較的高いため記録状態が室温で安定でかつレーザー
光の照射による消去時には1μsec以下の素早い結晶
化を行うことができた。さらに、狭い組成領域に融点の
近い多数の化合物を作るため、少しの組成ずれに対して
は核形成頻度の変化や融点の変化が小さくこの範囲内で
あれば媒体特性に大きな変化が無く、従って媒体作製時
の困難 ゛さを回避できた。これらが利点である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の記録媒体の断面図、第2図はSb −
Znの化合物の状態図を示す。 1・・・・・透明基板 2・・・・・記録層 3・・・・・透明保護層 4・・・・・透明下地層 特許出願人  日本電信電話株式会社 第1図 1・−決、朗基ネ仄 2− 記且層 計・−丘@保言1 4−・1曳、明王を乞層

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)透明基板とその上に設けられた光記録層とを具備
    し、光記録層がSbとZnを主に含むことを特徴とする
    書換え可能型相変化記録媒体。
  2. (2)書換え可能型相変化記録媒体に於てSbとZnの
    含有比率が35:65〜55:45であることを特徴と
    する請求項1記載の書換え可能型相変化記録媒体。
  3. (3)書換え可能型相変化記録媒体に於てSbとZn以
    外にSe、As、In、Ga、Ge、Sn、Te、Pb
    から選ばれる少なくとも一種の元素を2〜30at%含
    むことを特徴とする請求項2記載の書換え可能型相変化
    記録媒体。
JP63051258A 1988-03-04 1988-03-04 書換え可能型相変化記録媒体 Pending JPH01224940A (ja)

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JP63051258A JPH01224940A (ja) 1988-03-04 1988-03-04 書換え可能型相変化記録媒体

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JP63051258A JPH01224940A (ja) 1988-03-04 1988-03-04 書換え可能型相変化記録媒体

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JP (1) JPH01224940A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005044576A1 (ja) * 2003-11-05 2005-05-19 Ricoh Company, Ltd. 光記録媒体及びその製造方法、スパッタリングターゲット、並びに光記録媒体の使用方法及び光記録装置
US7083894B2 (en) 2002-06-14 2006-08-01 Tdk Corporation Optical recording medium
WO2008018225A1 (en) * 2006-08-08 2008-02-14 Panasonic Corporation Information recording medium, its manufacturing method, and sputtering target

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US8133566B2 (en) 2006-08-08 2012-03-13 Panasonic Corporation Information recording medium, its manufacturing method, and sputtering target
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