JPH01227235A - 情報記録媒体 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は記録用の光ビームの照射により記録層の原子配
列の変化に伴う光学的特性の変化を生じさせて、情報の
記録、消去を繰返し行い、光学的特性の変化を検出して
情報を再生する情報記録媒体に関する。

（従来の技術） 従来広（開発がなされている記録、消去が可能な情報記
録媒体には光ビームの照射による原子配列の変化に利用
したものがある。

このような情報記録媒体に情報を記録する際には、まず
情報記録層に光ビームを全面照射して加熱し、記録層を
結晶性の高い状態（以下結晶状聾という）にする。次に
短い強いパルス光を照射し、記録層を加熱急冷する。す
るとパルス照射部の結晶性が低下しだ状態（以下非晶質
状態という）となり、情報が記録される。上記の結晶状
態と非晶質状態では、原子配列が異なることから、光学
的特性（反射率、透過率）が変化するため、この光学的
特性の変化を検出して情報を再生することができる。書
込まれた情報を消去するには、長い弱いパルス光を照射
して加熱徐冷し、原子配列を変化させ、再び結晶状態と
する。

このように光−ビームの照射条件によって原子配列を変
化させ、情報を記録、消去する記録層の材料としては、
反射率変化の特に大きなＴｅ、Ｓｅ。

Ｇｅなどカルコゲナイド系元素を主成分とする半導体非
晶質が提案されている。しかし半導体装置質以外にもＧ
ｒとＮｉとの２元合金においてはＧｒの含有率が１５原
子％以上８５％以下の範囲で上記と同様に光ビームの照
射条件の違いにより、金属結晶と金属非晶質とに繰返し
変化しうろことが見い出された。ところがこれらの金属
合金においては相変化に伴う光学的特性の変化が記録材
料として使用できるほど充分大きくない。又、結晶化温
度か低く室温での非晶質状態の安定性が悪いなどの問題
点があり、情報記録媒体として使うことができない。

（発明が解決しようとする課題） 以上詳述したようにＮｉとＧｒ（１５原子％≦Ｇｒ≦８
５原子％）との２元合金では、結晶化温度が低く室温に
おける非晶質状態の安定性が悪く、また、相変化に伴う
光学的特性の変化が小さいため、情報記録媒体の材料と
しては使用できなかった。

上記課題を解決するために、本発明ではＮｌとＧ「との
２元合金にカルコゲナイド元素Ｔｅ、Ｓｅ、Ｇｅを加え
ることにより、結晶化温度を高めて室温における非晶質
状態を安定させ、又、相変化に伴う光学的特性の変化】
を増大させ、情報記録媒体として使いうる材料を提供す
ることを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段と作用） 本発明の情報記録媒体は例えば第１図に示されるような
断′面構造を有する。第１図において情報記録媒体は基
板１とこの基板１上に無機物保護層３．光記録層２．無
機物保護層３．有機物保護層４を順次備えて構成されて
いる。

基板１はガラスやプラスチック材料（例えばポリオレフ
ィン、エポキシ、ポリカーボネイト、ポリメシルメタク
リレート等）からなる。

無機物保護層３は光記録層２の経時変化を防ぐために光
記録５噛２の両側を挾んだ構造となっており、金属又は
半金属の酸化物、弗化物、硫化物。

窒化物例えばＳｉＯ２，Ａｌ□０３．ＡＩＮ。

ＺｎＳなどの誘電体からなる。この無機物保護層は反射
光を増幅させる機能も有する。有機物保護層４は、紫外
線硬化樹脂からなり、この情報記録媒体を取扱う場合の
表面での傷や埃を防止するために配設されている。

このような組成の記録層は多元同時スパッタ法により成
膜する。すなわち、使用されるスパッタ装置は第２図及
び第３図に示す通りである。第２図中１１は真空容器で
あり、ガス排気ボート１２を介して排気装置１３に接続
され、ガス導入ボート１４を介してアルゴンガスボンベ
１５に接続されている。真空容器１１内の上部には、基
板１６か支持装置１７に水平に支架され支持装置１７に
より回転駆動できる。又、真空容器１１の底部には、所
定元素で形成されたスパッタ源１８，１９゜２０か設け
られ、各スパッタ源上部にはモニタ装置２１，２２．２
３が設けられている。

この装置により、記録層の成膜を行なう場合には、まず
排気装置１３により、真空容器１１内を１０−６Ｔ　ｏ
ｒｒ台の真空度まで排気する。次いでガス導入ボート１
４よりＡｒガスを導入し排気装置１３の排気量を調節し
て真空容器１１内を所定の減圧下に保持する。そして基
板１６を回転させつつスパッタ源１８．１９．２０に所
定時間電力を印加する。これにより基板１６に記録層が
形成される。

（実施例） 上記のような構造の情報記録媒体の特性を試験した実験
結果を以下に述べる。

一実験１− 第２図の真空容器１１内にＮｉとＧｒとＴｅのスパッタ
源を設け、容器内を５　Ｘ　１Ｏ−６Ｔ　ｏｒｒまで排
気した。次にＡｒガスを導入して５　Ｘ　１Ｏ−３Ｔ　
ｏｒｒに全体の圧力を調節した。基板として充分に洗浄
した外径１３０ｎｍ　、板厚１．２■の円板状ポリカー
ボネート基板を用い、この基板を６０ｒｐ１１で回転１
つつモニタにより各元素のスパッタ量をモニタして各ス
パッタ源１こ投入する電力をコントロールし、全体の膜
厚ＬＯＯＯＡになるまで各元素を堆積させて・記録層を
成膜した。Ｎｉ２□Ｇｒ７ｇに対してテルルセレンの含
有量をしだいに増加させ高感度ＤＳＣ（示差°走査熱量
計）で昇温速度１０℃／ｆｆ１Ｉ１１で結晶化温度を測
定しテルル、セレンの含有量と結晶化温度の関係を調べ
た。結果は第４図に示す通りである。テルル、セレンの
含有量に関係なく結晶化温度か充分高かった。又、Ｇｅ
でも同様の効果が得られた。

したがってＮｉ　、Ｇｒ、Ｘ　（Ｘ−Ｔｅ、Ｓｅ。

Ｇｅ）からなる情報記録媒体は組成比に関係なく結晶化
温度が充分高く、非晶質状態が安定であることかわかる
。

一実験２− 実験１と同様の方法でＮｉ　とＧ「とＸ　（Ｘ−Ｔｅ、
Ｓｅ）の３元記録層を多元同時スパッタ法で成膜し波長
７９０ｎｍの光を照射してその表面反射率を１１定した
。結果は第４図に示す通りである。カコゲナイト元素Ｔ
ｅ、Ｓｅの含有量が増すと反射率の変化量も増大するこ
とがわかる。ＮｉとＧｒとの組成比を変えも同様の効果
が得られた。更にＴｅ。

Ｓｅの代わりにＧｅを加えた場合にも同様の効果が得ら
れた。以上の実験結果からＮｉとＧ「との２元合金にカ
ルコゲナイド元素を加えることにより相変化に伴なう反
射率変化量が増大し、ひいては得られる再生信号量も増
大することがわかる。

−実験３− ここでは成膜された合金薄膜の非晶質状態の安全性を調
べた。

ガラス基板上にＳ　ｉ　Ｏ２１ＱＯｎｍ　、光記録材料
１１００ｎ、Ｓ　ｉ　Ｏ□１００ｔ＋ｍ　、　Ｕ　Ｖ硬
化樹脂層を前記のスパッタ法により形成した。成膜した
記録層の組成は（Ｎｉ　１ｏＧｒ　７０）　９ｏＴｅ　
ｌｏ＋　（Ｎｉ　５０ＧＩ”　ｓｏ）、ｏＴｅ　ｌｏ＋
　　（Ｎｉ　７０　　Ｇｒ　３０）　＊ｏＴｅ　１０の
３通りである。この記録層にまず光ビームを全面照射し
、次いで短い強いパルス光を照射し、Ｘ線構造回折によ
り非晶質となっていることを確かめた。

つぎにこの試料を４５℃、７０％ＲＨの環境に供し反射
率の変化を測定した。基板側での表面反射率の初期値を
−Ｒｏ、経時での反射率の値をＲとし、経時４間に対し
てＲ／　Ｒｏの値をプロットした（第５図）。（Ｎｉ　
３ｏＺｒ　７０）　９ｏＴｅ　１ｏ、　　（Ｎｉ　ｓｏ
　　Ｚｒ　ｓｏ）　’９０”ｒｅ　ＩＯ＋　　（Ｎｉ　
７０　　Ｚｒ　３ｏ）　９゜Ｔｅ、、いずれの組成の記
録層についても３力月経過しても反射率にはほとんど変
化がないことがわかる。又Ｔｅの代わりにＳｅ、Ｇｅを
加えた場合にも同様の効果が得られる。

以上の実験結果によりＮｉとＧｒとからなる２元合金に
Ｔｅ、Ｓｅ、Ｇｅ等のカルコゲナイド元素を加えた材料
は非晶質状態が充分に安定であり、情報記録媒体として
使いうる材料であることがわかる。

［発明の効果コ 以上詳述したように結晶状態と非晶質状態との相変化を
可逆的に起こすＮｉとＧｒとの２元合金に更にカルコゲ
ナイド元素Ｔｅ、Ｓｅ、Ｇｅを加えると相変化に伴なう
反射率変化が増大し、再生信号量の大きな情報記録媒体
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の情報記録媒体の断面構造図、第２図
は、スパッタ装置の側面図、 第３図は、スパッタ装置の底面図、 第４図は、カルコゲナイド元素の添加量と結晶化温度の
相関を示すグラフ、 第５図は、カルコゲナイド元素の添加量と反射率変化量
の相関を示すグラフ、 第６図は、Ｎｉ　、Ｇｒ、Ｔｅの３元記録層の経時反射
率変化量を示すグラフである。 １・・・基板 ２・・・記録層 ３・・・無機物保護層 ４・・・有機物保護層 同　　　　山王　− 第　　１　　図 第　　３　図 カルコテナイト元＊、杏崩１（ 第　　４　図　　　− 第　　５　図 第　　６　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光ビームの照射により原子配列の変化を生じさせて情報
   を記録しうる記録層を有する情報記録媒体において前記
   記録層がＮｉとＧｒとＸ（ＸはＳｅ、Ｔｅ、Ｇｅの中か
   ら選ばれた元素）とを含有する合金薄膜からなることを
   特徴とする情報記録媒体。