JPH0422436B2 - - Google Patents
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- JPH0422436B2 JPH0422436B2 JP63009787A JP978788A JPH0422436B2 JP H0422436 B2 JPH0422436 B2 JP H0422436B2 JP 63009787 A JP63009787 A JP 63009787A JP 978788 A JP978788 A JP 978788A JP H0422436 B2 JPH0422436 B2 JP H0422436B2
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Landscapes
- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光ビームを用いて情報が記録再生さ
れる光記録媒体に関するものである。 〔従来の技術〕 テルル化ゲルマニウムGeTeは、光記録材料と
して記録感度が高く、再生信号の信号対雑音比
CNRを大きくすることができる好適な材料であ
る。 さて、光情報記録媒体は、情報の長期保存、例
えば10年以上の目的に使用されることがあり、高
温高湿の環境下に放置されても記録材料の変化が
なく、記録情報を正確に読み書きできることが必
要である。 GeTe材料はかかる点についてみると、その薄
膜が高温高湿の環境下において徐々にではあるが
酸化腐食し反射率や透過率と光学的性質が変化す
る現象がある。 この原因として、GeTe結晶は菱面体構造をし
ているが、原子半径の小さい他の原子が侵入する
ことのできるすきまが存在することをあげること
が出来る。即ち、非晶質相のGeTe薄膜中のGe−
Te結晶原子間距離は、均一でなく非常に広い分
布をもつために、GeTe薄膜が高温高湿の環境下
におかれると、原子半径の小さい酸素がこのすき
まに侵入し、Ge−Te，Ge−Ge，Te−Te結合を
切断し、SeO2，TeO2となつて徐々に薄膜を酸化
させる。 この為、従来は、GeTe薄膜に酸化物、窒化物
等の無機薄膜を被着させて保護膜とし、高温高湿
環境下におけるGeTe薄膜の劣化を防止していた
が、上記保護膜作製に長時間を要したり、光情報
記録媒体作製工程の複雑化や媒体製造価格の上昇
を招くという欠点があつた。 本出願人はこのような欠点を解消し、高温高湿
環境下に放置されても、正確に情報を記録再生で
きる光情報記録媒体を提供し得る記録薄膜とし
て、GeTe材料にCuを添加した材料の記録薄膜を
見出した。この様なCuが添加されたGeTe薄膜に
おいては、Cu原子によつてあらかじめGe−Te格
子内のすきまが埋められているため酸素は侵入し
にくく、またわずかに侵入した酸素はCuと結合
しCuOとなつて安定するので、GeTe薄膜は酸素
の侵入による劣化から保護される。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところが、上記Cu添加GeTe薄膜を光記録膜と
する光情報記録媒体は、Cu添加量が多いほど寿
命が長くなるものの、逆に信号対雑音比CNRは
徐々に劣化し、従つて、Cuが３原子パーセント
以上では信頼できる光情報記録媒体としての性能
が得難く、又Cu含有量をへらしたのでは寿命が
あまり延びないという問題があつた。 即ち、GeTe薄膜が記録光ビームの照射を受け
て非晶質相から結晶質相に転移すると、GeTe結
合原子間距離の分布は均一化され、Cu原子が結
晶質相Ge−Te格子内に入り得る量は制限され、
非晶質相Ge−Teの格子内にあつたCu原子が
GeTe薄膜の結晶化によつてGe−Te結晶格子外
に排斥されCuが析出する。こうして、析出した
Cuが再生光ビームの反射率を変化させて雑音成
分となり、上述の如くCNRを低下させるものと
思われる。 従つて本発明は、寿命が長く、しかもCNRの
大きい光情報記録媒体を提供することを目的とし
てなされたものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明による光情報記録媒体は、基体上に形成
された光記録薄膜と、該光記録薄膜上に形成され
た保護膜からなる光情報記録媒体において、前記
光記録薄膜の主成分をCuが添加されたGe−Te系
材料とし、前記光記録薄膜中のGeの一部がSnで
置換されてなることを特徴とするものである。 〔作用〕 この様に本発明による光情報記録媒体において
は、光記録薄膜中のGeの一部がSnで置換されて
いるためGe（Sn）−Te結合の原子間距離はGe−
Te結合原子間距離より大きくなる。従つて結晶
相GeSnTe格子内に入りうるCu原子の量が大きく
なり、GeSnTe薄膜が結晶化してもCuの析出は起
こらず、CNRを低下することなく、耐酸化腐食
性だけが向上する。 〔実施例〕 第１図は、本発明による光情報記録媒体の一実
施例を示したものである。即ち、１１はポリカー
ボネート基板であり、その上に光情報薄膜として
Cuが添加されたGeSnTe薄膜１２を有している。
更に、該記録薄膜上に傷や埃を防止するための樹
脂保護膜１３を積層した。 ここで基板１１はポリカーボネートに限ること
なく、従来からの公知のPMMA、ポリオレフイ
ン、エポキシ等の透明樹脂板、ガラス板を使用で
きる。 光記録薄膜１２はスパツタリグ法および蒸着法
にて作製する。 第２図は、該光記録薄膜を作製する時に使用す
るスパツタリグ装置の概略図である。真空槽２１
内の上部に設けられた回転式基板支持テーブル２
２の下面に、ポリカーボネート基板１１をとりつ
け、真空槽２１内を約５×10-4Paに排気後、真
空槽２１内にAr等の活性ガスを導入してガス圧
を５×10-1Paにする。この状態でGe30原子パー
セント、Sn20原子パーセント、Te50原子パーセ
ントからなる合金ターゲツト２３とCuターゲツ
ト２４に同時に高周波電流を印加すると、スパツ
タリグ作用によつて、基板１１上にCuが添加さ
れたGeTe薄膜であつて、該薄膜中のGeの一部が
Snで置換されたCu−GeSnTeが形成される。こ
のとき該薄膜中のSn量は、GeSnTe合金ターゲツ
ト２３中のSn含有量を変化させることで任意に
調整することができ、Cu量はCuターゲツト２４
に印加される高周波電力によつて任意に調整する
ことができる。 また、Snを調整する他の方法としては、ター
ゲツトにGe50原子パーセント、Te50原子パーセ
ントの合金を用い、該ターゲツト上にSn50原子
パーセント、Te50原子パーセントの合金チツプ
を載置し、スパツタリングすることによつて、
Geの一部をSnで置換したGeSnTe薄膜を得るさ
い、該SnTe合金チツプの数を増減させると、そ
れに伴いGeSnTe薄膜中のSn量を増減させること
ができる。 また、Ge，Sn，Te量を一定としてCuを変化さ
せるには、上記方法以外に、GeSnTe合金ターゲ
ツト２３上にCuチツプを載置してスパツタする
ことで、Cu添加GeSnTe薄膜を得るさい、該Cu
チツプの数を増減させるとCuが添加された
GeSnTe薄膜中のCu量を増減させることができ
る。 真空蒸着法においても同様に、GeSnTe合金と
Cuの２種の蒸発源からの２源同時蒸着法で、
GeSnTe合金の蒸発速度とCuの蒸発速度とを調整
してCu添加GeSnTe薄膜が得られる。 樹脂保護膜１３は、紫外線硬化型樹脂液をスピ
ンナにて塗布し、その後紫外線を照射すると樹脂
は硬化し、皮膜を形成する。樹脂保護膜１３は紫
外線硬化型樹脂のみならず、湿気硬化型樹脂、二
液反応型樹脂、溶剤型樹脂いずれも適用できる。 この様にして作製したデイスク状光情報記録媒
体にレーザ光を照射して、回転数1800rmp、周波
数1MHzの信号を記録し、その後JISC5024M−１
の温湿度加速試験を行い、ビツト誤り率の増加割
合から媒体寿命を決定した。第１表に、本実施例
による光情報記録媒体の光記録膜組成、光記録膜
の結晶化温度、CNR、媒体寿命を示す。また比
較のためにCuが添加されたGeTe薄膜を光記録膜
とする従来の光情報記録媒体の光記録組成、光記
録膜結晶化温度、CNR、媒体寿命も示す。
れる光記録媒体に関するものである。 〔従来の技術〕 テルル化ゲルマニウムGeTeは、光記録材料と
して記録感度が高く、再生信号の信号対雑音比
CNRを大きくすることができる好適な材料であ
る。 さて、光情報記録媒体は、情報の長期保存、例
えば10年以上の目的に使用されることがあり、高
温高湿の環境下に放置されても記録材料の変化が
なく、記録情報を正確に読み書きできることが必
要である。 GeTe材料はかかる点についてみると、その薄
膜が高温高湿の環境下において徐々にではあるが
酸化腐食し反射率や透過率と光学的性質が変化す
る現象がある。 この原因として、GeTe結晶は菱面体構造をし
ているが、原子半径の小さい他の原子が侵入する
ことのできるすきまが存在することをあげること
が出来る。即ち、非晶質相のGeTe薄膜中のGe−
Te結晶原子間距離は、均一でなく非常に広い分
布をもつために、GeTe薄膜が高温高湿の環境下
におかれると、原子半径の小さい酸素がこのすき
まに侵入し、Ge−Te，Ge−Ge，Te−Te結合を
切断し、SeO2，TeO2となつて徐々に薄膜を酸化
させる。 この為、従来は、GeTe薄膜に酸化物、窒化物
等の無機薄膜を被着させて保護膜とし、高温高湿
環境下におけるGeTe薄膜の劣化を防止していた
が、上記保護膜作製に長時間を要したり、光情報
記録媒体作製工程の複雑化や媒体製造価格の上昇
を招くという欠点があつた。 本出願人はこのような欠点を解消し、高温高湿
環境下に放置されても、正確に情報を記録再生で
きる光情報記録媒体を提供し得る記録薄膜とし
て、GeTe材料にCuを添加した材料の記録薄膜を
見出した。この様なCuが添加されたGeTe薄膜に
おいては、Cu原子によつてあらかじめGe−Te格
子内のすきまが埋められているため酸素は侵入し
にくく、またわずかに侵入した酸素はCuと結合
しCuOとなつて安定するので、GeTe薄膜は酸素
の侵入による劣化から保護される。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところが、上記Cu添加GeTe薄膜を光記録膜と
する光情報記録媒体は、Cu添加量が多いほど寿
命が長くなるものの、逆に信号対雑音比CNRは
徐々に劣化し、従つて、Cuが３原子パーセント
以上では信頼できる光情報記録媒体としての性能
が得難く、又Cu含有量をへらしたのでは寿命が
あまり延びないという問題があつた。 即ち、GeTe薄膜が記録光ビームの照射を受け
て非晶質相から結晶質相に転移すると、GeTe結
合原子間距離の分布は均一化され、Cu原子が結
晶質相Ge−Te格子内に入り得る量は制限され、
非晶質相Ge−Teの格子内にあつたCu原子が
GeTe薄膜の結晶化によつてGe−Te結晶格子外
に排斥されCuが析出する。こうして、析出した
Cuが再生光ビームの反射率を変化させて雑音成
分となり、上述の如くCNRを低下させるものと
思われる。 従つて本発明は、寿命が長く、しかもCNRの
大きい光情報記録媒体を提供することを目的とし
てなされたものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明による光情報記録媒体は、基体上に形成
された光記録薄膜と、該光記録薄膜上に形成され
た保護膜からなる光情報記録媒体において、前記
光記録薄膜の主成分をCuが添加されたGe−Te系
材料とし、前記光記録薄膜中のGeの一部がSnで
置換されてなることを特徴とするものである。 〔作用〕 この様に本発明による光情報記録媒体において
は、光記録薄膜中のGeの一部がSnで置換されて
いるためGe（Sn）−Te結合の原子間距離はGe−
Te結合原子間距離より大きくなる。従つて結晶
相GeSnTe格子内に入りうるCu原子の量が大きく
なり、GeSnTe薄膜が結晶化してもCuの析出は起
こらず、CNRを低下することなく、耐酸化腐食
性だけが向上する。 〔実施例〕 第１図は、本発明による光情報記録媒体の一実
施例を示したものである。即ち、１１はポリカー
ボネート基板であり、その上に光情報薄膜として
Cuが添加されたGeSnTe薄膜１２を有している。
更に、該記録薄膜上に傷や埃を防止するための樹
脂保護膜１３を積層した。 ここで基板１１はポリカーボネートに限ること
なく、従来からの公知のPMMA、ポリオレフイ
ン、エポキシ等の透明樹脂板、ガラス板を使用で
きる。 光記録薄膜１２はスパツタリグ法および蒸着法
にて作製する。 第２図は、該光記録薄膜を作製する時に使用す
るスパツタリグ装置の概略図である。真空槽２１
内の上部に設けられた回転式基板支持テーブル２
２の下面に、ポリカーボネート基板１１をとりつ
け、真空槽２１内を約５×10-4Paに排気後、真
空槽２１内にAr等の活性ガスを導入してガス圧
を５×10-1Paにする。この状態でGe30原子パー
セント、Sn20原子パーセント、Te50原子パーセ
ントからなる合金ターゲツト２３とCuターゲツ
ト２４に同時に高周波電流を印加すると、スパツ
タリグ作用によつて、基板１１上にCuが添加さ
れたGeTe薄膜であつて、該薄膜中のGeの一部が
Snで置換されたCu−GeSnTeが形成される。こ
のとき該薄膜中のSn量は、GeSnTe合金ターゲツ
ト２３中のSn含有量を変化させることで任意に
調整することができ、Cu量はCuターゲツト２４
に印加される高周波電力によつて任意に調整する
ことができる。 また、Snを調整する他の方法としては、ター
ゲツトにGe50原子パーセント、Te50原子パーセ
ントの合金を用い、該ターゲツト上にSn50原子
パーセント、Te50原子パーセントの合金チツプ
を載置し、スパツタリングすることによつて、
Geの一部をSnで置換したGeSnTe薄膜を得るさ
い、該SnTe合金チツプの数を増減させると、そ
れに伴いGeSnTe薄膜中のSn量を増減させること
ができる。 また、Ge，Sn，Te量を一定としてCuを変化さ
せるには、上記方法以外に、GeSnTe合金ターゲ
ツト２３上にCuチツプを載置してスパツタする
ことで、Cu添加GeSnTe薄膜を得るさい、該Cu
チツプの数を増減させるとCuが添加された
GeSnTe薄膜中のCu量を増減させることができ
る。 真空蒸着法においても同様に、GeSnTe合金と
Cuの２種の蒸発源からの２源同時蒸着法で、
GeSnTe合金の蒸発速度とCuの蒸発速度とを調整
してCu添加GeSnTe薄膜が得られる。 樹脂保護膜１３は、紫外線硬化型樹脂液をスピ
ンナにて塗布し、その後紫外線を照射すると樹脂
は硬化し、皮膜を形成する。樹脂保護膜１３は紫
外線硬化型樹脂のみならず、湿気硬化型樹脂、二
液反応型樹脂、溶剤型樹脂いずれも適用できる。 この様にして作製したデイスク状光情報記録媒
体にレーザ光を照射して、回転数1800rmp、周波
数1MHzの信号を記録し、その後JISC5024M−１
の温湿度加速試験を行い、ビツト誤り率の増加割
合から媒体寿命を決定した。第１表に、本実施例
による光情報記録媒体の光記録膜組成、光記録膜
の結晶化温度、CNR、媒体寿命を示す。また比
較のためにCuが添加されたGeTe薄膜を光記録膜
とする従来の光情報記録媒体の光記録組成、光記
録膜結晶化温度、CNR、媒体寿命も示す。
以上説明したように、本発明による光情報記録
媒体においては、光記録膜はCuを添加したGeTe
薄膜を主成分とし、Geの一部がSnで置換されて
いるために、光情報記録媒体のCNRを劣化させ
ることなく、Cu添加量を増すことができ、した
がつて該光情報記録媒体の寿命を長くすることが
できる。
媒体においては、光記録膜はCuを添加したGeTe
薄膜を主成分とし、Geの一部がSnで置換されて
いるために、光情報記録媒体のCNRを劣化させ
ることなく、Cu添加量を増すことができ、した
がつて該光情報記録媒体の寿命を長くすることが
できる。
第一図は本発明による光情報記録媒体の一実施
例を示す断面図、第２図は本発明に適用しうるス
パツタリング装置の概略図、第３図はその特性の
説明に供する線図である。 １１…基板、１２…光記録薄膜、１３…樹脂保
護膜、２１…真空槽、２２…基板支持テーブル、
２３…GeSnTeターゲツト、２４…Cuターゲツ
ト。
例を示す断面図、第２図は本発明に適用しうるス
パツタリング装置の概略図、第３図はその特性の
説明に供する線図である。 １１…基板、１２…光記録薄膜、１３…樹脂保
護膜、２１…真空槽、２２…基板支持テーブル、
２３…GeSnTeターゲツト、２４…Cuターゲツ
ト。
Claims (1)
- １ 基体上に形成された光記録薄膜と、該光記録
薄膜上に形成された保護膜からなる光情報記録媒
体において、前記光記録薄膜の主成分をCuが添
加されたGe−Te系材料とし、前記光記録薄膜中
のGeの一部がSnで置換されてなることを特徴と
する光情報記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63009787A JPH01185850A (ja) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | 光情報記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63009787A JPH01185850A (ja) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | 光情報記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01185850A JPH01185850A (ja) | 1989-07-25 |
| JPH0422436B2 true JPH0422436B2 (ja) | 1992-04-17 |
Family
ID=11729935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63009787A Granted JPH01185850A (ja) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | 光情報記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01185850A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5403565B2 (ja) * | 2009-09-11 | 2014-01-29 | 国立大学法人東北大学 | 相変化材料および相変化型メモリ素子 |
-
1988
- 1988-01-20 JP JP63009787A patent/JPH01185850A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01185850A (ja) | 1989-07-25 |
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