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DE4421221A1 - Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm und Informationsaufzeichnungsmediums sowie Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm und Informationsaufzeichnungsmediums sowie Verfahren zu deren Herstellung

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Publication number
DE4421221A1
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DE
Germany
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thin film
melting point
information recording
component
symbol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE4421221A
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English (en)
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Inventor
Akemi Hirotsune
Motoyasu Terao
Yasushi Miyauchi
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of DE4421221C2 publication Critical patent/DE4421221C2/de
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Informationsauf­ zeichnungs-Dünnfilm und ein Informationsaufzeichnungsme­ dium sowie Verfahren zu deren Herstellung und insbeson­ dere einen Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm oder einen Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen, ein Verfahren zu dessen Herstellung sowie ein Informationsaufzeichnungsme­ dium, das den Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm oder den Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen verwendet und mit dem unter Verwendung eines energietransportierenden Strahls wie etwa eines Elektronenstrahls in Echtzeit Informationen in analoger Form, die durch Frequenzmodula­ tion von analogen Signalen wie etwa Videosignalen und Audiosignalen erhalten werden, sowie Informationen in digitaler Form wie etwa Computerdaten, Faksimilesignale und digitale Audiosignale aufgezeichnet und/oder wieder­ gegeben werden können.
Im Stand der Technik sind viele Offenbarungen bezüglich der Prinzipien der Aufzeichnung von Information in Dünn­ filme oder Aufzeichnungsfilme durch Bestrahlung mittels Laserstrahlen bekannt. Der bekannte Phasenübergang (oder die sogenannte Phasenänderung) des Filmmaterials, die Photoschwärzung und die Änderung der Atomanordnung durch Bestrahlung mit dem Laserstrahl verformen den Dünnfilm praktisch nicht. Sie besitzen den Vorteil, daß zwei Scheibenelemente direkt aneinandergeklebt werden können, um Informationsaufzeichnungsmedien mit doppelseitiger Scheibenstruktur zu erhalten. Der bekannte Aufzeichnungs­ film des GeSeTe-Systems oder des InSbTe-Systems besitzt den Vorteil, daß die Informationen neugeschrieben werden können.
Bei den Aufzeichnungsfilmen der obenerwähnten Typen wer­ den jedoch die Neuschreibeigenschaften durch Fließen des Aufzeichnungsfilms verschlechtert, wenn 10⁵ Aufzeichnun­ gen mit der Bitpositionsaufzeichnung oder 10⁴ Aufzeich­ nungen mit der Bitrandaufzeichnung ausgeführt werden. Im Stand der Technik sind einige Verfahren vorgeschlagen worden, um das nachteilige Fließen des Dünnfilms zu be­ seitigen.
Beispielsweise ist aus der JP 4-228127-A ein Verfahren bekannt, mit dem das Fließen des Aufzeichnungsfilms durch Mikrozellen verhindert werden kann. T. Ohta u. a., "Optical Data Storage", ′89 Proc. SPIE, 1078, 27 (1989), offenbart ein Verfahren, mit dem das Fließen dadurch verhindert werden kann, daß der Aufzeichnungsfilm dünner ausgebildet wird, um die Wärmekapazität abzusenken, fer­ ner wird die erhöhte Wirkung der Adhäsionskraft der an­ grenzenden Schicht ausgenutzt.
Die üblichen optischen Platten können analoge Informati­ onssignale, die mit Videosignalen oder Audiosignalen frequenzmoduliert sind, und digitale Informationssignale wie etwa Computerdaten, Faksimilesignale und digitale Audiosignale enthalten, die auf die Oberflächen des Substrats, die eine zerklüftete Form besitzt, übertragen werden. Bei den üblichen optischen Platten können außer­ dem die Signale oder Daten auf den Aufzeichnungs-Dünnfilm oder dergleichen mittels Aufzeichnungsstrahlen wie etwa Laserstrahlen oder Elektronenstrahlen in Echtzeit aufge­ zeichnet werden.
Die Signalwiedergabe-Auflösung der üblichen optischen Platten ist hauptsächlich durch die Wellenlänge λ der Lichtquelle eines optischen Wiedergabesystems und durch die numerische Apertur NA bestimmt. Die Leseauflösung ist durch ein Aufzeichnungsmarkierungsintervall von 2NA/λ begrenzt.
Eine der Techniken der hochdichten Aufzeichnung, die bisher offenbart sind, ist aus der JP 3-292632-A bekannt, in der ein Medium, dessen Reflexionsvermögen sich mit einer Phasenänderung ändert, verwendet wird, um die durch Zerklüftung aufgezeichneten Daten wiederzugeben. Eine weitere Technik ist aus der JP 5-73961-A bekannt, die ein Medium mit einer schmelzbaren Maskierungsschicht besitzt, um die mit hoher Dichte auf einen Aufzeichnungsfilm mit Phasenänderung aufgezeichneten Daten wiederzugeben.
Der Ausdruck "Phasenänderung" wird hier in dem Sinn ver­ wendet, daß er nicht nur eine Phasenänderung zwischen kristallinen und amorphen Zuständen, sondern auch eine Phasenänderung durch Schmelzen, das eine Änderung in die flüssige Phase und eine Rekristallisation umfaßt, sowie eine Phasenänderung zwischen verschiedenen kristallinen Zuständen enthält.
Bei sämtlichen herkömmlichen Aufzeichnungsfilmen des Phasenübergangstyps, die als wiederbeschreibbare Auf­ zeichnungsfilme verwendet werden, bestehen Probleme wie etwa (1) eine nicht ausreichende Anzahl von möglichen Neuschreibvorgängen, (2) eine zu langsame Kristallisati­ onsgeschwindigkeit bei einer hohen Anzahl von möglichen Neuschreibvorgängen und (3) eine zu niedrige Wiedergabe­ signalintensität bei einer hohen Anzahl von möglichen Neuschreibvorgängen.
Ferner verwendet die aus der JP 3-292632-A bekannte Tech­ nik einen Sb₂Se₃-Film, bei dem eine Phasenänderung in einem Teilbereich innerhalb eines Abtastflecks des Lese­ lichts erfolgt, um das Reflexionsvermögen zu ändern, so daß Phasenbits nur in Bereichen mit hohem Reflexionsver­ mögen gelesen werden können. Diese Technik verwendet einen Film mit hohem Schmelzpunkt, für den eine Laserbe­ strahlungsleistung erforderlich ist, die für eine opti­ sche Platte des Phasenänderungstyps oder für eine magne­ tooptische Platte, die von der optischen Platte, bei der die Information durch Phasenbits aufgezeichnet wird, verschieden ist, zu hoch ist. Diese Technik besitzt eben­ falls den Nachteil, daß häufige Lesevorgänge ein Fließen des Films und eine allmähliche Entmischung hervorrufen, was eine geringere Anzahl von möglichen hochauflösenden Auslesevorgängen zur Folge hat.
Ferner ist aus der JP 5-73961 eine weitere Technik be­ kannt, die ein Medium mit schmelzbarer Maskierungsschicht verwendet, bei der in einem Teilbereich innerhalb des Abtastflecks des Leselichts ein Schmelzen bewirkt wird, um das Reflexionsvermögen zu ändern, wodurch die prak­ tisch wirksame Fleckgröße kleiner wird. Das bei dieser Technik verwendete Medium ist eine schmelzbare Maskie­ rungsschicht mit niedrigem Schmelzpunkt und geringer Viskosität. Auch bei dieser Technik besteht der Nachteil, daß häufige Lesevorgänge ein Fließen und eine allmähliche Entmischung des Films hervorrufen, was eine geringere Anzahl von möglichen hochauflösenden Auslesevorgängen zur Folge hat.
Es ist daher angesichts der obigen Probleme des Standes der Technik eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm, ein Verfahren zu dessen Herstellung sowie ein Informationsaufzeich­ nungsmedium, in dem dieser Dünnfilm verwendet wird, zu schaffen, mit denen gute Aufzeichnungs- und Wiedergabeei­ genschaften erzielt werden können.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die obenerwähnten Nachteile des Standes der Technik des hochauflösenden Auslesens zu beseitigen und einen Dünn­ film für hochauflösendes Auslesen zu schaffen, mit dem die Anzahl der möglichen hochauflösenden Auslösevorgänge dadurch erhöht werden kann, daß ein Fließen und eine Entmischung verhindert werden, und der verwendet werden kann für optische Platten des Typs mit Aufzeichnung durch Zerklüftung, für optische Platten des Phasenände­ rungstyps und für magnetooptische Platten, die analoge Informationssignale wie etwa Video- und Audiosignale und digitale Informationssignale wie etwa Computerdaten, Faksimilesignale und digitale Audiosignale enthalten können.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst durch einen Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm und ein Verfahren zu dessen Herstellung sowie durch ein Informationsaufzeich­ nungsmedium und ein Verfahren zu dessen Herstellung, die die Merkmale besitzen, wie sie in den entsprechenden Ansprüchen beansprucht sind. Im einzelnen handelt es sich z. B. um Informationsaufzeichnungs-Dünnfilme und Informa­ tionsaufzeichnungsmedien sowie um Verfahren zu deren Herstellung, wie sie im folgenden angegeben werden:
  • (1) Ein erster Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm, dessen Atomanordnung durch Bestrahlung mit einem energie­ transportierenden Strahl geändert wird, und der direkt auf einem Substrat oder auf einer Schutzschicht gebildet ist, wobei die mittlere Zusammensetzung des Informations­ aufzeichnungs-Dünnfilms in Richtung seiner Dicke gegeben ist durch die allgemeine Darstellung SbxTeyApBqCr, (1)wobei das Symbol A wenigstens eines der Elemente einer ersten Gruppe bezeichnet, die Ge und In enthält, das Symbol B wenigstens eines der Lanthanoidenelemente, die La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb und Lu enthalten, sowie Elemente bezeichnet, die in einer zweiten Gruppe enthalten sind, die ihrerseits Ag, Ba, Co, Cr, Ni, Pt, Si, Sr, Au, Cd, Cu, Li, Mo, Mn, Zn, Al, Fe, Pb, Na, Cs, Ga, Pd, Bi, Sn, Ti und V enthält, und das Symbol C wenigstens eines der Elemente bezeichnet, die von Sb, Te und von den mit dem Symbol A und dem Symbol B bezeichneten Elementen verschieden sind, und wobei x, y, p, q und r sämtlich in Einheiten von At-% (Atomprozent) angegeben sind und in Bereichen von 2 x 41, 25 y 75, 0,1 p 60, 3 q 40 bzw. 0,1 r 30.
  • 2. Ein zweiter Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm, dessen Atomanordnung durch Bestrahlung mit einem energie­ transportierenden Strahl geändert wird und der direkt auf einem Substrat oder auf einer Schutzschicht gebildet ist, wobei die mittlere Zusammensetzung des Informationsauf­ zeichnungs-Dünnfilms in Richtung seiner Dicke gegeben ist durch die allgemeine Darstellung SbxTeyApBq, (2)wobei das Symbol A wenigstens eines der Elemente aus einer ersten Gruppe bezeichnet, die Ge und In enthält, und das Symbol B wenigstens eines der Lanthanoidenelemen­ te sowie Elemente bezeichnet, die in einer zweiten Gruppe enthalten sind, die ihrerseits Ag, Ba, Co, Cr, Ni, Pt, Si, Sr, Au, Cd, Cu, Li, Mo, Mn, Zn, Al, Fe, Pb, Na, Cs, Ga, Pd, Bi, Sn, Ti und V enthält, und wobei x, y, p und q sämtlich in Einheiten von At-% angegeben sind und in Bereichen von 2 x 41, 25 y 75, 0,1 p 60 bzw. 3 q 40 liegen.
Dieser Dünnfilm enthält somit nicht die Elemente, die in dem obenerwähnten ersten Informationsaufzeichnungs-Dünn­ film mit dem Symbol C bezeichnet sind.
  • (3) Ein dritter Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm, dessen Atomanordnung durch Bestrahlung mit einem energie­ transportierenden Strahl geändert wird und der direkt auf einem Substrat oder auf einer Schutzschicht gebildet ist, wobei die mittlere Zusammensetzung des Informationsauf­ zeichnungs-Dünnfilm in Richtung seiner Dicke gegeben ist durch die allgemeine Darstellung SbxTeyBqCr, (3)wobei das Symbol B wenigstens eines der Lanthanoidenele­ mente und Elemente bezeichnet, die in einer Gruppe ent­ halten sind, die ihrerseits Ag, Ba, Co, Cr, Ni, Pt, Si, Sr, Au, Cd, Cu, Li, Mo, Mn, Zn, Al, Fe, Pb, Na, Cs, Ga, Pd, Bi, Sn, Ti und V enthält, und das Symbol C wenigstens eines der Elemente bezeichnet, die von Sb, Te und von den mit dem Symbol B bezeichneten Elementen verschieden sind, und wobei x, y, q und r sämtlich in Einheiten von At-% angegeben sind und in Bereichen von 2 41, 25 y 75, 3 q 40 bzw. 0,1 r 30 liegen.
Dieser Dünnfilm enthält somit nicht die mit dem Symbol A bezeichneten Elemente des obenerwähnten ersten Informati­ onsaufzeichnungs-Dünnfilms.
  • (4) Ein vierter Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm, dessen Atomanordnung durch Bestrahlung mit einem energie­ transportierenden Strahl geändert wird und der direkt auf einem Substrat oder auf einer Schutzschicht gebildet ist, wobei die mittlere Zusammensetzung des Informationsauf­ zeichnungs-Dünnfilms in Richtung seiner Dicke gegeben ist durch die allgemeine Darstellung SbxTeyBy, (4)wobei das Symbol B wenigstens eines der Lanthanoidenele­ mente sowie Elemente einer Gruppe bezeichnet, die ihrer­ seits Ag, Ba, Co, Cr, Ni, Pt, Si, Sr, Au, Cd, Cu, Li, Mo, Mn, Zn, Al, Fe, Pb, Na, Cs, Ga, Pd, Bi, Sn, Ti und V enthält, und wobei x, y und q sämtlich in Einheiten von At-% angegeben sind und in Bereichen von 2 x 41, 25 y 75 bzw. 3 q 40 liegen.
Dieser Dünnfilm enthält somit nicht die Elemente, die in dem obenerwähnten ersten Informationsaufzeichnungs-Dünn­ film mit den Symbolen A und C bezeichnet sind.
Die Werte von x, y, p, q und r in den obigen Abschnitten (1) bis (4) sind auf Bereiche von 2 x 41, 25 y 75, 0,1 p 60, 3 q 40 bzw. 0,1 r 30 einge­ schränkt. Der Grund hierfür besteht darin, daß für x < 2 und p < 60 die Fehlerrate zu hoch ist und daß für x < 41 und p < 0,1 die Kristallisationstemperatur zu niedrig ist. Für y < 25 und q < 3 ist nach 10⁵ Neuschreibvorgän­ gen das T/R-Verhältnis (Träger-/Rausch-Verhältnis) zu niedrig. Für y < 75 dauert der Löschvorgang zu lange. Für q < 40 ist das Löschverhältnis zu niedrig. Für r < 0,1 haben die mit dem Symbol C bezeichneten Elemente keinen Einfluß auf die Erhöhung der Anzahl der möglichen Neu­ schreibvorgänge. Für r < 30 wird die Wiedergabesignalin­ tensität abgesenkt, außerdem wird der Lösch-Rückstand erhöht.
In den obigen Abschnitten (1) bis (4) werden von den mit dem Symbol B bezeichneten Elementen am stärksten die Lanthanoidenelemente wie etwa La sowie die Gruppe Ni, Cu, Cr und Mn bevorzugt. An nächster Stelle werden die Ele­ mente der Gruppe bevorzugt, die Co, Sr, Ba und Si ent­ hält. An nächster Stelle folgt die Gruppe der Elemente Pt, Au, Ag, Pd, Al, Cd, Mo, Zn, Fe, Pb, Ga, Bi und Sn. Das T/R-Verhältnis des Wiedergabesignals nimmt in dieser Reihenfolge der Gruppen ab.
Die Anzahl der mit den Symbol B bezeichneten Elemente kann 1 sein, vorzugsweise jedoch 2 oder mehr. Eine geeig­ nete Kombination von hinzugefügten Elementen B′ kann die Dünnfilmeigenschaften leicht verbessern.
Wenn aus den mit dem Symbol A bezeichneten Elementen In ausgewählt wird, wird die Löscheigenschaft verbessert. Für Ge wird die Wellenverzerrung bei der Wiedergabe nied­ riger.
Wenn für die mit dem Symbol A bezeichneten Elemente Ge verwendet wird, wird aus den mit dem Symbol B bezeichne­ ten Elementen vorzugsweise Ag gewählt, um ein höheres T/R-Verhältnis selbst für eine hochempfindliche Scheibe zu erhalten.
Die mit dem Symbol C bezeichneten Elemente sollten wenig­ stens eines der Elemente sein, die von Sb, Te und von den mit dem Symbol A und dem Symbol B bezeichneten Elementen verschieden sind. Falls die mit dem Symbol A und mit dem Symbol B bezeichneten Elemente beispielsweise Ge bzw. Cr sind, sollten die mit dem Symbol C bezeichneten Elemente von Sb, Te, Ge und Cr verschieden sein.
Die mit dem Symbol C bezeichneten Elemente enthalten beispielsweise Tl, Se, S, As, Hg, B, C, N, P, O, Be, Mg, Ca, Ra, K, Rb, die Actinoidenelemente, die Halogenelemen­ te und Edelgaselemente.
Die am meisten bevorzugten Elemente der mit dem Symbol C bezeichneten Elemente sind Tl, Se, S und N. Die Elemente Se und S haben einen Einfluß auf die Erhöhung der Oxida­ tionsbeständigkeit. N wirkt sich auf die Absenkung der Fließgeschwindigkeit des Aufzeichnungsfilms aus.
Die Hinzufügung von Tl (Thallium) in einer Menge von nicht weniger als 1% und nicht mehr von 20% hat den Vor­ teil, daß die Geschwindigkeit des Löschens von Informa­ tion erhöht werden kann.
Falls der Dünnfilm bereits die anderen mit dem Symbol A und mit dem Symbol B bezeichneten Elemente enthält, kön­ nen für die mit dem Symbol C bezeichneten Elemente sogar die mit dem Symbol A und mit dem Symbol B bezeichneten Elemente verwendet werden.
Beispielsweise kann zu dem Sb-Te-Ge-Cr-System, das ein System ist, das für die mit dem Symbol A und mit dem Symbol B bezeichneten Elemente Ge und Cr enthält, das Element Cr in einer Menge von weniger als 30 At-% hinzu­ gefügt werden, ferner kann Ag als Element, das mit dem Symbol B bezeichnet ist, bis zu einer Menge hinzugefügt werden, derart, daß es zusammen mit Cr nicht mehr als 50 At-% ausmacht. Ag kann entweder aus den mit dem Symbol B oder aus den mit dem Symbol C bezeichneten Elementen sein. Eine Änderung der Gehalte der in den obigen Ab­ schnitten (1) bis (4) bezeichneten Elemente in Richtung der Filmdicke oder eine Änderung der Zusammensetzung in Richtung der Filmdicke ist normalerweise gering. Sie kann vorgenommen werden, sofern die Mengen der Elemente inner­ halb der in den Abschnitten (1) bis (4) gegebenen Grenzen liegen. Das Änderungsmuster kann je nach Wunsch festge­ legt werden. Die Zusammensetzungsänderung sollte im Hin­ blick auf die Aufzeichnung- und Wiedergabeeigenschaften vorzugsweise kontinuierlich vorgenommen werden.
Die Gehalte von Sb, Se und S in der Nähe einer oder bei­ der Grenzflächen des Dünnfilms sollten vorzugsweise viel höher als diejenigen im Dünnfilm oder in der Nähe der Grenzflächen sein. Dadurch kann die Oxidationsbeständig­ keit erhöht werden.
Stärker bevorzugte Bereiche der Gehalte x, y, q und r in den obigen Abschnitten (1) bis (4) sind durch 8 x 30, 34 y 67, 4 q 22 bzw. 0 r 10 gegeben.
Wenn das mit Symbol A bezeichnete Element In ist, sollte für irgendwelche der Bereiche der Gehalte x, y, q und r in den obigen Abschnitten (1) bis (4) und insbesondere für die obenerwähnten stärker bevorzugten Bereiche dieser Gehalte der Gehalt p vorzugsweise im Bereich 17 p 45 und stärker bevorzugt im Bereich 25 p 45 liegen. Wenn das mit dem Symbol A bezeichnete Element Ge ist, sollte der Gehalt p vorzugsweise im Bereich 4 p 17 und stär­ ker bevorzugt im Bereich 4 p 10 liegen.
Wenn die Gehalte x, y, p, q und r in den bevorzugten Bereichen liegen, kann nach 10⁵ Neuschreibvorgängen ein gutes T/R-Verhältnis erhalten werden, ferner können für die Kristallisationstemperatur und die Löschzeit gute Werte erhalten werden. Wenn die obigen Gehalte in den stärker bevorzugten Bereichen liegen, können die Eigen­ schaften weiter verbessert werden.
Wenn das mit dem Symbol A bezeichnete Element In ist, sollte das Verhältnis p/x des Gehaltes p zum Gehalt x von Sb vorzugsweise im Bereich 1 p/x 3 liegen. Wenn das mit dem Symbol A bezeichnete Element Ge ist, sollte die­ ses Verhältnis vorzugsweise im Bereich 0,25 p/x 1 liegen. Bei diesen Bereichen kann eine hohe Wiedergabesi­ gnalintensität erzielt werden, ferner sind die Löschei­ genschaften ausgezeichnet, der amorphe Zustand stabil und die Fehlerrate gering.
Wenn der Gehalt r des mit dem Symbol C bezeichneten Ele­ mentes 0 ist oder wenn der Dünnfilm der zweite oder vier­ te Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm ist, ist dessen Herstellung einfach.
  • (5) Ein Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm, dessen Atomanordnung durch Bestrahlung mit einem energietrans­ portierenden Strahl geändert wird und der direkt auf einem Substrat oder auf einer Schutzschicht gebildet ist, wobei die mittlere Zusammensetzung des Informationsauf­ zeichnungs-Dünnfilms in Richtung seiner Dicke gegeben ist durch die allgemeine Darstellung (GeaSbbTec)1-dXd, (5)wobei das Symbol X wenigstens eines der Elemente einer Gruppe bezeichnet, die ihrerseits Ag, Ba, Co, Cr, Ni, Pt, Si, Sr, Au, Cd, Cu, Li, Mo, Mn, Zn, Al, Fe, Pb, Na, Cs, Ga, Pd, Bi, Sn, Ti, V, In, W und Zn sowie die Lanthanoi­ denelemente enthält, und wobei a, b, c und d in den Be­ reichen 0,02 a 0,19, 0,04 b 0,4, 0,5 c 0,75 bzw. 0,03 d 0,3 liegen.
  • (6) Die Gehalte a, b, c und d liegen vorzugsweise in Bereichen von 0,25 a 0,65, 0 b 0,2, 0,35 c 0,75 bzw. 0,03 d 0,3.
  • (7) In dem in den obigen Abschnitten (1) bis (6) beschriebenen Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm besitzen die Symbole B und X in Richtung der Filmdicke einen Kon­ zentrationsgradienten.
  • (8) Der in den obigen Abschnitten (1) bis (6) be­ schriebene Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm enthält Niederschläge mit relativ höherem Schmelzpunkt als die übrige Komponente, wobei die Niederschläge ein Element oder Elemente enthalten, die mit dem Symbol B oder dem Symbol X bezeichnet sind.
  • (9) Der in den obigen Abschnitten (2), (5) und (6) beschriebene Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm enthält Niederschläge mit relativ höherem Schmelzpunkt als die übrige Komponente, wobei die Niederschläge ein Element oder mehrere Elemente enthalten, die mit dem Symbol B und/oder mit dem Symbol X bezeichnet sind, und wobei wenigstens die Komponente mit hohem Schmelzpunkt in einem mittleren Dickenbereich von 1 bis 10 nm auf der Seite der Lichtauftreffseite des Dünnfilms teilweise in einem nichtkontinuierlichen Filmzustand vorhanden ist.
  • (10) Der in den obigen Abschnitten (2), (5) und (6) beschriebene Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm enthält Niederschläge mit relativ höherem Schmelzpunkt als die übrige Komponente, wobei die Niederschläge ein Element oder mehrere Elemente enthalten, die mit dem Symbol B und/oder mit dem Symbol X bezeichnet sind, und wobei die Summe der Atome der Elemente, aus denen die Komponente mit hohem Schmelzpunkt aufgebaut sind, in einem Bereich von 10 bis 50% der Summe sämtlicher Atome der den Dünn­ film aufbauenden Elemente liegt.
  • (11) Der in den obigen Abschnitten (2), (5) und (6) beschriebene Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm enthält Niederschläge mit relativ höherem Schmelzpunkt als die übrige Komponente, wobei die Niederschläge ein Element oder mehrere Elemente enthalten, die mit dem Symbol B und/oder mit dem Symbol X bezeichnet sind, und wobei sich der Gehalt der Komponente mit hohem Schmelzpunkt in Rich­ tung der Filmdicke verändert.
  • (12) Der in den obigen Abschnitten (2), (5) und (6) beschriebene Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm enthält Niederschläge mit relativ höherem Schmelzpunkt als die übrigen Komponenten, wobei die Niederschläge ein Element oder mehrere Elemente enthalten, die mit dem Symbol B und /oder dem Symbol X bezeichnet sind, und wobei die mittle­ re Zusammensetzung gegeben ist durch LjHk, (6)wobei L eine Komponente mit niedrigem Schmelzpunkt ist, die ein Element oder eine Verbindung enthält, und H eine Komponente mit hohem Schmelzpunkt ist, die ein Element oder eine Verbindung enthält, wobei für die Zusammenset­ zung (Referenzzusammensetzung) gilt:20 k/(j + k) 40, (7)wobei der Gehalt eines jeden Elementes der Komponenten des Informationsaufzeichnungs-Dünnfilms in einem Bereich von ±10 At-% eines durch die Referenzzusammensetzung bestimmten Wertes liegt.
  • (13) Der in den obigen Abschnitten (2), (5) und (6) beschriebene Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm enthält Niederschläge mit relativ höherem Schmelzpunkt als die übrige Komponente, wobei die Niederschläge ein Element oder mehrere Elemente enthalten, die mit dem Symbol B und/oder mit dem Symbol X bezeichnet sind, und wobei der Schmelzpunkt der Komponente mit hohem Schmelzpunkt nicht niedriger als 780°C ist.
  • (14) Der in den obigen Abschnitten (2), (5) und (6) beschriebene Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm enthält Niederschläge mit relativ höherem Schmelzpunkt als die übrige Komponente, wobei die Niederschläge ein Element oder mehrere Elemente enthalten, die mit dem Symbol B und/oder mit dem Symbol X bezeichnet sind, und wobei die Differenz des Schmelzpunkts der Komponente mit hohem Schmelzpunkt zu dem Schmelzpunkt der übrige Komponente des Dünnfilms nicht kleiner als 150°C ist.
  • (15) Der in den obigen Abschnitten (2), (5) und (6) beschriebene Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm enthält Niederschläge mit relativ höherem Schmelzpunkt als die übrige Komponente, wobei die Niederschläge ein Element oder mehrere Elemente enthalten, die mit dem Symbol B und/oder mit dem Symbol X bezeichnet sind, und wobei die Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt korn­ förmig oder säulenförmig verteilt ist.
  • (16) Der in den obigen Abschnitten (2), (5) und (6) beschriebene Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm enthält Niederschläge mit relativ höherem Schmelzpunkt als die übrige Komponente, wobei die Niederschläge ein Element oder mehrere Elemente enthalten, die mit dem Symbol B und/oder mit dem Symbol X bezeichnet sind, und wobei die maximalen äußeren Abmessungen eines jeden der Nieder­ schläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt in Richtung der Filmebene nicht kleiner als 5 nm und nicht größer als 50 nm ist.
  • (17) Der in den obigen Abschnitten (2), (5) und (6) beschriebene Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm enthält Niederschläge mit relativ höherem Schmelzpunkt als die übrige Komponente, wobei die Niederschläge ein Element oder mehrere Elemente enthalten, die mit dem Symbol B und/oder mit dem Symbol X bezeichnet sind, und wobei sich jeder der Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelz­ punkt säulenförmig von beiden Grenzflächen des Dünnfilms in Richtung der Filmdicke erstreckt und die Länge der Niederschläge in Richtung der Filmdicke nicht kürzer als 5 nm und nicht länger als die halbe Dicke des Dünnfilms ist.
  • (18) Der in den obigen Abschnitten (2), (5) und (6) beschriebene Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm enthält Niederschläge mit relativ höherem Schmelzpunkt als die übrige Komponente, wobei die Niederschläge ein Element oder mehrere Elemente enthalten, die mit dem Symbol B und/oder mit dem Symbol X bezeichnet sind, und wobei sich jeder der Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelz­ punkt von beiden Grenzflächen des Dünnfilms säulenförmig in Richtung der Filmdicke erstreckt und wobei die Länge der Niederschläge in Richtung der Filmdicke nicht kürzer als 10 nm ist und nicht länger als die Dicke des Dünn­ films ist.
  • (19) Der in den obigen Abschnitten (2), (5) und (6) beschriebene Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm enthält Niederschläge mit relativ höherem Schmelzpunkt als die übrige Komponente, wobei die Niederschläge ein Element oder mehrere Elemente enthalten, die mit dem Symbol B und/oder mit dem Symbol X bezeichnet sind, und wobei die Länge eines jeden der Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt in Richtung der Filmdicke nicht kürzer als 10 nm und nicht länger als die Dicke des Dünnfilms ist.
  • (20) Der in den obigen Abschnitten (2), (5) und (6) beschriebene Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm enthält Niederschläge mit relativ höherem Schmelzpunkt als die übrige Komponente, wobei die Niederschläge ein Element oder mehrere Elemente enthalten, die mit dem Symbol B und/oder mit dem Symbol X bezeichnet sind, und wobei die Länge einer die Mittelpunkte von zwei benachbarten Nie­ derschlägen der Komponente mit hohem Schmelzpunkt verbin­ denden Linie, die durch einen Bereich zwischen den Nie­ derschlägen in Richtung der Filmebene verläuft, nicht kürzer als 15 nm und nicht länger als 70 nm ist.
  • (21) Der in den obigen Abschnitten (2), (5) und (6) beschriebene Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm enthält Niederschläge mit relativ höherem Schmelzpunkt als die übrige Komponente, wobei die Niederschläge ein Element oder mehrere Elemente enthalten, die mit dem Symbol B und/oder mit dem Symbol X bezeichnet sind, und wobei der Dünnfilm poröse Niederschläge mit relativ höherem Schmelzpunkt als die übrige Komponente enthält und die übrigen Komponenten in den Poren der porösen Nieder­ schläge verteilt sind.
  • (22) Der in den obigen Abschnitten (2), (5) und (6) beschriebene Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm enthält Niederschläge mit relativ höherem Schmelzpunkt als die übrige Komponente, wobei die Niederschläge ein Element oder mehrere Elemente enthalten, die mit dem Symbol B und/oder mit dem Symbol X bezeichnet sind, und wobei die maximalen Porenabmessungen der Poren der porösen Nieder­ schläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt in Richtung der Filmebene nicht größer als 80 nm sind und die maxima­ le Wanddicke eines Bereichs zwischen zwei benachbarten Poren in Richtung der Filmebene nicht dicker als 20 nm ist.
  • (23) Der in den obigen Abschnitten (2), (5) und (6) beschriebene Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm enthält Niederschläge mit relativ höherem Schmelzpunkt als die übrige Komponente, wobei die Niederschläge ein Element oder mehrere Elemente enthalten, die mit dem Symbol B und/oder mit dem Symbol X bezeichnet sind, und wobei der Schmelzpunkt der übrigen Komponente des Dünnfilms nicht höher als 650°C ist.
  • (24) Der in den obigen Abschnitten (2), (5) und (6) beschriebene Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm enthält Niederschläge mit relativ höherem Schmelzpunkt als die übrige Komponente, wobei die Niederschläge ein Element oder mehrere Elemente enthalten, die mit dem Symbol B und/oder mit dem Symbol X bezeichnet sind, und wobei der Schmelzpunkt der übrigen Komponente des Dünnfilms nicht höher als 250°C ist.
  • (25) Der in den obigen Abschnitten (2), (5) und (6) beschriebene Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm enthält Niederschläge mit relativ höherem Schmelzpunkt als die übrige Komponente, wobei die Niederschläge ein Element oder mehrere Elemente enthalten, die mit dem Symbol B und/oder mit dem Symbol X bezeichnet sind, und wobei der Realteil und/oder der Imaginärteil des komplexen Bre­ chungsindex des Dünnfilms durch Bestrahlung mit dem ener­ gietransportierenden Strahl gegenüber dem komplexen Bre­ chungsindex vor der Bestrahlung um nicht weniger als 20% geändert wird.
  • (26) Ein Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm, der di­ rekt auf einem Substrat oder auf einer Schutzschicht gebildet ist und bei dem die Aufzeichnung oder die Wie­ dergabe von Information durch Änderung der Atomanordnung mittels Bestrahlung mit einem energietransportierenden Strahl erfolgt, wobei der Dünnfilm Niederschläge mit relativ höherem Schmelzpunkt als die übrige Komponente enthält und die Niederschläge in der übrigen Komponente des Dünnfilms verteilt sind.
  • (27) Der Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm, wie er im Abschnitt (26) beschrieben ist, bei dem die maximalen äußeren Abmessungen eines jeden der Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt in Richtung der Film­ ebene nicht kleiner als 5 nm und nicht größer als 50 nm sind.
  • (28) Der Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm, wie er im Abschnitt (26) beschrieben worden ist, bei dem sich die Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt von beiden Grenzflächen des Dünnfilms säulenförmig in Rich­ tung der Filmdicke erstrecken und die Länge eines jeden der Niederschläge in Richtung der Filmdicke nicht kürzer als 5 nm und nicht länger als die halbe Dicke des Dünn­ films ist.
  • (29) Der Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm, wie er in den Abschnitten (26) und/oder (27) beschrieben worden ist, bei dem sich die Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt von einer oder von beiden Grenzflächen des Dünnfilms säulenförmig in Richtung der Filmdicke erstrecken und die Länge eines jeden der Niederschläge in Richtung der Filmdicke nicht kürzer als 10 nm und nicht länger als die Dicke des Dünnfilms ist.
  • (30) Der Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm, wie er in den Abschnitten (26) und/oder (27) beschrieben worden ist, bei dem die Länge eines jeden der Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt in Richtung der Film­ dicke nicht kürzer als 10 nm und nicht länger als die Dicke des Dünnfilms ist.
  • (31) Der Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm, wie er in einem der Abschnitte (26) bis (30) beschrieben worden ist, bei dem die Länge einer Linie, die die Mittelpunkte zweier benachbarter Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt verbindet und die durch einen Bereich zwischen den Niederschlägen in Richtung der Filmebene verläuft, nicht kürzer als 15 nm und nicht länger als 70 nm ist.
  • (32) Ein Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm, der di­ rekt auf einem Substrat oder auf einer Schutzschicht gebildet ist und bei dem die Aufzeichnung oder die Wie­ dergabe von Information durch Veränderung der Atomanord­ nung mittels Bestrahlung mit einem energietransportieren­ den Strahl erfolgt, wobei der Dünnfilm poröse Nieder­ schläge mit relativ höherem Schmelzpunkt als die übrige Komponente des Dünnfilms enthält und wobei die übrige Komponente in den Poren der porösen Niederschläge ver­ teilt ist.
  • (33) Der Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm, wie er im Abschnitt (32) beschrieben worden ist, bei dem die maxi­ malen Innenabmessungen der Poren der porösen Nieder­ schläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt in Richtung der Filmebene nicht größer als 80 nm sind und bei dem die maximale Wanddicke eines Bereichs zwischen zwei benach­ barten Poren in Richtung der Filmebene nicht größer als 20 nm ist.
  • (34) Der Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm, wie er in den Abschnitten (32) und/oder (33) beschrieben worden ist, bei dem der Schmelzpunkt der übrige Komponente nicht höher als 650°C ist.
  • (35) Der Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm, wie er in den Abschnitten (26) und/oder (32) beschrieben worden ist, bei dem der Schmelzpunkt der übrige Komponente nicht höher als 250°C ist.
  • (36) Der Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm, wie er in den Abschnitten (26) und/oder (32) beschrieben worden ist, bei dem der Realteil und/oder der Imaginärteil des komplexen Brechungsindex des Dünnfilms durch Bestrahlung mit dem energietransportierenden Strahl im Vergleich zum komplexen Brechungsindex vor der Bestrahlung um nicht weniger als 20% geändert wird.
  • (37) Der Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm, wie er in einem der Abschnitte (26) bis (35) beschrieben worden ist, bei dem die Summe Atome, die die Komponente mit hohem Schmelzpunkt aufbauen, im Bereich von 10 bis 50% der Summe der den Dünnfilm aufbauenden Atome liegt.
  • (38) Der Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm, wie er in den Abschnitten (26) und (32) beschrieben worden ist, bei dem die mittlere Zusammensetzung gegeben ist durch LjHk,wobei L eine Komponente mit niedrigem Schmelzpunkt ist, die aus einem Element oder einer Verbindung aufgebaut ist, und H eine Komponente mit hohem Schmelzpunkt ist, die aus einem Element oder einer Verbindung aufgebaut ist, wobei die folgende Zusammensetzung (Referenzzusammensetzung) gewählt ist:20 k/(j + k) 40,wobei der Gehalt eines jeden der Elemente der Komponenten des Informationsaufzeichnungs-Dünnfilms in einem Bereich von ±10 At-% eines durch die Referenzzusammensetzung bestimmten Wertes liegt.
  • (39) Der Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm, wie er in einem oder mehreren der Abschnitte (26) bis (32) be­ schrieben worden ist, bei dem der Schmelzpunkt der Kompo­ nente mit hohem Schmelzpunkt nicht niedriger als 780°C ist.
  • (40) Der Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm, wie er in den Abschnitten (26) und (32) beschrieben worden ist, bei dem die Differenz zwischen dem Schmelzpunkt der Kompo­ nente mit hohem Schmelzpunkt zum Schmelzpunkt der übrigen Komponente nicht kleiner als 150°C ist.
  • (41) Der Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm, wie er in den Abschnitten (1), (5) und (6) beschrieben worden ist, der Niederschläge mit relativ höherem Schmelzpunkt als die übrige Komponente enthält, wobei die Niederschläge ein Element oder mehrere Elemente enthalten, die mit dem Symbol B und/oder mit dem Symbol X bezeichnet sind, und wobei das mit dem Symbol B oder mit dem Symbol X bezeich­ nete Element vorzugsweise Mo, Si, Pt, Co, Mn oder W und stärker bevorzugt Cr ist.
  • (42) Ein Verfahren zur Herstellung eines Informations­ aufzeichnungs-Dünnfilms direkt auf einem Substrat oder auf einer Schutzschicht, bei dem die Aufzeichnung und/oder die Wiedergabe von Information durch Änderung der Atomanordnung mittels Bestrahlung mit einem energie­ transportierenden Strahl erfolgt und das folgende den Schritt enthält: Ausbilden eines Dünnfilms direkt auf dem Substrat oder auf einer Schutzschicht und Erzeugen oder Züchten einer Komponente mit hohem Schmelzpunkt in dem Dünnfilm durch Bestrahlen des Dünnfilms mit einem ener­ gietransportierenden Strahl.
  • (43) Verfahren zur Herstellung eines Informationsauf­ zeichnungs-Dünnfilms direkt auf einem Substrat oder auf einer Schutzschicht, bei dem die Aufzeichnung und/oder die Wiedergabe von Information durch Ändern der Atoman­ ordnung mittels Bestrahlung mit einem energietransportie­ renden Strahl erfolgt, das folgende Schritte enthält: Ausbilden eines inselförmigen Impfkristalls direkt auf dem Substrat oder auf einer Schutzschicht durch Ablagern eines Materials, das eine Komponente mit hohem Schmelz­ punkt enthält, oder eines Materials mit einer Zusammen­ setzung, die angenähert der Zusammensetzung der Kompo­ nente mit hohem Schmelzpunkt gleicht, und Ablagern von Materialien, die die Komponente mit hohem Schmelzpunkt und weitere Komponenten enthalten, um auf den Impfkri­ stallen wahlweise die Komponente mit hohem Schmelzpunkt zu züchten und um gleichzeitig die übrige Komponente zwischen den Impfkristallen zu züchten.
    Die mittlere Dicke des Dünnfilms zur Ausbildung des oben­ erwähnten inselförmigen Impfkristalls sollte vorzugsweise nicht kleiner als 1 nm und nicht größer als 10 nm sein. Ein Dünnfilm mit einer Dicke von weniger als 1 nm hat wenig Einfluß auf das Wachstum der Komponente mit hohem Schmelzpunkt. Ein Dünnfilm mit einer Dicke von mehr als 10 nm verursacht eine Zunahme des Rauschens.
    Die Komponente mit hohem Schmelzpunkt in dem zweiten Herstellungsverfahren neigt dazu, ausgehend von einer einzigen Grenzfläche des Informationsaufzeichnungs-Dünn­ films nach innen zu wachsen.
    Sowohl beim ersten als auch beim zweiten Verfahren zur Herstellung des Informationsaufzeichnungs-Dünnfilms er­ folgt die Ablagerung durch eines der folgenden Verfahren: Aufdampfen im Vakuum durch Gasaufdampfung, durch Katoden­ zerstäubung, durch Ionenstrahl-Aufdampfung, durch Ionen­ plattierung (ion plating), durch Elektronenstrahlaufdamp­ fung oder ähnliche bekannte Techniken. Insbesondere wird die Katodenzerstäubung bevorzugt.
    Mit dem Katodenzerstäubungsprozeß kann ein hochgleichmä­ ßiger Film mit niedrigem Rauschpegel durch Katodenzer­ stäubung eines Targets mit der gleichen Zusammensetzung wie der Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm erhalten wer­ den. Andererseits bewirkt der simultane Katodenzerstäu­ bungsprozeß mit Rotation, der ein Target mit derselben Zusammensetzung wie die Komponente mit hohem Schmelzpunkt sowie ein Target mit derselben Zusammensetzung die die übrigen Zusammensetzungen besitzt, einen schnellen Nie­ derschlag der Komponente mit hohem Schmelzpunkt und er­ möglicht die Erhöhung der Anzahl der möglichen Neuschreib­ vorgänge.
  • (44) Ein Verfahren zur Herstellung eines Informations­ aufzeichnungs-Dünnfilms direkt auf einem Substrat oder auf einer Schutzschicht, bei dem die Aufzeichnung oder die Wiedergabe von Information durch Ändern der Atoman­ ordnung mittels Bestrahlung mit einem energietransportie­ renden Strahl erfolgt, das folgende Schritte enthält: Ändern des Gehaltes der Komponente mit hohem Schmelzpunkt in Richtung der Filmdicke im Zeitpunkt der Bildung des eine Phasenänderungskomponente und die Komponente mit hohem Schmelzpunkt umfassenden Dünnfilms direkt auf dem Substrat oder auf einer Schutzschicht.
  • (45) Ein Informationsaufzeichnungsmedium, das als Aufzeichnungsschicht den Informationsaufzeichnungs-Dünn­ film enthält, wie er in einem der Abschnitte (1) bis (6), (26) und (32) beschrieben worden ist.
  • (46) Ein Informationsaufzeichnungsmedium, das als Maskierungsschicht für hochauflösendes Auslesen den In­ formationsaufzeichnungs-Dünnfilm enthält, wie er in einem der Abschnitte (1) bis (6), (26) und (32) beschrieben worden ist.
  • (47) Ein Informationsaufzeichnungsmedium, das als reflektierende Schicht für hochauflösendes Auslesen den Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm enthält, wie er in einem der Abschnitte (1) bis (6), (26) und (32) beschrie­ ben worden ist.
  • (48) Das Informationsaufzeichnungsmedium, das den Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm enthält, wie er in den Abschnitten (1) bis (6), (26) und (32) beschrieben worden ist, bei dem der Schmelzpunkt der übrigen Komponente nach dem Niederschlag der Komponente mit hohem Schmelzpunkt nicht höher als 650°C ist.
  • (49) Das Informationsaufzeichnungsmedium, das den Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm enthält, wie er in einem der Abschnitte (1) bis (6), (26) und (32) beschrie­ ben worden ist, bei dem das Reflexionsvermögen der re­ flektierenden Schicht nicht geringer als 60% ist.
  • (50) Ein Informationsaufzeichnungsmedium, das als Aufzeichnungsschicht oder als Maskierungsschicht für hochauflösendes Auslesen den Informationsaufzeichnungs- Dünnfilm enthält, wie er in einem der Abschnitte (1) bis (6), (26) und (32) beschrieben worden ist, und das eine Zwischenschicht mit Doppelstruktur enthält, die ihrer­ seits auf einer reflektierenden Schichtseite eine SiO₂- Schicht und auf einer Aufzeichnungsschichtseite eine ZnS- SiO₂-Schicht enthält.
  • (51) Informationsaufzeichnungsmedium, das einen Infor­ mationsaufzeichnungs-Dünnfilm enthält, dessen Atomanord­ nung durch Bestrahlung mit einem energietransportierenden Strahl geändert wird und der direkt auf einem Substrat oder auf einer Schutzschicht gebildet ist und als Auf­ zeichnungsschicht oder als Maskierungsschicht für hochauflösendes Auslesen dient, und das eine reflektie­ rende Schicht aus Si-Sn- und/oder Si-Ge- und/oder Si-In- Verbindungen oder aus ähnlichen Zusammensetzungen umfaßt.
  • (52) Ein Informationsaufzeichnungsmedium, das einen Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm enthält, dessen Atom­ anordnung durch Bestrahlung mit einem energietransportie­ renden Strahl geändert wird, der direkt auf einem Substrat oder auf einer Schutzschicht gebildet ist und als Aufzeichnungsschicht oder als Maskierungsschicht für hochauflösendes Auslesen dient, und das eine reflektie­ rende Schicht enthält, deren Dicke nicht kleiner als 150 nm und nicht größer als 300 nm ist.
  • (53) Ein Informationsaufzeichnungsmedium, das einen Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm enthält, dessen Atom­ anordnung durch Bestrahlung mit einem energietransportie­ renden Strahl geändert wird, der direkt auf einem Substrat oder auf einer Schutzschicht gebildet wird und als Aufzeichnungsschicht oder als Maskierungsschicht für hochauflösendes Auslesen dient, wobei die Schutzschicht eine Schicht mit Doppelstruktur ist, die ihrerseits auf seiten einer reflektierenden Schicht eine SiO₂-Schicht und auf seiten einer Aufzeichnungsschicht eine ZnS-SiO₂- Schicht enthält.
  • (54) In der folgenden Beschreibung wird auf Fig. 3 Bezug genommen, die das Aufzeichnungsmedium im Quer­ schnitt zeigt. Das für die Schutzschicht 2 und für die Zwischenschicht 4 verwendete Material sollte vorzugsweise eines der folgenden Materialien sein: ZnS-SiO₂₁ Materia­ lien eines Si-N-Systems, Materialien eines Si-O-N-Sy­ stems, SiO₂, SiO, Ti₂O₅, TiO₂, Al₂O₃, Y₂O₃, CeO, La₂O₃, In₂O₃, GeO, GeO₂, PbO, SnO, SnO₂, Bi₂O₃, TeO₂, WO₂, WO₃, Sc₂O₃, ZnO₂ und ähnliche Oxide, TaN, AlN, Si₃N₄, Materia­ lien eines Al-Si-N-Systems wie etwa AlSiN₂ oder ähnliche Nitride, ZnS, Sb₂O₃, CdS, In₂S₃, Ga₂S₃, GeS, SnS₂, PbS, Bi₂S₃ und ähnliche Sulfide, SnSe₂, Sb₂Se₃, CdSe, ZnSe, In₂Se₃, Ga₂Se₃, GeSe, GeSe₂, SnSe, PbSe, Bi₂Se₃ und ähnli­ che Selenide, CeF₃, MgF₂, CaF₂ und ähnliche Fluoride, Si, Ge, TiB₂, B₄C, SiC, B, C sowie Materialien, die den Zu­ sammensetzungen sämtlicher der oben für die Schutzschicht erwähnten Materialien ähnlich sind.
Für die Mehrfachschichten wird ein Doppelschichtfilm aus einem Material, das nicht weniger als 70 Mol-% von ZnS, beispielsweise (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀ enthält, und aus einem Material, das Si und/oder Ge in einer Menge von nicht weniger als 70 At-%, beispielsweise Si oder ein Oxid von Si, beispielsweise SiO₂ enthält, bevorzugt. Um eine Ab­ senkung der Aufzeichnungsempfindlichkeit zu verhindern, sollte die ZnS-SiO₂-Schicht vorzugsweise auf seiten des Aufzeichnungsfilms angeordnet werden, wobei deren Dicke nicht geringer als 3 nm sein sollte. Um den Wärmeausdeh­ nungskoeffizienten der SiO₂-Schicht oder dergleichen abzusenken und um ein Fließen des Aufzeichnungsfilms wirksam zu unterdrücken, ist die Dicke der ZnS-SiO₂- Schicht vorzugsweise nicht größer als 10 nm. Der Doppel­ schichtfilm sollte vorzugsweise anstelle der Schutz­ schicht 2 vorgesehen sein. Alternativ kann er anstelle der Zwischenschicht 4 vorgesehen sein. Was die Schutz­ schicht 2 betrifft, sollte die Dicke der SiO₂-Schicht oder dergleichen vorzugsweise zwischen 50 nm und 250 nm liegen. Wenn anstelle der Zwischenschicht der Doppel­ schichtfilm verwendet wird, sollte die Dicke der SiO₂- Schicht oder dergleichen vorzugsweise zwischen 10 nm und 80 nm liegen. Der Doppelschichtfilm dient vorzugsweise nicht nur als Aufzeichnungsfilm der vorliegenden Erfin­ dung, sondern auch für andere bereits bekannte Phasenän­ derungs-Aufzeichnungsfilme.
Wenn der Brechungsindex der Zwischenschicht 4 im Bereich von 1,7 bis 2,3 liegt, sollte seine Filmdicke vorzugs­ weise in Bereichen von 1 bis 100 nm und von 180 nm bis 400 nm liegen.
Als Material für die Schutzschicht 5 wird ein Al-Ti- oder Si-Ge-Gemisch bevorzugt, da mit ihr die Lichtabsorption des Aufzeichnungsmarkierungsbereichs kleiner als dieje­ nige des vom Aufzeichnungsmarkierungsbereich verschiede­ nen Bereichs gemacht werden kann. Dadurch kann ein Lösch- Rückstand aufgrund unterschiedlicher Lichtabsorption verhindert werden, ferner wird damit die Anzahl der mög­ lichen Neuschreibvorgänge nicht abgesenkt. Der Gehalt von Ge sollte vorzugsweise zwischen 10 At-% und 80 At-% lie­ gen, um eine Verringerung der Anzahl der möglichen Neu­ schreibvorgänge zu vermeiden.
Si-Sn- oder Si-In-Gemische oder Gemische aus zwei oder mehr dieser Gemische werden bevorzugt, da sie ähnliche Ergebnisse erzielen. Diese Materialien werden für die reflektierende Schicht bevorzugt, da sie nicht nur bei der Verwendung mit dem Phasenänderungsfilm der vorliegen­ den Erfindung, sondern auch bei der Verwendung mit ande­ ren Phasenänderungsfilmen dahingehend wirksam sind, daß die Anzahl der möglichen Neuschreibvorgänge höher als bei herkömmlichen Materialien für die reflektierende Schicht ist.
Ferner kann die reflektierende Al-Te-Schicht alternativ durch eine Schicht aus einem der folgenden Elemente er­ setzt werden: Si, Ge, C, Au, Ag, Cu, Al, Ni, Fe, Co, Cr, Ti, Pd, Pt, W, T, Mo und Sb, Legierungen, die hauptsäch­ lich aus einem dieser Elemente gebildet sind, Legierun­ gen, die aus mehr als zwei dieser Elemente gebildet sind oder Mehrfachschichten der obenerwähnten Schichten oder eine Verbundschicht aus wenigstens einem dieser Elemente und einem Oxid oder mehreren Oxiden oder ähnlichen Mate­ rialien.
In dem Beispiel wird das Substrat 1 aus Polycarbonat verwendet, bei dem direkt auf der Oberfläche konkave oder konvexe Merkmale sowie eine Spurverfolgungsführung ausge­ bildet sind. Das Polycarbonat kann alternativ durch eines der folgenden Materialien ersetzt sein: Polyolefin, Epoxid, Acrylharz, chemisch vorgespanntes Glas mit durch Ultraviolettlicht härtenden Harzschichten, die auf dessen Oberflächen gebildet sind, und dergleichen.
Die Zwischenschicht 4 oder die reflektierende Schicht 5 oder die Schutzschicht 2 können weggelassen werden, um die Laminierung des Mediums zu vereinfachen. Beispiels­ weise kann das Medium gebildet sein aus dem Substrat 1, der Schutzschicht 2 und der Aufzeichnungsschicht 3 oder aus dem Substrat 1, der Aufzeichnungsschicht 3 und der Zwischenschicht 4 oder aus dem Substrat 1, der Aufzeich­ nungsschicht 3 und der reflektierenden Schicht 5. Selbst diese einfachen Laminierungen des Mediums schaffen gegen­ über herkömmlichen Medien bessere Eigenschaften, wobei sich selbst hinsichtlich der Anzahl der Neuschreibvorgän­ ge bessere Werte ergeben.
Wie bisher beschrieben, können mit dem in Fig. 3 gezeig­ ten Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm mehr Neuschreib­ vorgänge als bei herkömmlichen Informationsaufzeichnungs- Dünnfilmen erzielt werden, wobei gute Aufzeichnungs-, Wiedergabe- und Löscheigenschaften beibehalten werden. Ferner besitzt dieser erfindungsgemäße Dünnfilm den Vor­ teil, daß die Aufzeichnungs- und Lösch-Laserleistung niedrig sein kann.
Beispielsweise kann die obenerwähnte Komponente mit hohem Schmelzpunkt durch eine der im folgenden aufgelisteten Verbindungen mit hohem Schmelzpunkt, durch Verbindungen mit hohem Schmelzpunkt, deren Zusammensetzungen diesen aufgelisteten Verbindungen annähernd gleichen, Gemischen aus diesen Verbindungen und diesen Zusammensetzungen sowie Verbindungen aus drei oder mehr Elementen mit Zu­ sammensetzungen, die denjenigen der gemischten Zusammen­ setzungen annähernd gleichen.
LaTe₃, LaTe₂, La₂Te₃, La₃Te₄, LaTe, La₂Te₅, La₄Te₇, La₃Te, La₂Sb, La₃Sb₂, LaSb, LaSb₂, La₃Ge, La₅Ge₃, La₄Ge3, La₅Ge₄, LaGe, La₃Ge₅, Ag₂Te, Cr₃Te₄, Cr₅Te₈, Cr₂Te₃, Cr₄Te₅, CrSb, Cr₃Ge, Cr₅Ge₃, Cr₁₁Ge₈, CrGe, Cr₁₁Ge₁₉, PtTe₂, Pt₄Te₅, Pt₅Te₄, Pt₄Sb, Pt₃Sb₂, PtSb, Pt₃Ge, Pt₂Ge, Pt₃, Ge₂, , PtGe, Pt₂Ge₃, PtGe₃, NiTe, NiTe₀₈₅, NiSb, Ni₃Ge, Ni₅Ge₂, Ni₅Ge₃, NiGe, CoTe, CoTe₂, Co₃Te₄, CoSb, CoSb₂, CoSb₃, Co₅Ge₂, Co₅Ge₃, CoGe, Co₅Ge₇, CoGe₂, Si₂Te₃, SiSb, SiGe, CeTe, Ce₃Te₄, Ce₂, Te₃', Ce₄Te₇, CeTe₂, CeTe₃, Ce₂Sb, Ce₅Sb₃, Ce₄Sb₅, CeSb, CeSb₂, Ce₃Ge, Ce₅Ge₃, Ce₄Ge₃, Ce₅Ge₄, CeGe, Ce₃Ge₅, Ce₅Si₃, Ce₃Si₂, Ce₅Si₄, CeSi, Ce₃Si₅, CeSi₂, Cr₃Si, Cr₅Si₃, CrSi, CrSi₃, CrSi₂, Co₃Si, CoSi, CoSi₂, NiSi₂, NiSi, Ni₃Si₂, Ni₂Si, Ni₅Si, Ni₃Si, Pt₅Si₂, Pt₂Si, PtSi, LaSi₂, Ag₃In, Ag₂In, Bi₂Ce, BiCe, Bi₃Ce₄, Bi₃Ce₅, BiCe₂, Cd₁₁Ce, Cd₆Ce, Cd₅₈Ce₁₃, Cd₃Ce, Cd₂Ce, CdCe, Ce₃In, Ce₂In, Ce1+xIn, Ce₃In₅, CeIn₂, CeIn₃, Ce₂Pb, CePb, CePb₃, Ce₃Sn, Ce₅Sn₃, Ce₅Sn₄, Ce₁₁Sn₁₀, Ce₃Sn₅, Ce₃Sn₇, Ce₂Sn₅, CeSn₃, CeZn, CeZn₂, CeZn₃, Ce₃Zn₁₁, Ce₁₃Zn₅₈, CeZn₅, Ce₃Zn₂₂, Ce₂Zn₁₇, CeZn₁₁, Cd₂₁Co₅, CoGa, CoGa₃, CoSn, Cr₃Ga, CrGa, Cr₅Ga₆, CrGa₄, Cu₉Ga₄, Cu₃Sn, Cu₃Zn, Bi₂La, BiLa, Bi₃La₄, Bi₃La₅, BiLa₂, Cd₁₁La, Cd₁₇La₂, Cd₉La₂, Cd₂La, CdLa, Ga₆La, Ga₂La, GaLa, Ga₃La₅, GaLa₃, In₃La, In₂La, In₅La₃, InxLa, InLa, InLa₂, InLa₃, La₅Pb₃, La₄Pb₃, La₁₁Pb₁₀, La₃Pb₄, La₅Pb₄, LaPb₂, LaPb₃, LaZn, LaZn₂, LaZn₄, LaZn₅, La₃Zn₂₂, La₂Zn₁₇, LaZn₁₁, LaZn₁₃, NiBi, Ga₃Ni₂, GaNi, Ga₂Ni₃, Ga₃Ni₅, GaNi₃, Ni₃Sn, Ni₃Sn₂, Ni₃Sn₄, NiZn, Ni₅Zn₂₁, PtBi, PtBi₂, PtBi₃, PtCd₂, Pt₂Cd₉, Ga₇Pt₃, Ga₂Pt, Ga₃Pt₂, GaPt, Ga₃Pt₅, GaPt₂, GaPt₃, In₇Pt₃, In₂Pt, In₃Pt₂, InPt, In₅Pt₆, In₂Pt₃, InPt₂, InPt₃, Pt₃Pb, PtPb, Pt₂Pb₃, Pt₃Sn, PtSn, Pt₂Sn₃, PtSn₂, PtSn₄, Pt₃Zn, PtZn₂, AlS, Al₂S₃, BaS, BaC₂, CdS, Co₄S₃, Co₉S₈, CoS, CoO, Co₃O₄, Co₂O₃, Cr₂O₃, Cr₃O₄, CrO, CrS, CrN, Cr₂N, Cr₂₃C₆, Cr₇C₃, Cr₃C₂, Cu₂S, Cu₉S5, CuO, Cu₂O, In₄S₅, In₃S₄, La₂S₃, La₂O₃, Mo₂C, MoC, Mn₂₃C₆, Mn₄C, Mn₇C₃, NiO, SiS₂, SiO₂, Si₃N₄, Cu₂Te, CuTe, Cu₃Sb, Mn₂Sb, MnTe, MnTe₂, Mn₅Ge₃, Mn3·25Ge, Mn₅Ge₂, Mn₃Ge₂, Ge₃W, Te₂W, AlSb, Al₂Te₃, Fe₂Ge, FeGe₂, FeSb₂, Mo₃Sb₇, Mo₃Te₄, MoTe₂, PbTe, GePd₂, Ge₂Pd₅, Ge₉Pd₂₅, GePd₅, Pd₃Sb, Pd₅Sb₃, PdSb, SnTe, Ti₅Ge₃, Ge₃₁V₁₇, Ge₈V₁₁, Ge₃V₅, GeV₃, V₅Te₄, V₃Te₄, ZnTe, Ag₂Se, Cu₂Se, Al₂Se₃, InAs, CoSe, Mn₃In, Ni₃In, NiIn, Ni₂In₃, Ni₃In₇, PbSe, Co₃Si, Ce₅Si₂, Ce₃Si₂, Ce₅Si₄, CeSi, Ce₃Si₅, CeSi₂, Cr₅Si₃, CrSi, CrSi₃, CrSi₂, Cr₃Si, CoSi, CoSi₂, NiSi₂, NiSi, Ni₃Si₂, Ni₂Si, Ni₅Si₂, Ni₃Si, Pt₅Si₂, Pt₂Si, PtSi, LaSi₂, Bi₂Ce, BiCe, Bi₃Ce₄, Bi₃Ce₅, BiCe₂, Cd₁₁Ce, Cd₆Ce, Cd₅₈Ce₁₃, Cd₃Ce, Cd₂Ce, CdCe, Cd₂Pb, CePb, CePb₃, Ce₃Sn, Ce₅Sn₃, Ce₅Sn₄, Ce₁₁Sn₁₀, Ce₃Sn₅, Ce₃Sn₇, Ce₂Sn₅, CeSn₃, CeZn, CeZn₂, CeZn₃, Ce₃Zn₁₁, Ce₁₃Zn₅₈, CeZn₅, Ce₃Zn₂₂, Ce₂Zn₁₇, CeZn₁₁, Cd₂₁Co₅, CoGa, CoGa₃, CoSn, Cr₃Ga, CrGa, Cr₅Ga₆, CrGa₄, Cu₉Ga₄, Cu₃Sn, Cu₃Zn, Bi₂La, BiLa, Bi₃La₄, Bi₃La₅, BiLa₂, Cd₁₁La, Cd₁₇La₂, Cd₉La₂, Cd₂La, CdLa, Ga₆La, Ga₂La, GaLa, Ga₃La₅, GaLa₃, La₅Pb₃, La₄Pb₃, La₁₁Pb₁₀, La₃Pb₄, La₅Pb₄, LaPb₂, LaPb₃, LaZn, LaZn₂, LaZn₄, LaZn₅, La₃Zn₂₂, La₂Zn₁₇, LaZn₁₁, LaZn₁₃, NiBi, Ga₃Ni₂, GaNi, Ga₂Ni₃, Ga₃Ni₅, GaNi₃, Ni₃Sn, Ni₃Sn₂, Ni₃Sn₄, NiZn, Ni₅Zn₂₁, PtBi, PtBi₂, PtBi₃, PtCd₂, Pt₂Cd₉, Ga₇Pt₃, Ga₂Pt, Ga₃Pt₂, GaPt, Ga₃Pt₅, GaPt₂, GaPt₃, Pt₃Pb, PtPb, Pt₂Pb₃, Pt₃Sn, PtSn, Pt₂Sn₃, PtSn₂, PtSn₄, Pt₃Zn und PtZn₂.
Von all den obenerwähnten Komponenten mit hohem Schmelz­ punkt werden insbesondere die folgenden bevorzugt.
LaSb, CrSb, CoSb, Cr₃Te₄, Cr₂Te₃, Cr₄Te₅, CoTe, Co₃Te₄, LaTe₃, Cu₂Te, CuTe, Cu₃Sb, MnTe, MnTe₂ und Mn₂Sb.
Der Grund hierfür besteht darin, daß ihre Brechungsindi­ zes angenähert demjenigen der übrigen Komponenten sind, daß kaum ein Rauschen erzeugt wird und daß ihre Schmelz­ punkte hoch sind.
Die Oxide, Sulfide, Nitride oder Carbide, die in der Komponente mit hohem Schmelzpunkt enthalten sind, sollten in bezug auf die Anzahl sämtlicher Komponentenatome der obenerwähnten Komponente mit hohem Schmelzpunkt vorzugs­ weise weniger als 40% und stärker bevorzugt weniger als 10% der Komponente mit hohem Schmelzpunkt ausmachen. Falls der Gehalt nicht geringer als 40 At-% ist, kann die Differenz ihres komplexen Brechungsindex gegenüber demje­ nigen der von der hochschmelzenden Komponente verschie­ dene Komponente des Dünnfilms, d. h. der übrige Komponente nicht klein gemacht werden, außerdem wird eine Diffusion von Sauerstoff und von anderen Elementen in die übrige Komponente bewirkt, so daß die Aufzeichnungs- und Wieder­ gabeeigenschaften verschlechtert werden können.
Irgendeiner der in den Abschnitten (1) bis (4) beschrie­ benen Informationsaufzeichnungs-Dünnfilme sollte vorzugs­ weise irgendeine der obenerwähnten Komponenten mit hohem Schmelzpunkt aufweisen, die mit einer Komponente mit reversibler Phasenänderung gemischt ist, wenn in dem Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm eine Aufzeichnung, eine Wiedergabe oder ein Löschvorgang in dem Zustand ausgeführt wird, in dem in der Komponente mit hohem Schmelzpunkt Niederschläge verteilt 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002004421221 00004 99880sind.
Der Ausdruck "Phasenänderung", wie er hier verwendet wird, soll nicht nur eine Phasenänderung zwischen kri­ stallinen und amorphen Zuständen, sondern auch eine Pha­ senänderung zwischen verschiedenen kristallinen Zuständen umfassen.
Die verfügbaren Komponenten mit reversibler Phasenände­ rung sind sowohl bekannte Aufzeichnungsmaterialien mit Phasenänderung als auch irgendwelche Materialien mit reversibler Phasenänderung. Von den im obigen Abschnitt (11) erwähnten verfügbaren Verbindungen sind bevorzugte Komponenten mit hohem Schmelzpunkt Verbindungen, die Übergangsmetallelemente wie etwa Cr enthalten. Der Gehalt irgendeines der Übergangsmetallelemente sollte vorzugs­ weise nicht mehr als 40 At-% und vorzugsweise weniger als 34 At-% der Atome der den Dünnfilm aufbauenden Elemente betragen. Solche Bedingungen ermöglichen, falls sie er­ füllt sind, vorteilhaft eine Erhöhung des Einflusses auf ein niedriges Reflexionsvermögen der Grenzfläche zwischen der niedergeschlagenen Komponente mit hohem Schmelzpunkt und der Phasenänderungskomponente des Te-Systems oder des Sb-Systems. Der Realteil n₁ und der Imaginärteil k₁ des komplexen Brechungsindex der Komponente mit hohem Schmelzpunkt sollten vorzugsweise ±40% und noch bevorzug­ ter ±20% der jeweiligen Werte der Phasenänderungskompo­ nente im kristallinen Zustand betragen, um eine Licht­ streuung an der Grenzfläche zwischen der Komponente mit hohem Schmelzpunkt und der Phasenänderungskomponente zu verhindern.
Außerdem wird bevorzugt, daß die Differenz von n₁ zu n₂ nicht größer als ±10% ist, daß die Differenz zwischen k₁ und k₂ nicht größer als ±70% ist und daß das Grenzflä­ chen-Reflexionsvermögen, das durch
|[(n₁+ik₁) - (n₂+ik₂)]/[(n₁+ik₁) + (n₂+ik₂)]|²
gegeben ist, nicht höher als 6% ist. Es wird stärker bevorzugt, daß die Differenz zwischen n₁ und n₂ nicht größer als ±10% ist und die Differenz zwischen k₁ und k₂ nicht größer als ±70% ist und daß der Grenzflächen-Bre­ chungsindex nicht höher als 2% ist. Falls diese Bedingun­ gen erfüllt sind, kann die Filmdicke vorzugsweise einen relativ hohen Wert haben, um die Wiedergabesignalintensi­ tät zu erhöhen und eine Lichtstreuung an der Grenzfläche zu verhindern.
Bevorzugte Bereiche der Brechungsindizes n und k der Komponente mit hohem Schmelzpunkt für das Sb-Te-Ge-Cr- System der Phasenänderungskomponente sind
5,0 n 6,2 und 1,1 k 6,1.
Diejenigen für das In-Sb-Te-System der Phasenänderungs­ komponente sind
1,5 n 1,8 und 0,6 k 3.
Um die Brechungsindizes der Komponenten zu ändern, kann eine Dotierung mit einem geeigneten Additiv wie etwa N erfolgen. Die Brechungsindizes werden nicht stets im Verhältnis zur Menge des Additivs, sondern in Abhängig­ keit von einem Bindungszustand des Additiv-Elements im Dünnfilm geändert. Daher werden die Brechungsindizes vorzugsweise mittels eines einfachen Experiments geprüft.
Falls die Niederschläge in der Komponente mit hohem Schmelzpunkt in dem Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nicht klar identifiziert werden können, sollte folgender­ maßen vorgegangen werden: Wenn eine geeignete Zusammen­ setzung der Zusammensetzungen der übrige Komponente, beispielsweise der Phasenänderungskomponente subtrahiert wird und falls dann 80% oder mehr oder, was stärker be­ vorzugt wird, 90% oder mehr der verbleibenden Teile eine Zusammensetzung der Komponente mit hohem Schmelzpunkt bildet, die die Schmelzpunktbedingung der vorliegenden Erfindung erfüllt, wird angenommen, daß die Komponente mit hohem Schmelzpunkt der vorliegenden Erfindung einen Niederschlag bildet.
Die "Schutzschicht", die zum Schutz des Informationsauf­ zeichnungs-Dünnfilms verwendet wird, kann entweder ein organisches oder ein anorganisches Material sein. Das anorganische Material besitzt jedoch eine gegenüber dem organischen Material vorteilhafte höhere Wärmebeständig­ keit. Wenn die anorganische Schutzschicht, die getrennt vom Substrat gebildet wird, im Hinblick auf eine erhöhte mechanische Festigkeit dick hergestellt wird, kann sie leicht rissig werden, so daß der Lichtdurchlaßgrad und die Empfindlichkeit des Informationsaufzeichnungs-Dünn­ films verschlechtert werden. Um dies zu verhindern, soll­ te eine Schicht aus organischem Material vorzugsweise dick und eng auf diejenige Seite der Schutzschicht ge­ klebt werden, die dem Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm gegenüberliegt. Die Schicht des organischen Materials kann entweder eine getrennt vom Substrat gebildete Schicht oder ein organisches Substrat sein. Die Schicht aus organischem Material bewirkt, daß eine Dünnfilm-Ver­ formung kaum auftritt.
Die organische Schutzschicht kann aus irgendeinem der folgenden Materialien gebildet sein: Acrylharz, Polycar­ bonat, Polyolefin, Epoxidharze, Polyimid, Polystyrol, Polyethylen, Polyethylenterephtalat, Polytetrafluo­ rethylen (Teflon) und ähnliche Fluorkunststoffe. Die Schutzschicht kann alternativ auch aus irgendeinem Kleb­ stoff wie etwa einem Kopolymer aus Ethylen und Vinylace­ tat gebildet sein, das als heißschmelzendes Harz bekannt ist. Die Schutzschicht kann ferner alternativ aus irgend­ einem durch Ultraviolettlicht härtenden Harz gebildet sein, das als Hauptkomponente wenigstens eines der oben­ erwähnten Harze enthält. Das Substrat aus organischem Material kann ebenfalls als Schutzschicht dienen. Die anorganische Schutzschicht kann aus irgendeinem anorgani­ schen Material gebildet sein, das als Hauptkomponente Oxide, Fluoride, Nitride, Sulfide, Selenide, Carbide, Boride, Kohlenstoff oder Metalle enthält. Das Substrat, das aus irgendeinem anorganischen Material gebildet ist, das als Hauptkomponente Glas, Quarz, Saphir, Eisen, Titan oder Aluminium besitzt, kann ebenfalls als anorganische Schutzschicht dienen. Die anorganische Schutzschicht sollte aus folgenden Materialien gebildet sein: aus ir­ gendeinem Oxid wenigstens eines der Elemente, die aus der folgenden Gruppe ausgewählt sind: Ce, La, Si, In, Al, Ge, Pb, Sn, Bi, Te, Ta, Sc, Y, Ti, Zr, V, Nb, Cr und W; und/oder aus irgendeinem Sulfid oder Selenid wenigstens eines der Elemente, die aus der folgenden Gruppe ausge­ wählt sind: Cd, Zn, Ga, In, Sb, Ge, S und Pb; und/oder aus irgendeinem der Fluoride von Mg, Ce, Ca und derglei­ chen; und/oder aus irgendeinem Nitrid von Si, Al, Ta, B und dergleichen; und/oder aus Boriden oder Carbiden. Die Hauptkomponente der anorganischen Schutzschicht sollte eine der folgenden Verbindungen oder eine Verbindung mit einer ähnlichen Zusammensetzung oder ein Gemisch aus einer der folgenden Verbindungen und einer Verbindung mit einer ähnlichen Zusammensetzung sein.
CeO₂, La₂O₃, SiO, SiO₂, In₂O₃, Al₂O₃, GeO, GeO₂, PbO, SnO, SnO₂, Bi₂O₃, TeO₂, WO₂, WO₃, Ta₂O₅, Sc₂O₃, Y₂O₃, TiO₂, ZrO₂, CdS, ZnS, CdSe, ZnSe, In₂S₃, In₂Se₃, Sb₂S₃, Sb₂Se₃, Ga₂S₃, Ga₂Se₃, MgF₂, CeF₃, CaF₂, GeS, GeSe, GeSe₂, SnS, SnS₂, SnSe, SnSe₂, PbS, PbSe, Bi₂Se₃, Bi₂S₃, TaN, Si₃N₄, AlN, AlSiN₂, Si, TiB₂, B₄C, SiC, B, C.
Von den oben aufgelisteten anorganischen Materialien enthalten die Sulfide vorzugsweise ZnS und solche mit einer Zusammensetzung, die dieser nahekommen, da diese geeignete Brechungsindizes besitzen und ihre Filme stabil sind. Bevorzugte Nitride enthalten TaN, Si₃N₄, AlSiN₂, AlN (Aluminiumnitrid) und solche mit einer Zusammenset­ zung, die diesen nahe kommen, da ihr Oberflächenrefle­ xionsvermögen nicht so hoch ist und ihre Filme stabil und starr sind. Bevorzugte Oxide enthalten Y₂O₃, Sc₂O₃, CeO₂, TiO₂, ZrO₂, SiO₂, Ta₂O₅, In₂O₃, Al₂O₃, SnO₂ und solche, deren Zusammensetzung diesen Zusammensetzungen sehr nahe kommt, da ihre Filme stabil sind.
Es kann auch Si verwendet werden. Die obenerwähnte Schutzschicht kann eine Doppelschicht, eine Dreifach­ schicht oder eine Mehrfachschicht eines anorganischen Materials und eines weiteren anorganischen Materials oder eines anorganischen Materials und eines organischen Mate­ rials sein, um die Schutzwirkung weiter zu erhöhen.
Außerdem kann die obenerwähnte Schutzschicht zur Erleich­ terung der Filmherstellung aus einem Gemisch bestehen. Beispielsweise schafft eine (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀-Schicht mit einer Dicke von 50 bis 500 nm eine hohe Schutzwirkung und gute Aufzeichnungs-, Lösch- und Neuschreibeigenschaften, außerdem kann sie leicht hergestellt werden.
Ferner kann die obenerwähnte Schutzschicht aus organi­ schen und anorganischen Verbundmaterialien hergestellt sein.
Die anorganische Schutzschicht kann ihre Zusammensetzung durch Elektronenstrahl-Aufdampfung, Katodenzerstäubung oder dergleichen erhalten. Sie kann leicht durch reaktive Katodenzerstäubung oder durch Katodenzerstäubung eines Metalls und/oder eines Halbmetalls und/oder eines Halb­ leiters und durch Reaktion mit Sauerstoff und/oder Schwe­ fel und/oder Stickstoff einfach hergestellt werden.
Wenn auf den Dünnfilm Licht gestrahlt wird, wird im all­ gemeinen das Licht, das von der Lichtauftreffoberfläche des Dünnfilms reflektiert wird, mit dem von einer weite­ ren Oberfläche reflektierten Licht überlagert, so daß eine Interferenz entsteht. Um ein Signal anhand der Ände­ rung des Reflexionsvermögens des Informationsaufzeich­ nungs-Dünnfilms zu lesen, ist vorzugsweise in der Nähe des Dünnfilms eine "lichtreflektierende Schicht" vorgese­ hen. Dadurch wird die Wirkung der Interferenz erhöht, wodurch das wiedergegebene (gelesene) Signal vergrößert wird. Statt dessen kann eine lichtreflektierende und lichtabsorbierende Schicht vorgesehen sein.
Um die Interferenzwirkung weiter zu steigern, ist vor­ zugsweise zwischen dem Aufzeichnungsdünnfilm und der reflektierenden Schicht eine "Zwischenschicht" vorgese­ hen. Die Zwischenschicht dient dazu, eine gegenseitige Dispersion zwischen dem Aufzeichnungs-Dünnfilm und der reflektierenden Schicht zu verhindern, wenn ein Neu­ schreibvorgang ausgeführt wird. Die Zwischenschicht redu­ ziert außerdem den Wärmeverlust zur reflektierenden Schicht, um die Aufzeichnungsempfindlichkeit zu erhöhen. Die Zwischenschicht kann weiterhin einen Lösch-Rückstand verhindern.
Eine geeignete Wahl des Materials für die Zwischenschicht macht es möglich, daß sie wenigstens teilweise die Funk­ tion des Informationsaufzeichnungs-Dünnfilms erfüllt. Wenn die Zwischenschicht beispielsweise aus Selenid ge­ bildet ist, diffundieren wenigstens Anteile des Elementes des Aufzeichnungsdünnfilms in die Zwischenschicht oder reagieren mit dem Element der Zwischenschicht oder aber wenigstens Teile des Elementes der Zwischenschicht dif­ fundieren in den Aufzeichnungsdünnfilm oder in die re­ flektierende Schicht, um teilweise die Funktion des Auf­ zeichnungsdünnfilms zu erfüllen.
Die Zwischenschicht sollte vorzugsweise eine Dicke von nicht weniger 3 nm und nicht mehr als 400 nm besitzen. Das Aufzeichnungsmedium sollte vorzugsweise im Aufzeich­ nungs- und/oder im Löschzustand, wenn die Absorption niedrig und die Aufzeichnungsempfindlichkeit hoch ist, in der Nähe der Wellenlänge des Laserlichts ein minimal es Reflexionsvermögen besitzen, wobei das Reflexionsvermögen vorzugsweise ungefähr 20% geringer als im anderen Zustand sein sollte.
Die reflektierende Schicht sollte hauptsächlich aus ir­ gendeinem der Materialien wie etwa Au gebildet sein, die eine höhere Wärmeleitfähigkeit als 2,0 W/cm besitzen, damit das Wärmediffusionsvermögen hoch ist. Ein solches Material kann mit einem auf den Dünnfilm gestrahlten Laserstrahl hoher Leistung den Aufzeichnungs-Dünnfilm sicher in einen amorphen Zustand überführen, selbst wenn der Dünnfilm dazu neigt, mit einer hohen Rate zu kristal­ lisieren. In diesem Fall wird besonders bevorzugt, daß die Zwischenschicht ebenfalls aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise Al₂O₃, AlN, Si₃N₄, ZnS oder aus Materialien mit einer hierzu ähnli­ chen Zusammensetzung gebildet ist oder aus einem Material gebildet ist, das eine mittlere Wärmeleitfähigkeit von nicht weniger als 0,02 W/cm und nicht mehr als 0,1 W/cm (wie etwa SiO₂) besitzt, wobei dann die Zwischenschicht dünn ausgebildet wird. Die reflektierende Schicht sollte vorzugsweise aus einem Material gebildet sein, das eine unter dem obenerwähnten Wert liegende Wärmeleitfähigkeit besitzt, damit die Aufzeichnungsempfindlichkeit hoch ist.
Die reflektierende Schicht kann entweder auf der Substratseite des Informationsaufzeichnungs-Dünnfilms oder auf der gegenüberliegenden Seite des Informations­ aufzeichnungs-Dünnfilms ausgebildet sein.
Es wird weiterhin bevorzugt, eine Schutzschicht (Abdeckschicht) aus einem für die obenerwähnte Schutz­ schicht verfügbaren anorganischen Material auf seiten der reflektierenden Schicht, die der Zwischenschicht gegen­ überliegt, auszubilden. Die Dreischichtstruktur aus der Zwischenschicht, der reflektierenden Schicht und der Schutzschicht ist insgesamt fester als die aus einer einzigen Schicht gebildete Schutzschicht.
Die Ausbildung des Substrats, des Informationsaufzeich­ nungs-Dünnfilms, der Schutzschicht, der Zwischenschicht und der reflektierenden Schicht kann durch Wählen eines geeigneten Prozesses aus den folgenden Prozessen erfol­ gen: Aufdampfung aus dem Vakuum, Aufdampfung aus einem Gas, Katodenzerstäubung, Ablagerung mittels Ionenstrahls, Ionenplattierung, Ablagerung mittels Elektronenstrahls, Spritzguß, Gießen, Schleuderlackieren und Plasma-Polyme­ risation.
Es wird am stärksten bevorzugt, den Katodenzerstäubungs­ prozeß für die Bildung des Informationsaufzeichnungs- Dünnfilms, der Schutzschicht, der Zwischenschicht, der reflektierenden Schicht und der der reflektierenden Schicht benachbarten Schutzschicht zu verwenden.
Der obenerwähnte Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm kann alternativ durch gemeinsame Aufdampfung oder gemeinsame Katodenzerstäubung in einem der folgenden Materialien fein verteilt werden: In den Oxiden, den Fluoriden, den Nitriden, den organischen Materialien, in Kohlenstoff oder in den Carbiden, welche oben für die Schutzschicht erwähnt worden sind. (Es wird darauf hingewiesen, daß diese Materialien dann nicht für die Schutzschicht verwe­ ndet werden.) Mit der Dispersion können der Lichtabsorp­ tionskoeffizient und das Reflexionsvermögen so gesteuert werden, daß die Wiedergabesignalintensität erhöht werden kann. Hierzu sollte das fein verteilte Material kornför­ mig oder säulenförmig und nicht größer als der Licht­ fleck-Durchmesser des Laserlichts sein.
Das Mischungsverhältnis der Anzahl der Atome von Sauer­ stoff, Fluor, Stickstoff und Kohlenstoff, die im Dünnfilm vorhanden sind, zur Anzahl der Atome des gesamten Dünn­ films sollte vorzugsweise nicht größer als 40% und stär­ ker bevorzugt nicht größer als 20% sein.
Bei derartigen Verbund-Dünnfilmen sind normalerweise die Kristallisationsgeschwindigkeit und die Empfindlichkeit abgesenkt. Bei den aus den organischen Materialien zusam­ mengesetzten Dünnfilmen kann jedoch die Empfindlichkeit erhöht werden.
Falls die Information durch einen Phasenübergang (eine Phasenänderung) aufgezeichnet wird, sollte vorzugsweise der Aufzeichnungsfilm im allgemeinen im voraus auf der gesamten Oberfläche kristallisiert sein. Das Substrat, für das ein organisches Material verwendet wird, kann jedoch nicht für hohe Temperaturen hergestellt werden. Aus diesem Grund muß es auf andere Weise kristallisiert werden.
Bevorzugte Verfahren zur Kristallisation enthalten bei­ spielsweise die Bestrahlung mit einem Laserstrahl, der auf einen Lichtfleck-Durchmesser von nicht mehr als 2 um fokussiert ist, die Bestrahlung mit Ultraviolettstrahlen einer Xenon-Lampe oder einer Quecksilberlampe sowie die Erwärmung und die Bestrahlung mit Licht einer Blitzlampe, die Bestrahlung mit einem Laserstrahl mittels eines Hochleistungs-Gaslasers oder -Halbleiterlasers mit unge­ fähr 1 W oder eine Kombination aus der Erwärmung und der Laserstrahl-Bestrahlung.
Die Bestrahlung des Informationsaufzeichnungs-Dünnfilms mit dem auf einen Lichtfleck-Durchmesser von nicht mehr als 2 µm fokussierten Laserstrahl muß gegebenenfalls mehrmals durchgeführt werden. Wenn ein einzelner Laser­ strahl vorhanden ist, muß die Bestrahlung wiederholt ausgeführt werden, was viel Zeit erfordert. Um dies zu vermeiden, sollten ein Halbleiterlaser-Feld oder mehrere geteilte oder gesplittete Strahlen eines Gaslasers verwe­ ndet werden, um gleichzeitig mehrere Positionen zu be­ strahlen. Dadurch ist eine mehrfache Laserstrahl-Bestrah­ lung bei einer einzigen Drehung des Aufzeichnungsmediums möglich.
Die Strahlflecke können auf einer einzigen Aufzeichnungs­ spur angeordnet werden. Sie können vorzugsweise parallel auf zwei oder mehreren Spuren angeordnet werden. Stärker bevorzugt werden die Strahlen gleichzeitig auf Positionen auf den Spuren und zwischen den Spuren gerichtet. Es ist nicht notwendig, daß die Leistungen der Laserstrahl-Flec­ ke gleich groß sind.
Für die Bestrahlung mit einem einzigen Strahl eines Hochleistungs-Gaslasers oder -Halbleiterlasers sollte der Fleckdurchmesser vorzugsweise nicht kleiner als 5 µm und nicht größer als 5 mm sein, um die Aufzeichnung auszufüh­ ren. Es wird darauf hingewiesen, daß der Fleckdurchmesser für einen kreisförmigen Lichtfleck auf eine Position bezogen ist, bei der die Lichtintensität auf 1/e² abge­ fallen ist, während der Fleckdurchmesser bei einem ellip­ tischen Lichtfleck auf die auf der Hauptachse liegende Position bezogen ist, bei der die Lichtintensität auf den erwähnten Wert abgefallen ist.
Alternativ kann die Kristallisation nur auf den Aufzeich­ nungsspuren ausgeführt werden, während die Zwischenräume zwischen den Spuren amorph gelassen werden, oder aber es werden die Zwischenräume zwischen den Spuren kristalli­ siert.
Wenn beispielsweise ein Dünnfilm hauptsächlich aus Sb, Te, Ge und Cr durch Aufdampfung aus dem Vakuum aus mehre­ ren Aufdampfungsquellen und bei rotierendem Medium gebil­ det werden soll, geschieht es häufig, daß die Atome von Sb, Te, Ge und Cr direkt nach der Ablagerung nicht gut gebunden sind. Wenn der Dünnfilm alternativ durch Kato­ denzerstäubung gebildet wird, ist die Atomanordnung in hohem Maß fehlgeordnet. Um solche Nachteile zu vermeiden, sollte zuerst ein Laserstrahl mit hoher Leistungsdichte auf die Aufzeichnungsspur gerichtet werden, um den Nie­ derschlag der Komponenten mit hohem Schmelzpunkt zu er­ zeugen und gegebenenfalls den Dünnfilm selektiv zu schmelzen. Danach sollte auf die Aufzeichnungsspur ein Laserstrahl mit niedriger Leistungsdichte gerichtet wer­ den, um sie zu kristallisieren. Dieser Prozeß ist vor­ teilhaft, weil der gesamten Spur ein gleichmäßiges Refle­ xionsvermögen verliehen werden kann.
Einige Informationsaufzeichnungs-Dünnfilme besitzen keine Komponente mit hohem Schmelzpunkt, bevor der energie­ transportierende Strahl wie etwa ein Laserstrahl auf ihn gerichtet wird. Bei ihnen kann die Komponente mit hohem Schmelzpunkt durch den obenbeschriebenen Kristallisati­ onsprozeß niedergeschlagen oder gezüchtet werden. Die niedergeschlagenen oder gezüchteten Komponenten mit hohem Schmelzpunkt verteilen sich wie oben beschrieben unabhän­ gig in der kornförmigen oder säulenförmigen Struktur des Dünnfilms oder aber sie verteilen sich gleichmäßig im porösen Zustand. In dem erstgenannten, unabhängigen korn­ förmigen oder säulenförmigen Zustand ist die große Anzahl von Niederschlägen der Komponente mit hohem Schmelzpunkt in den übrigen Komponenten (gewöhnlich der Phasenände­ rungskomponente) des Dünnfilms verteilt. In dem letztge­ nannten kontinuierlichen, porösen Zustand ist die übrige Komponente in die zahlreichen Poren der Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt gefüllt.
In dem ersten Herstellungsverfahren neigt die Komponente mit hohem Schmelzpunkt dazu, von beiden Grenzflächen des Informationsaufzeichnungs-Dünnfilms nach innen zu wach­ sen.
Es ist möglich, die Information unabhängig vom Zustand des Dünnfilms nach der Kristallisation aufzuzeichnen oder zu überschreiben, indem ein Laserstrahl verwendet wird, der zwischen dem Leistungspegel für die Kristallisation des Dünnfilms und dem Leistungspegel, mit dem der Dünn­ film in die Nähe des amorphen Zustandes gebracht wird, in seiner Leistung moduliert wird.
Das hier beschriebene Verfahren ist nicht nur für die obenbeschriebenen ersten bis sechsten Informationsauf­ zeichnungs-Dünnfilme, sondern auch für Dünnfilme mit anderen Zusammensetzungen geeignet.
Die niederzuschlagende Komponente mit hohem Schmelzpunkt kann eine Verbindung und/oder ein Element und/oder eine Legierung sein. Für die ersten bis sechsten Informations­ aufzeichnungs-Dünnfilme der vorliegenden Erfindung wird nicht stets von der Änderung zwischen dem amorphen und dem kristallinen Zustand Gebrauch gemacht, um Information aufzuzeichnen, statt dessen kann von einer Änderung der Atomanordnung Gebrauch gemacht werden, die nur einer geringe Änderung der Form des Films zur Folge hat, jedoch ausreicht, um die optischen Eigenschaften zu ändern. Der Niederschlag der obenerwähnten Komponente mit hohem Schmelzpunkt kann sicher ein Fließen oder Entmischen des Dünnfilms verhindern.
Beispielsweise kann die Änderung eine Größenänderung oder eine Änderung der Form der kornförmigen Kristalle oder aber eine Änderung zwischen kristallinen und quasistabi­ len Zuständen wie etwa π und γ sein. Die Änderung kann auch eine Änderung des Verhältnisses der amorphen Berei­ che und der kristallinen Bereiche zwischen einem gemisch­ ten amorphen und kristallinen Zustand zu einem weiteren gemischten amorphen und kristallinen Zustand sein.
Ferner kann die Änderung für die Informationsaufzeichnung eine Diffusion oder eine chemische Reaktion von den In­ formationsaufzeichnungs-Dünnfilm aufbauenden Atomen oder zwischen dem Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm und der Schutzschicht und/oder der Zwischenschicht sein. Die Änderung für die Informationsaufzeichnung kann außerdem sowohl eine Atombewegung als auch eine Phasenänderung sein.
Im folgenden wird die Struktur des erfindungsgemäßen Dünnfilms für hochauflösendes Auslesen beschrieben.
  • (55) Ein Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen, bei dem durch Bestrahlung mit einem hochauflösenden Laser­ strahl eine Hochauflösungswirkung erhalten wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Dünnfilm eine Phasenände­ rungskomponente und Niederschläge einer Komponente mit hohem Schmelzpunkt enthält. Der Dünnfilm für hochauflö­ sendes Auslesen ist direkt auf dem Substrat oder auf einer Schutzschicht gebildet, die ein anorganisches und/oder ein organisches Material enthält.
  • (56) Die Komponente mit hohem Schmelzpunkt, die einen relativ höheren Schmelzpunkt als die Phasenänderungskom­ ponente besitzt, wird entweder im säulenförmigen Zustand, im kornförmigen Zustand oder im porösen Zustand niederge­ schlagen.
  • (57) Die mittlere Zusammensetzung des verfügbaren Dünnfilms für hochauflösendes Auslesen ist allgemein gegeben durch DeEfFg, (8)wobei das Symbol D wenigstens eines der Elemente Sn, Pb, Bi, Zn, Ga und In bezeichnet, das Symbol E wenigstens eines der Elemente As, B, C, N, O, S, Se, Si, Te, Ag, Al, Au, Ba, Be, Ca, Cd, Co, Cr, Cs, Cu, Fe, Ge, Hf, Hg, Ir, K, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Nb, Ni, Os, Pd, Pt, Rb, Re, Rh, Ru, Sb, Sc, Sr, Ta, Ti, V, W, Y und Zr enthält, und wobei das Symbol F wenigstens eines der Elemente bezeichnet, die von den mit den Symbolen D und E bezeichneten Elemen­ ten verschieden sind und beispielsweise wenigstens eines der Elemente Tl, Br, Cl, F, H, I, P ist; und
    wobei e, f und g in Einheiten von At-% gegeben sind und vorzugsweise in Bereichen von 30 e 95, 5 f 50 bzw. 0 g 20 und stärker bevorzugt in Bereichen von 40 e 84, 13 f 40 bzw. 0 g 10 liegen.
    Die mit dem Symbol F bezeichneten Elemente sollten von Sn und Te verschiedene Elemente sein, wenn Sn bzw. Te die mit dem Symbol D bzw. E bezeichneten Elemente sind. Au­ ßerdem wird bevorzugt, daß die Komponenten mit hohem Schmelzpunkt Kombinationen von D, D′, E und F sind, wobei aus der Gruppe D zwei Elemente enthalten sind, etwa Fn und Zn, und wobei Kombinationen D-E, E-F und D′-E keine eutektischen Punkte besitzen oder Schmelzpunkte besitzen, die um nicht mehr als 150°C niedriger als die Schmelz­ punkte von T und D und D′ sind, selbst wenn eutektische Punkte vorhanden sind.
    Beispielsweise kann die Komponente für den obenerwähnten Film für hochauflösendes Auslesen durch eine der im fol­ genden aufgelisteten Komponenten oder durch Gemische aus ihnen ersetzt sein:Pb-Se, Pb-Ce, Pb-La, Pb-Pt, Pb-Si, Sn-Sb, Sn-Se, Sn-Co, Sn-Cu, Sn-Ni, Sn-Pt, Bi-Te, Bi-Se, Bi-Ce, Bi-Cu, Bi-Cd, Bi-Pt, Zn-Ni, Zn-Pt, Zn-La, Zn-Ce, Ga-Cr, Ga-Cu, Ga-Ni, Ga-La, Ga-Pt, Ga-Ce, In-Se, In-Sb, In-Te, In-As, In-Mn, In-Ni, In-Ag, Pb-Sn-Se, Pb-Sn-Ce, Pb-Sn-La, Pb-Sn-Pt, Pb- Sn-Si, Pb-Sn-Sb, Pb-Sn-Co, Pb-Sn-Cu, Pb-Sn-Ni, Sn-Bi-Sb, Sn-Bi-Se, Sn-Bi-Co, Sn-Bi-Cu, Sn-Bi-Ni, Sn-Bi-Pt, Sn-Bi- Te, Sn-Bi-Ce, Sn-Bi-Cd, Zn-Sn-Sb, Zn-Sn-Se, Zn-Sn-Co, Zn- Sn-Cu, Zn-Sn-Ni, Zn-Sn-Pt, Zn-Sn-Ni, Zn-Sn-La, Zn-Sn-Ce, Sn-Ga-Sb, Sn-Ga-Se, Sn-Ga-Co, Sb-Ga-Cu, Sn-Ga-Ni, Sn-Ga- Pt, Sn-Ga-Cr, Sn-Ga-La, Sn-Ga-Ce, Bi-Ga-Te, Bi-Ga-Se, Bi- Ga-Cu, Bi-Ga-Cd, Bi-Ga-Pt, Bi-Ga-Cr, Bi-Ga-Ni, Bi-Ga-La, Bi-Ga-Ce, In-Ga-Cr, In-Ga-Cu, In-Ga-Ni, In-Ga-La, In-Ga- Pt, In-Ga-Ce, In-Ga-Se, In-Ga-Sb, In-Ga-Te, In-Ga-As, In- Ga-Mn, In-Ga-Ag, In-Bi-Te, In-Bi-Se, In-Bi-Cu, In-Bi-Cd, In-Bi-Pt, In-Bi-Sb, In-Bi-As, In-Bi-Mn, In-Bi-Ni, In-Bi- Ag, In-Bi-Ce.
  • (58) Die mittlere Zusammensetzung des verfügbaren Dünnfilms für hochauflösendes Auslesen kann allgemein auch durch SepMqNrOs (11)dargestellt werden, wobei M wenigstens eines der Elemente In, Sb, Bi, Te, Au, B, Cs, Sn, Tl, S, Ge, Fe und Zn be­ zeichnet; N wenigstens eines der Elemente As, C, N, O, Si, Ag, Al, Ba, Be, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Hf, Hg, Ir, K, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Nb, Ni, Os, Pd, Pt, Rb, Re, Rh, Ru, Sc, Sr, Ta, Ti, V, W, Y, Zr, Pb, Ga, U und Se sowie Ele­ mente, die von den mit dem Symbol M bezeichneten Elemen­ ten verschieden sind, bezeichnet; und das Symbol O wenig­ stens eines der Elemente, die von Se und von den mit dem Symbolen M und N bezeichneten Elementen verschieden sind, und beispielsweise Br, Cl, F, H, I und P bezeichnet; und
    wobei p, q, r und s sämtlich in Einheiten von At-% ange­ geben sind und vorzugsweise in Bereichen von 40 p 95, 0 q 55, 5 r 50 bzw. 0 s 20 und stärker bevor­ zugt in Bereichen von 50 p 80, 0 q 40, 10 r 40 bzw. 0 s 10 liegen.
    Beispielsweise kann die obenerwähnte Komponente für den Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen durch eine der im folgenden aufgelisteten Komponenten oder Gemische aus diesen ersetzt werden:Se-In-Si, Se-In-Ag, Se-In-Al, Se-In-Ba, Se-In-Ca, Se-In- Cd, Se-In-Co, Se-In-Cu, Se-In-Mg, Se-In-Mn, Se-In-Mo, Se- In-Ni, Se-In-Pd, Se-In-Pt, Se-In-Ta, Se-In-Ti, Se-In-V, Se-In-W, Se-In-Y, Se-In-Pb, Se-Sb-Si, Se-Sb-Ag, Se-Sb-Al, Se-Sb-Ba, Se-Sb-Ca, Se-Sb-Cd, Se-Sb-Co, Se-Sb-Cr, Se-Sb- Cu, Se-Sb-Mg, Se-Sb-Mn, Se-Sb-Mo, Se-Sb-Ni, Se-Sb-Pd, Se- Sb-Pt, Se-Sb-Ta, Se-Sb-Ti, Se-Sb-V, Se-Sb-W, Se-Sb-Y, Se- Sb-Pb, Se-Bi-Si, Se-Bi-Ag, Se-Bi-Al, Se-Bi-Ba, Se-Bi-Ca, Se-Bi-Cd, Se-Bi-Co, Se-Bi-Cr, Se-Bi-Cu, Se-Bi-Mg, Se-Bi- Mn, Se-Bi-Mo, Se-Bi-Ni, Se-Bi-Pd, Se-Bi-Pt, Se-Bi-Ta, Se- Bi-Ti, Se-Bi-V, Se-Bi-W, Se-Bi-Y, Se-Bi-Pb, Se-Te-Si, Se- Te-Ag, Se-Te-Al, Se-Te-Ba, Se-Te-Ca, Se-Te-Cd, Se-Te-Co, Se-Te-Cr, Se-Te-Cu, Se-Te-Mg, Se-Te-Mn, Se-Te-Mo, Se-Te- Ni, Se-Te-Pd, Se-Te-Pt, Se-Te-Ta, Se-Te-Ti, Se-Ti-V, Se- Te-W, Se-Te-Y, Se-Te-Pb, Se-Au-Si, Se-Au-Ag, Se-Au-Al, Se-Au-Ba, Se-Au-Ca, Se-Au-Cd, Se-Au-Co, Se-Au-Cr, Se-Au- Cu, Se-Au-Mg, Se-Au-Mn, Se-Au-Mo, Se-Au-Ni, Se-Au-Pd, Se- Au-Pt, Se-Au-Ta, Se-Au-Ti, Se-Au-V, Se-Au-W, Se-Au-Y, Se- Au-Pb, Se-B-Si, Se-B-Ag, Se-B-Al, Se-B-Ba, Se-B-Ca, Se-B- Cd, Se-B-Co, Se-B-Cr, Se-B-Cu, Se-B-Mg, Se-B-Mn, Se-B-Mo, Se-B-Ni, Se-B-Pd, Se-B-Pt, Se-B-Ta, Se-B-Ti, Se-B-V, Se- B-W, Se-B-Y, Se-B-Pb, Se-Cs-Si, Se-Cs-Ag, Se-Cs-Al, Se- Cs-Ba, Se-Cs-Ca, Se-Cs-Cd, Se-Cs-Co, Se-Cs-Cr, Se-Cs-Cu, Se-Cs-Mg, Se-Cs-Mn, Se-Cs-Mo, Se-Cs-Ni, Se-Cs-Pd, Se-Cs- Pt, Se-Cs-Ta, Se-Cs-Ti, Se-Cs-V, Se-Cs-W, Se-Cs-Y, Se-Cs- Pb, Se-Sn-Si, Se-Sn-Ag, Se-Sn-Al, Se-Sn-Ba, Se-Sn-Ca, Se- Sn-Cd, Se-Sn-Co, Se-Sn-Cr, Se-Sn-Cu, Se-Sn-Mg, Se-Sn-Mn, Se-Sn-Mo, Se-Sn-Ni, Se-Sn-Pd, Se-Sn-Pt, Se-Sn-Ta, Se-Sn- Ti, Se-Sn-V, Se-Sn-W, Se-Sn-Y, Se-Sn-Pb, Se-Tl-Si, Se-Tl- Ag, Se-Tl-Al, Se-Tl-Ba, Se-Tl-Ca, Se-T1-Cd, Se-Tl-Co, Se- Tl-Cr, Se-Tl-Cu, Se-Tl-Mg, Se-Tl-Mn, Se-Tl-Mo, Se-Tl-Ni, Se-Tl-Pd, Se-Tl-Pt, Se-Tl-Ta, Se-Tl-Ti, Se-Tl-V, Se-Tl-W, Se-Tl-Y, Se-Tl-Pb, Se-S-Si, Se-S-Ag, Se-S-Al, Se-S-Ba, Se-S-Ca, Se-S-Cd, Se-S-Co, Se-S-Cr, Se-S-Cu, Se-S-Mg, Se- S-Mn, Se-S-Mo, Se-S-Ni, Se-S-Pd, Se-S-Pt, Se-S-Ta, Se-S- Ti, Se-S-V, Se-S-W, Se-S-Y, Se-S-Pb, Se-Ge-Si, Se-Ge-Ag, Se-Ge-Al, Se-Ge-Ba, Se-Ge-Ca, Se-Ge-Cd, Se-Ge-Co, Se-Ge- Cr, Se-Ge-Cu, Se-Ge-Mg, Se-Ge-Mn, Se-Ge-Mo, Se-Ge-Ni, Se- Ge-Pd, Se-Ge-Pt, Se-Ge-Ta, Se-Ge-Ti, Se-Ge-V, Se-Ge-W, Se-Ge-Y, Se-Ge-Pb, Se-Fe-Si, Se-Fe-Ag, Se-Fe-Al, Se-Fe- Ba, Se-Fe-Ca, Se-Fe-Cd, Se-Fe-Co, Se-Fe-Cr, Se-Fe-Cu, Se- Fe-Mg, Se-Fe-Mn, Se-Fe-Mo, Se-Fe-Ni, Se-Fe-Pd, Se-Fe-Pt, Se-Fe-Ta, Se-Fe-Ti, Se-Fe-V, Se-Fe-W, Se-Fe-Y, Se-Fe-Pb, Se-Zn-Si, Se-Zn-Ag, Se-Zn-Al, Se-Zn-Ba, Se-Zn-Ca, Se-Zn- Cd, Se-Zn-Co, Se-Zn-Cr, Se-Zn-Cu, Se-Zn-Mg, Se-Zn-Mn, Se- Zn-Mo, Se-Zn-Ni, Se-Zn-Pd, Se-Zn-Pt, Se-Zn-Ta, Se-Zn-Ti, Se-Zn-V, Se-Zn-W, Se-Zn-Y und Se-Zn-Pb.
  • (59) In dem Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen ist die mittlere Zusammensetzung gegeben durch LjHk, (6)wobei L eine Komponente mit niedrigem Schmelzpunkt ist, die aus einem Element oder einer Verbindung gebildet ist, und wobei H eine Komponente mit hohem Schmelzpunkt ist, die aus einem Element oder einer Verbindung gebildet ist, und wobei die Zusammensetzung20 k/(j+k) 40 (7)als Referenzzusammensetzung angenommen wird, wobei der Gehalt eines jeden der Elemente der Komponente des Dünn­ films für hochauflösendes Auslesen vorzugsweise in einem Bereich von ±10 At-% eines durch die Referenzzusammenset­ zung bestimmten Wertes liegen sollte, wobei der Bereich von ±5 At-% stärker bevorzugt wird.
    Falls die Referenzzusammensetzung des Dünnfilms für hochauflösendes Auslesen beispielsweise gegeben ist durch: (GeSb₂Te₄)₈₀(Cr₄Te₅)₂₀, ist L in Gleichung (7) gegeben durch GeSb₂Te₄, ist H gegeben durch Cr₄Te₅ und hat k/(j+k) den Wert 20. Die atomaren Zusammensetzungen der Elemente sind derart, daß Ge des Symbols L 11%, Sb des Symbols L 23%, Te des Symbols L 46%, Cr des Symbols H 9% und Te des Symbols H 11% betragen. Somit ergeben sich für die bevorzugten Bereiche der durch Gleichung (7) bestimmten Werte ±10 At-% für Ge des Symbols L 1 bis 21%, für Sb des Symbols L 13 bis 33%, für Te des Symbols L 36 bis 56%, für Cr des Symbols H 0 bis 19% und für Te des Symbols H 1 bis 21%.
  • (60) In dem Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen enthalten die Komponente mit niedrigem Schmelzpunkt und die Komponente mit hohem Schmelzpunkt vorzugsweise ein Metallelement oder ein Halbmetallelement mit einem Anteil von nicht weniger als 50 At-% und stärker bevorzugt nicht weniger als 65 At-%.
  • (61) Die in der obigen Gleichung (2) gegebene Zusam­ mensetzung kann nicht nur für den Phasenänderungs-Auf­ zeichnungsfilm, sondern auch als Phasenänderungs-Auf­ zeichnungsfilm für das Aufzeichnungsmedium ohne Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen verwendet werden. Der Auf­ zeichnungsfilm kann dazu verwendet werden, ein Medium herzustellen, dessen Reflexionsvermögen sich zwischen dem kristallinen Zustand und dem amorphen Zustand stärker unterscheidet.
    Die Summe der Atome der Komponenten mit hohem Schmelz­ punkt sollte vorzugsweise in einem Bereich von 10 bis 50% der Gesamtzahl der den Dünnfilm für hochauflösendes Aus­ lesen bildenden Atome und stärker bevorzugt in einem Bereich von 20 bis 40% liegen.
  • (62) Bei einer Kombination der Komponente mit hohem Schmelzpunkt und der Phasenänderungskomponente sollte jede Komponente vorzugsweise in einem Bereich von 30 bis 80 At-% das gleiche Elemente enthalten.
    Der Schmelzpunkt der Komponente mit hohem Schmelzpunkt sollte vorzugsweise um nicht weniger als 150°C über dem­ jenigen der Phasenänderungskomponente liegen, welche nach dem Niederschlag die übrige Komponente ist.
  • (63) Die mittlere Zusammensetzung der Komponente mit hohem Schmelzpunkt kann aus der im folgenden aufgeliste­ ten Gruppe A und/oder aus Zusammensetzungen, die dieser Gruppe nahe kommen, und/oder aus Verbindungen, deren Schmelzpunkte nicht unter 800°C liegen, ausgewählt sein. Der Ausdruck "Zusammensetzungen, die diesen nahe kommen" bedeutet, daß die Abweichungen der Zusammensetzung in einem Bereich von ±10% der aufgelisteten Zusammensetzun­ gen liegen (die im folgenden angegeben werden). Bei­ spielsweise enthält BaPb₂ 33 At-% von Ba und 67 At-% von Pd. Die erlaubten Abweichungsbereiche von ±10% von BaPd₂ reichen von 23 bis 43% für Ba und von 57 bis 77% für Pd.
Gruppe A
  • BaPd₂, BaPd₅, NdPd, NdPd₃, NdPd₅, Nd₇Pt₃, Nd₃Pt₂, NdPt, Nd₃Pt₄, NdPt₂, NdPt₅, Bi₂Nd, BiNd, Bi₃Nd₄, Bi₃Nd₅, BiNd₂, Cd₂Nd, CdNd, Mn₂Nd, Mn₂₃Nd₆, Mn₁₂Nd, Nd₅Sb₃, Nd₄Sb₃, NdSb, NdSb₂, Fe₂Nd, Fe₁₇Nd₂, Cs₃Ge₂, CsGe, CsGe₄, Nd₅Si₃, Nd₅Si₄, NdSi, Nd₃Si₄, Nd2Si3, Nd₅Si₉, Cs₂Te, NdTe₃₁ Nd₂Te₅, NdTe₂, Nd₄Te₇, Nd₂Te₃, Nd₃Te₄, NdTe, Ce₃Ir, Ce₂Ir, Ce₅₅Ir₄₅, CeIr₂, CeIr₃, Ce₂Ir₇, CeIr₅, CaPd, CaPd₂, CaGe, Ca₂Ge, GeNa₃, GeNa, CaSi₂, Ca₂Si, CaSi, Se₂Sr, Se₃Sr₂, SeSr, GeSr₂, GeSr, Ge₂Sr, SnSr, Sn₃Sr₅, SnSr₂, Ce₂Tl, Ce₅Tl₃, CeTl₃, Ce₃Tl₅, CeTl, BaTl, Pd₁₃Tl₉, Pd₂Tl, Pd₃Tl, Mg₂Si, Mg₂Ge, BaPd₂, BaPd₅, Ce₄Se₇, Ce₃Se₄, Ce₂Se₃, CeSe, Ce₅Ge₃, Ce₄Ge₃, Ce₅Ge₄, CeGe, Ce₃Ge₅, Ce₅Si₃, Ce₃Si₂, Ce₅Si₄, CeSi, Ce₃Si₅, CeSi₂, CeTe₃, Ce₂Te₅, CeTe2, Ce₄Te₇, Ce₃Te₄, CeTe, La₃Se₇, LaSe₂, La₄Se₇, La₂Se₃, La₃Se₄, LaSe, GeLa₃, Ge₃La₅, Ge₃La₄, Ge₄La₅, GeLa, Ge₅La₃, BaSe₂, Ba₂Se₃, BaSe, PdSe, Mo₃Se₄, MoSe₂, Ba₂Ge, BaGe₂, BaGe, Ba₂Te₃, BaTe, Ge₂Pd₅, GePd₂, Ge₉Pd₂₅, GePd, Ge₃Pt, Ge₃Pt₂, GePt, Ge₂Pt₃, GePt₂, GePt₃, Pu₃Sn, Pu₅Sn₃, Pu₅Sn₄, Pu₈Sn₇, Pu₇Sn₈, PuSn₂, PuSn₃, Pt₅Te₄, Pt₄Te₅, PtTe₂, GeNi, Ge₃Ni₅, Ge₂Ni₅, GeNi₃, NiTe0·85, NiTe0·775, Ni3xTex, CrGe, CrGe, CrGe, Cr₅Ge₃, Cr₃Ge, CrSi₂, Cr₅Si₃, Cr₃Si, Cr₅Te₈, Cr₄Te₅, Cr₃Te₄, Cr1-xTe, Ge₃Mn₅, GeMn₂, Mn₆Si, Mn₉Si₂, Mn₃Si, Mn₅Si₂, Mn₅Si₃, MnSi, Mn₁₁Si₁₉, Mn₂Sn, Mn3·25Sn, MnTe, Te₂W, FeGe₂, Fe₅Ge₃, Fe₃Ge, Fe₂Si, Fe₅Si₃, FeSi, FeSi₂, Ge₂Mo, Ge₄₁Mo₂₃, Ge₁₆Mo₉, Ge₂₃Mo₁₃, Ge₃Mo₅, GeMo₃, Mo₃Si, Mo₅Si₃, MoSi₂, MoSn, MoSn₂, Mo₃Te₄, MoTe₂, Si₂Ti, SiTi, Si₄Ti₅, Si₃Ti₅, SiTi₃, Sn₅Ti₆, Sn₃Ti₅, SnTi₂, SnTi₃, CoGe₂, Co₅Ge₇, CoGe, Co₅Ge₃, Co₄Ge, Co₃Te₄, Ge₇Re₃, Re₅Si₃, ReSi, ReSi₂, Re₂Te.
  • (64) Die mittlere Zusammensetzung der Komponente mit hohem Schmelzpunkt kann auch wenigstens eine Verbindung sein, die aus der obigen Gruppe A und der im folgenden aufgelisteten Gruppe B und/oder aus Zusammensetzungen, die diesen nahe kommen, und/oder aus Verbindungen, deren Schmelzpunkt nicht niedriger als 600°C ist, ausgewählt sein.
Gruppe B
  • Cs₃Ge, Ba₂Tl, GePd₃, Fe₆Ge₅, FeTe₂, Co₅Ge₂, Nd₃Pd, Cs₃Te₂, Ce₄Ir, NaPd, Ca₉Pd, Ca₃Pd₂, Ca₂Ge, Se₃Sr, Ce₃Tl, CeSe₂, Ce₃Ge, BaSe₃, GeSe₂, GeSe, BaTe₂, GePd₅, Ge₈Mn₁₁, MnTe₂, Ge₃W₂, FeGe, Fe₄Ge₃, Fe₃Sn, Fe₃Sn₂, FeSn, CoTe₂.
  • (65) Weiterhin kann die mittlere Zusammensetzung der Komponente mit hohem Schmelzpunkt wenigstens eine Verbin­ dung sein, die aus der obenerwähnten Gruppe B und der im folgenden aufgelisteten Gruppe C und/oder aus Zusammen­ setzungen, die diesen nahe kommen, und/oder aus Verbindun­ gen, deren Schmelzpunkte nicht niedriger als 400°C sind, ausgewählt ist.
Gruppe C
  • Ba₄Tl, CsTe, Ba₄Tl, Ba₁₃Tl, Cd₁₁Nd, Cd₆Nd, Cs₅Te₄, Ca₃Pd, Ca₅Pd₂, Sn₃Sr, Ba₁₃Tl, PdTl₂, FeSe₂, FeSe, Cr₂Te₃, CrTe₃, FeSn₂.
  • (66) Die mittlere Zusammensetzung der Phasenänderungs­ komponente sollte bei Verwendung irgendeiner der in der Gruppe A aufgelisteten Komponenten mit hohem Schmelzpunkt vorzugsweise aus der im folgenden aufgelisteten Gruppe D und/oder aus Zusammensetzungen, die diesen nahe kommen und/oder aus Verbindungen, deren Schmelzpunkte nicht höher als 650°C sind, ausgewählt werden.
Gruppe D
  • Sn, Pb, Sb, Te, Zn, Cd, Se, In, Ga, S, Tl, Mg, Tl₂Se, TlSe, TlSe, Tl₂Se₃, Tl₃Te₂, TlTe, InBi, In₂Bi, TeBi, Tl- Se, Tl-Te, Pb-Sn, Bi-Sn, Se-Te, S-Se, Bi-Ga, Sn-Zn, Ga- Sn, Ga-In, In₃SeTe₂, AgInTe₂, GeSb₄Te₇, Ge₂Sb₂Te₅, GeSb₂Te₄, GeBi₄Te₇, GeBi₂Te₄, Ge₃Bi₂Te₆, Sn₂Sb₆Se₁₁, Sn₂Sb₂Se₅, SnSb₂Te₄, Pb₂Sb₆Te₁₁, CuAsSe₂, Cu₃AsSe₃, CuSbS₂, CuSbSe₂, InSe, Sb₂Se₃, Sb₂Te₃, Bi₂Te₃, SnSb, FeTe, Fe₂Te₃, FeTe₂, ZnSb, Zn₃Sb₂, VTe₂, V₅Te₈, AgIn₂, BiSe, InSb, In₂Te, In₂Te₅, Ba₄TI, Cd₁₁Nd, Ba₁₃Tl, Cd₆Nd, Ba₂Tl.
  • (67) Bei Verwendung einer der in der Gruppe B aufgeli­ steten Komponenten mit hohem Schmelzpunkt sollte die mittlere Zusammensetzung der Phasenänderungskomponente vorzugsweise aus der im folgenden aufgelisteten Gruppe E und/oder aus Zusammensetzungen, die dieser nahe kommen und/oder aus Verbindungen, deren Schmelzpunkte nicht höher als 450°C sind, ausgewählt werden.
Gruppe E
  • Sn, Pb, Te, Zn, Cd, Se, In, Ga, S, Tl, Tl₂Se, TlSe, Tl₂Se₃, Tl₃Te₂, TlTe, InBi, In₂Bi, TeBi, Tl-Se, Tl-Te, Pb-Sn, Bi-Sn, Se-Te, S-Se, Bi-Ga, Sn-Zn, Ga-Sn, Ga-In, Ba₄Tl.
  • (68) Bei Verwendung einer der in der Gruppe C aufgeli­ steten Komponenten mit hohem Schmelzpunkt sollte die mittlere Zusammensetzung der Phasenänderungskomponente aus der im folgenden aufgelisteten Gruppe F und/oder aus Zusammensetzungen, die diesen nahe kommen, und/oder aus Verbindungen, deren Schmelzpunkte nicht höher als 250°C sind, ausgewählt werden.
Gruppe F
  • Sn, Se, In, Ga, S, InBi, In₂Bi, TeBi, Tl-Se, Tl-Te, Pb- Sn, Bi-Sn, Se-Te, S-Se, Bi-Ga, Sn-Zn, Ga-Sn, Ga-In.
  • (69) Die Zusammensetzung oder die Filmdicke des Dünn­ films für hochauflösendes Auslesen sollte vorzugsweise zwischen inneren Spuren und äußeren Spuren unterschied­ lich sein. Die Umfangslinien der Spuren des Dünnfilms für hochauflösendes Auslesen sollten vorzugsweise kristalli­ siert sein. Der erfindungsgemäße Dünnfilm für hochauflö­ sendes Auslesen kann auf Informationsaufzeichnungsmedien wie etwa eine ROM-Platte, auf die bereits Information aufgezeichnet worden ist, oder eine RAM-Platte, auf die Information aufgezeichnet werden kann, angewandt werden.
  • (70) Eine Vorrichtung zum hochauflösenden Auslesen für ein Informationsaufzeichnungsmedium, das den Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist, sollte im voraus auf einen Leistungspegel für hochauflösendes Auslesen eingestellt sein, bei dem die Komponente mit hohem Schmelzpunkt in der festen Phase gehalten werden kann, so daß der gesamte Film selbst in dem für den Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen maxima­ len Temperaturbereich nicht schmilzt. Mit anderen Worten, die Vorrichtung sollte vorzugsweise zu diesem Zweck eine handbetätigte oder automatische Einstelleinrichtung auf­ weisen. Außerdem sollte die Vorrichtung vorzugsweise eine Einrichtung zur Erhöhung des Laser-Leistungspegels zum hochauflösenden Auslesen um mehr als das Doppelte, vor­ zugsweise um das Dreifache besitzen, weil diese Leistung zur Autofokussierung und zur Spurverfolgung benötigt wird. Mit der Vorrichtung können bessere Ergebnisse als bei konstantem Laser-Leistungspegel für hochauflösendes Auslesen selbst dann erhalten werden, wenn sich das Medi­ um von demjenigen der vorliegenden Erfindung unterschei­ det.
  • (71) Der gepulste Laserstrahl für hochauflösendes Auslesen sollte vorzugsweise die folgenden Beziehungen erfüllen: 0,4 λ/NA v · T 1,5 λ/NA (9)0,3 x/T 0,5 (10)wobei k eine Proportionalitätskonstante ist, T die Peri­ ode des Laserimpulses ist, v die lineare Geschwindigkeit ist, λ/NA der Lichtfleckdurchmesser ist und x die Impuls­ breite ist. Es wird stärker bevorzugt, daß der gepulste Laserstrahl für hochauflösendes Auslesen die folgende Beziehung erfüllt:0,5 λ/NA v · T 0,9 λ/NA (12).Im folgenden werden Vorgänge und Wirkungen beschrieben, die mit den obenbeschriebenen erfindungsgemäßen Struktu­ ren erhalten werden.
  • (72) Ein Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm, bei dem die Aufzeichnung und/oder die Wiedergabe von Information durch Änderung der Atomanordnung mittels Bestrahlung mit einem energietransportierenden Strahl erfolgt und der direkt auf einem Substrat oder auf einer Schutzschicht gebildet wird, wobei
    eine Vorrichtung zur Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von Information, die ein den Dünnfilm enthaltendes Informati­ onsaufzeichnungsmedium verwendet, oder eine Vorrichtung zur anfänglichen Kristallisation des Mediums verwendet werden, die auf den Dünnfilm wiederholt einen Laserstrahl richten, wodurch Niederschläge einer Komponente mit hohem Schmelzpunkt erzeugt werden, deren Schmelzpunkt höher als derjenige der übrigen Komponente des Dünnfilms ist, und
    die Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt in einem Bereich der übrigen Komponente des Dünnfilms verteilt sind.
  • (73) Ein Verfahren zur Aufzeichnung von Information auf einen Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm und zur Wiedergabe von Information von diesem Dünnfilm, bei dem die Atomanordnung mittels Bestrahlung mit einem energie­ transportierenden Strahl geändert wird und der direkt auf einem Substrat oder auf einer Schutzschicht gebildet ist, wobei
    in einem Schritt zur Aufzeichnung oder Wiedergabe von Information auf ein bzw. von einem diesen Dünnfilm ent­ haltenden Informationsaufzeichnungsmedium oder in einem Schritt zur anfänglichen Kristallisation dieses Informa­ tionsaufzeichnungsmediums wiederholt ein Laserstrahl auf den Dünnfilm gerichtet wird, um eine Komponente mit hohem Schmelzpunkt niederzuschlagen, deren Schmelzpunkt relativ höher als derjenige der übrigen Komponenten des Dünnfilms ist, und
    die Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt in einem Bereich der übrigen Komponenten des Dünnfilms verteilt sind.
  • (74) Der Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach einem der obigen Abschnitte (1), (5) und (6), bei dem das den Dünnfilm enthaltende Informationsaufzeichnungsmedium wiederholt mit einem Laserstrahl einer Vorrichtung zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Information oder einer Vorrichtung zur anfänglichen Kristallisation des Mediums bestrahlt wird, wodurch eine Komponente mit hohem Schmelzpunkt, deren Schmelzpunkt relativ höher als derje­ nige der übrigen Komponenten des Dünnfilms ist, niederge­ schlagen wird,
    die Niederschläge in den übrigen Komponenten des Dünn­ films verteilt sind, und
    die Niederschläge ein oder mehrere Elemente enthalten, die durch das Symbol B und/oder das Symbol X bezeichnet sind.
  • (75) Ein Verfahren zur Herstellung eines Informations­ aufzeichnungsmediums, wobei das Medium für die Aufzeich­ nung und für die Wiedergabe von Information in ein bzw. von einem Aufzeichnungs-Dünnfilm verwendet wird, dessen Atomanordnung durch Bestrahlung mit einem energietrans­ portierenden Strahl geändert werden kann und der direkt auf einem Substrat oder auf einer Schutzschicht gebildet ist, wobei das Verfahren folgende Schritte enthält:
    Ausbilden der Schutzschicht, des Aufzeichnungsfilms oder eines Films für hochauflösendes Auslesen, einer Zwischen­ schicht und einer reflektierenden Schicht auf dem Substrat,
    Ankleben dieser Schichtstruktur an Schichten, die auf einem zweiten Substrat gebildet sind, oder an Schichten, die auf einem zweiten Substrat auf die gleiche Weise wie oben gebildet sind, und
    Erzeugen oder Züchten von Niederschlägen einer Komponente mit hohem Schmelzpunkt in dem Dünnfilm durch Bestrahlen des Mediums mit dem energietransportierenden Strahl.
  • (76) Ein Verfahren zur Herstellung eines Informations­ aufzeichnungsmediums, das für die Aufzeichnung von Infor­ mation und/oder für die Wiedergabe von Information in einen bzw. aus einem Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm verwendet wird, dessen Atomanordnung durch Bestrahlung mit einem energietransportierenden Strahl geändert werden kann und der direkt auf einem Substrat oder auf einer Schutzschicht gebildet ist, wobei das Verfahren folgende Schritt enthält:
    Bilden der Schutzschicht auf dem Substrat,
    Bilden von inselförmigen Impfkristallen durch Ablagern eines Materials einer Komponente mit hohem Schmelzpunkt oder eines Materials mit einer Zusammensetzung, die der Zusammensetzung der Komponente mit hohem Schmelzpunkt nahe kommt,
    Ablagern von Materialien, die die Komponente mit hohem Schmelzpunkt und die übrige Komponente enthalten, auf den Impfkristallen, um die Komponente mit hohem Schmelzpunkt auf den Impfkristallen selektiv zu züchten und um gleich­ zeitig die übrige Komponente aufwachsen zu lassen, um die Bereiche zwischen den Impfkristallen zu füllen,
    Bilden einer Zwischenschicht und einer reflektierenden Schicht und
    Ankleben dieser Schichtstruktur an Schichten, die auf einem zweiten Substrat gebildet sind, oder an Schichten, die auf einem zweiten Substrat auf die gleiche Weise wie oben gebildet sind.
  • (77) Verfahren zur Herstellung eines Informationsauf­ zeichnungsmediums zur Aufzeichnung und zur Wiedergabe von Information in einen bzw. aus einem Informationsaufzeich­ nungs-Dünnfilm, dessen Atomanordnung durch Bestrahlung mit einem energietransportierenden Strahl geändert wird und der direkt auf einem Substrat oder auf einer Schutz­ schicht gebildet ist, wobei das Verfahren folgende Schritte enthält:
    Bilden der Schutzschicht auf dem Substrat,
    Ändern des Gehaltes der Komponente mit hohem Schmelzpunkt in Richtung der Filmdicke während der Bildung des Dünn­ films, der aus einer Phasenänderungskomponente und der Komponente mit hohem Schmelzpunkt zusammengesetzt ist,
    Bilden einer Zwischenschicht und einer reflektierenden Schicht und
    Ankleben dieser Schichtstruktur an Schichten, die auf einem zweiten Substrat gebildet sind, oder an Schichten, die auf einem zweiten Substrat auf die gleiche Weise wie oben gebildet sind.
Wie oben beschrieben, besitzen die ersten bis sechsten Informationsaufzeichnungs-Dünnfilme der vorliegenden Erfindung und die Informationsaufzeichnungsmedien, bei denen diese Filme verwendet werden, die mit den Symbolen B und X bezeichneten Elemente, die zu Sb und Te hinzuge­ fügt sind. Die Dünnfilme können daher die Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt erzeugen, welche durch Bestrahlung mit dem Aufzeichnungs- oder Wiedergabe­ licht wie etwa dem Laserstrahl nicht geschmolzen werden können. Dadurch kann ein Fließen oder eine Entmischung des Dünnfilms selbst dann wirksam verhindert werden, wenn die übrige Komponente, die von der Komponente mit hohem Schmelzpunkt verschieden ist, durch das Licht geschmolzen werden. Dadurch ist es möglich, ein Fließen oder Ent­ mischen des Dünnfilms bei zahlreichen Neuschreibvorgängen wirksam zu verhindern. Dadurch ist gewährleistet, daß das T/R-Verhältnis so stabil gemacht werden kann, daß bei dem Dünnfilm häufiger Information neugeschrieben oder gelesen werden kann als bei bekannten Dünnfilmen, wobei für die Aufzeichnungs- und Wiedergabeeigenschaften gute Werte beibehalten werden können.
Falls Sb, Te und irgendwelche der mit dem Symbolen B und X bezeichneten Elemente mit irgendwelchen der mit dem Symbol A bezeichneten Elemente gemeinsam vorhanden sind, kann der amorphe Zustand stabil beibehalten werden. Wei­ terhin kann die Kristallisation in den Aufzeichnungs- und Löschbetriebsarten mit hoher Geschwindigkeit erfolgen. Ferner kann die Kristallisation auf eine optimale Ge­ schwindigkeit gesteuert werden, so daß das T/R-Verhältnis und das Löschverhältnis hohe Werte erhalten können.
Wie oben beschrieben, besitzen die fünften und sechsten Informationsaufzeichnungs-Dünnfilme der vorliegenden Erfindung und die Informationsaufzeichnungsmedien, die diese Filme enthalten, den Vorteil, daß der Niederschlag der darin enthaltenen Komponenten mit hohem Schmelzpunkt selbst dann nicht schmelzen, wenn auf sie Aufzeichnungs- oder Wiedergabelicht wie etwa der Laserstrahl gerichtet wird. Dadurch kann wirksam ein Fließen oder Entmischen des Dünnfilms selbst dann verhindert werden, wenn die übrige Komponente, die von der Komponente mit hohem Schmelzpunkt verschieden ist, durch das Licht geschmolzen wird. Dadurch ist gewährleistet, daß bei diesem Dünnfilm häufiger Information neugeschrieben oder gelesen werden kann als bei herkömmlichen Dünnfilmen, wobei für die Aufzeichnungs- und Wiedergabeeigenschaften gute Werte beibehalten werden können.
Bei dem ersten Informationsaufzeichnungsmedium der vor­ liegenden Erfindung, das einen der ersten bis sechsten Informationsaufzeichnungs-Dünnfilme enthält, kann Infor­ mation häufiger neugeschrieben oder gelesen werden als bei herkömmlichen Informationsaufzeichnungsmedien, wobei für die Aufzeichnungs- und Wiedergabeeigenschaften gute Werte beibehalten werden können.
Bei dem zweiten Informationsaufzeichnungsmedium der vor­ liegenden Erfindung wird auf die Maskierungsschicht, die aus einem der ersten bis sechsten Informationsaufzeich­ nungs-Dünnfilme gebildet ist, ein Lichtstrahl gerichtet. In dem Hochtemperaturbereich des Lichtflecks wird wenig­ stens die übrige Komponente, die von der Komponente mit hohem Schmelzpunkt verschieden ist, geschmolzen. Der Realteil oder der Imaginärteil (Extinktionskoeffizient) des Brechungsindex des Hochtemperaturbereichs wird klei­ ner als derjenige des Niedertemperaturbereichs außerhalb des Lichtflecks. Die Maskierungsschicht maskiert daher zum Teil Abschnitte des Lichtfleck-Bereichs, als ob der Durchmesser des Lichtflecks kleiner wäre. Daher ist es möglich, Aufzeichnungsmarkierungen zu lesen, die kleiner als der Durchmesser des Lichtflecks sind, was bedeutet, daß ein hochauflösendes Auslesen ausgeführt werden kann.
Bei dem dritten Informationsaufzeichnungsmedium der vor­ liegenden Erfindung wird der Lichtstrahl auf die reflek­ tierende Schicht gerichtet, die aus einem der ersten bis sechsten Informationsaufzeichnungs-Dünnfilme gebildet ist. Der Realteil oder der Extinktionskoeffizient des Brechungsindex des Hochtemperaturbereichs innerhalb des Lichtfleckbereichs ist kleiner als derjenige des Nieder­ temperaturbereichs außerhalb des Lichtflecks. Das auf den Hochtemperaturbereich der reflektierenden Schicht gerich­ tete Licht und das hiervon reflektierte Licht besitzt einen zu geringen Kontrast, um die Aufzeichnungsmarkie­ rung zu lesen. Daher erscheint der Lichtfleck mit verrin­ gertem Durchmesser. Somit ist es möglich, Aufzeichnungs­ markierungen zu lesen, die kleiner als der Durchmesser des Lichtflecks ist, was bedeutet, daß ein hochauflösen­ des Auslesen ausgeführt werden kann.
Durch Erzeugen der Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt, deren Schmelzpunkt relativ höher als derje­ nige der Phasenänderungskomponente ist, kann wirksam verhindert werden, daß der Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen, der durch die Bestrahlung mit dem Laserstrahl schmilzt, fließt oder entmischt wird, wenn ein hochauflö­ sendes Auslesen ausgeführt wird. Somit kann erfindungsge­ mäß Informationen häufiger neugeschrieben oder gelesen werden als bei herkömmlichen Dünnfilmen, wobei für die Aufzeichnungs- und Wiedergabeeigenschaften gute Werte beibehalten werden können.
Für die mittlere Zusammensetzung des Dünnfilms für hochauflösendes Auslesen, der durch die allgemeine Dar­ stellung von Gleichung (8) gegeben ist, wird irgendeines der mit dem Symbol D bezeichneten Elemente bei niedriger Temperatur geschmolzen. Dadurch ist ein hochauflösendes Auslesen bei geringer Temperatur möglich. Das hochauflö­ sende Auslesen kann selbst bei optischen Platten ausge­ führt werden, die sich von den optischen Platten unter­ scheiden, bei denen die Informationen durch Phasenbits aufgezeichnet werden, und die optische Platten mit Pha­ senänderung enthalten. Wenn eines der mit dem Symbol E bezeichneten Elemente und ein mit dem Symbol D bezeichne­ tes Element gemeinsam vorkommen, wird eine Verbindung von Elementen der Symbole D und E oder irgendein Element des Symbols E oder eine Verbindung von Elementen des Symbols E zur Komponente mit hohem Schmelzpunkt. Dadurch kann ein Fließen oder ein Entmischen des Dünnfilms für hochauflö­ sendes Auslesen wirksam verhindert werden, wenn dieser geschmolzen wird. Wenn Tl gemeinsam mit einem mit dem Symbol D oder mit einem mit dem Symbol F bezeichneten Element gemeinsam vorkommt, kann das T/R-Verhältnis einen hohen Wert erhalten.
Wie oben beschrieben, ist in der Vorrichtung für hochauf­ lösendes Auslesen der vorliegenden Erfindung die Laser­ leistung nur während des Auslesevorgangs mit hoher Auflö­ sung hoch. Dadurch kann verhindert werden, daß der Dünn­ film für hochauflösendes Auslesen eine Qualitätsver­ schlechterung erleidet, außerdem sind Auslesevorgänge mit hoher Auflösung in großer Anzahl möglich. Wenn die Bezie­ hungen der Gleichungen (9) und (10) bezüglich der Periode T des Laserimpulses, der linearen Geschwindigkeit v, des Fleckdurchmessers λ/NA und der Impulsbreite x erfüllt sind, kann der Maskierungsbereich auf einer geeigneten Größe gehalten werden, wenn mit hoher Auflösung ausgele­ sen wird, so daß die Eigenschaften des hochauflösenden Auslesens gut sind. Die Vorrichtung schafft bessere Er­ gebnisse als eine Vorrichtung, bei der die Laserleistung für hochauflösendes Auslesen konstant gehalten wird, selbst wenn sie für Medien verwendet wird, die sich von denjenigen der vorliegenden Erfindung unterscheiden.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in den Neben- und Unteransprüchen angegeben, die sich auf bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Aus­ führungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläu­ tert; es zeigen:
Fig. 1A eine Teilschnittansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem in einem Informati­ onsaufzeichnungsmedium gemäß einer Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung kornför­ mige Niederschläge einer Komponente mit hohem Schmelzpunkt vorhanden sind;
Fig. 1B eine Teilschnittansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem in einem Informati­ onsaufzeichnungsmedium gemäß einer Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung säulen­ förmige Niederschläge einer Komponente mit hohem Schmelzpunkt vorhanden sind;
Fig. 1C eine Teilschnittansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem in einem Informati­ onsaufzeichnungsmedium gemäß einer Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung poröse Niederschläge einer Komponente mit hohem Schmelzpunkt vorhanden sind;
Fig. 2A eine Schnittansicht längs der Linie D-D von Fig. 2B, die einen Zustand veranschaulicht, in dem in einem Informationsaufzeichnungsme­ dium gemäß einer Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung kornförmige oder säulenför­ mige Niederschläge einer Komponente mit hohem Schmelzpunkt vorhanden sind;
Fig. 2B eine Teilschnittansicht senkrecht zu der laminierten Filmoberfläche, die ein Informa­ tionsaufzeichnungsmedium gemäß einer Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung veran­ schaulicht;
Fig. 3 die bereits erwähnte Schnittansicht, die ein Informationsaufzeichnungsmedium gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 4A eine Schnittansicht, die die Messung der Größe der kornförmigen Niederschläge einer Komponente mit hohem Schmelzpunkt in einem Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm gemäß ei­ ner Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung veranschaulicht;
Fig. 4B, C Schnittansichten, die die Messungen der Grö­ ßen von säulenförmigen Niederschlägen einer Komponente mit hohem Schmelzpunkt in einem Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm gemäß ei­ ner Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung veranschaulichen;
Fig. 5 eine Schnittansicht parallel zur Filmoberflä­ che, die einen Zustand veranschaulicht, in dem in einem Informationsaufzeichnungs-Dünn­ film gemäß einer Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung poröse Niederschläge einer Komponente mit hohem Schmelzpunkt vorhanden sind;
Fig. 6 ein dreieckiges Zusammensetzungs-Diagramm eines Dreistoffsystems, das Zusammensetzungen eines Informationsaufzeichnungs-Dünnfilms ge­ mäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 7 eine Schnittansicht, die eine Scheibe für hochauflösendes Auslesen gemäß einer Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung veran­ schaulicht;
Fig. 8 eine schematische Darstellung, die Prinzipien der hochauflösenden Wirkung gemäß einer Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung ver­ anschaulicht;
Fig. 9 eine Schnittansicht, die ein Informationsauf­ zeichnungsmedium gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 10 ein weiteres dreieckiges Zusammensetzungsdia­ gramm eines Dreistoffsystems, das Zusammen­ setzungen eines Informationsaufzeichnungs- Dünnfilms gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 11 ein weiteres dreieckiges Zusammensetzungs- Diagramm eines Dreistoffsystems, das Zusam­ mensetzungen eines Informationsaufzeichnungs- Dünnfilms gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 12 eine Schnittansicht, die eine Scheibe für hochauflösendes Auslesen gemäß einer Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung veran­ schaulicht;
Fig. 13 einen Graphen, der die Beziehung zwischen dem Reflexionsvermögen eines Films für hochauflö­ sendes Auslesen und der Filmdicke in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
Fig. 14 ein Blockschaltbild, das ein Schaltungssystem einer Vorrichtung veranschaulicht, die zum hochauflösenden Auslesen gemäß einer Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung verwen­ det wird.
Ausführungsform 1 (1) Struktur und Vorbereitung
Fig. 3 zeigt die Schnittansicht der Struktur eines schei­ benförmigen Informationsaufzeichnungsmediums, das einen Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm gemäß der Ausführungs­ form 1 der vorliegenden Erfindung aufweist. Das Medium wurde folgendermaßen vorbereitet:
Zunächst wird ein Substrat 1 mit einem Durchmesser von 13 cm und einer Dicke von 1,2 mm gebildet, auf dessen Ober­ fläche eine im Querschnitt U-förmige Spurrille vorhanden ist. Das Substrat 1 wird in eine Magnetron-Katodenzer­ stäubungsvorrichtung gegeben, um auf dem Substrat 1 nach­ einander Filme auszubilden. Die Vorrichtung besitzt meh­ rere Targets, durch die nacheinander laminierte Filme gebildet werden können. Mit der Vorrichtung können ausge­ zeichnete Ergebnisse hinsichtlich der Gleichmäßigkeit und der Reproduzierbarkeit der Dicke der Filme erhalten wer­ den.
Auf dem Substrat 1 haben die Erfinder eine Schutzschicht 2 aus (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀ mit einer Dicke von 125 nm gebil­ det, wobei die Magnetron-Katodenzerstäubungsvorrichtung verwendet wurde. Auf der Schutzschicht 2 wurde ein Film mit einer Komponente mit hohem Schmelzpunkt aus Cr₄Te₅ (nicht gezeigt) in Form einer großen Anzahl von Inseln mit einer mittleren Dicke von 3 nm gebildet. Auf der Schutzschicht 2 und den Cr-Te-Inseln wurde eine Aufzeich­ nungsschicht 3, die aus Sb₁₆Te₅₅Ge₁₆Cr₁₃, d. h. aus (Ge₂Sb₂Te₅)₇(Cr₄Te₅)₃ zusammengesetzt ist, mit einer Dicke von ungefähr 30 nm gebildet. Bei diesem Prozeß wurde ein Verfahren mit simultaner Katodenzerstäubung und Rotation anhand eines Cr₄Te₅-Targets und eines Ge₂Sb₂Te₅-Targets verwendet. Vorzugsweise beträgt die Größe der einzelnen Inseln des inselförmigen Cr-Te-Films ungefähr 2 bis 20 nm, während die Abstände zwischen den Mittelpunkten der Inseln der 1,5- bis 10fachen Größe der einzelnen Inseln entsprechen.
Die Bildung des inselförmigen Cr₄Te₅-Films ist nicht immer notwendig. In diesem Fall sind die Komponenten mit hohem Schmelzpunkt in der Aufzeichnungsschicht 3 nur durch die während der anfänglichen Kristallisation nie­ dergeschlagenen Komponenten gegeben.
Auf der Aufzeichnungsschicht 3 wurde eine Zwischenschicht 4 eines (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀-Films mit einer Dicke von unge­ fähr 25 nm gebildet. Auf der Zwischenschicht 4 wurde eine reflektierende Schicht 5 eines Al₉₇Ti₃-Films mit einer Dicke von 80 nm gebildet, wofür dieselbe Magnetron-Kato­ denzerstäubungsvorrichtung verwendet wurde. Dadurch war ein erstes Scheibenelement vollständig hergestellt.
Außerdem stellten die Erfinder eine zweite Scheibe mit derselben Struktur wie das erste Scheibenelement in einem genau gleichen Prozeß her. Das zweite Scheibenelement umfaßt ein Substrat 1′ mit einem Durchmesser von 13 cm und einer Dicke von 1,2 mm, eine Schutzschicht 2′ aus (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀ mit einer Dicke von 125 nm, eine Aufzeich­ nungsschicht 3′, die aus Sb₁₆Te₅₅Ge₁₆Cr₁₃, d. h. aus (Ge₂Sb₂Te₅)₇(Cr₄Te₅)₃ zusammengesetzt ist und eine Dicke von ungefähr 30 nm aufweist, eine Zwischenschicht 4′ eines (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀-Films mit einer Dicke von ungefähr 25 nm sowie eine reflektierende Schicht 5′ eines Al₉₇Ti₃- Films mit einer Dicke 80 nm, die aufeinanderfolgend lami­ niert worden sind.
Danach klebten die Erfinder die reflektierende Schicht 5 des ersten Scheibenelementes und die reflektierende Schicht 5′ des zweiten Scheibenelementes mittels einer Klebeschicht 6 eines heißschmelzenden Klebstoffs eines Vinylchlorid-Vinylacetat-Systems aneinander, um das in Fig. 3 gezeigte scheibenähnliche Informationsaufzeich­ nungsmedium zu erhalten. Alternative verfügbare Kleb­ stoffe für die Klebeschicht 6 enthalten durch Ultravio­ lettlicht härtende Harze, Epoxidharze und heißschmelzende Harze, wie etwa ein Kopolymer aus Vinylchlorid und Vinylacetat.
Bei dem obenerwähnten Medium, bei dem die reflektierenden Schichten 5 und 5′ auf ihren gesamten Oberflächen anein­ andergeklebt sind, sind mehr Neuschreibvorgänge als bei solchen Medien möglich, die nicht auf ihren gesamten Oberflächen aneinandergeklebt sind. Das obenerwähnte Medium, das an Bereichen der reflektierenden Schichten 5 und 5′, die den Aufzeichnungsbereichen entsprechen, keinen Klebstoff aufweist, besitzt außerdem eine etwas höhere Aufzeichnungsempfindlichkeit als ein Medium, das an die­ sen Stellen Klebstoff aufweist.
(2) Anfängliche Kristallisation
Die Aufzeichnungsfilme 3 und 3′ des wie oben beschrieben hergestellten Mediums wurden anfänglich kristallisiert. Im folgenden wird dieser Vorgang nur für die Aufzeich­ nungsschicht 3 erläutert, da der Vorgang für die Auf­ zeichnungsschicht 3′ genau gleich ist.
Das Medium wurde mit einer Drehzahl von 1800 min-1 ge­ dreht. Ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 830 nm eines Halbleiterlasers wurde auf einem Leistungspegel von ungefähr 1 mW gehalten, bei dem keine Aufzeichnung ausge­ führt werden kann. Der Laserstrahl wurde mittels einer Linse eines Aufzeichnungskopfes mit einer numerischen Apertur (NA) von 0,55 fokussiert, um die Aufzeichnungs­ schicht durch das Substrat 1 hindurch zu bestrahlen. Der von der Aufzeichnungsschicht 3 reflektierte Laserstrahl wurde erfaßt. Die Spurverfolgung erfolgte in der Weise, daß ein Fleckmittelpunkt des reflektierten Laserstrahls stets mit der Mitte der Spurverfolgungsrille des Substrats 1 zur Deckung kam. Gleichzeitig wurde der Auf­ zeichnungskopf angetrieben, wobei eine automatische Fo­ kussierung ausgeführt wurde, so daß der Laserstrahl auf der Aufzeichnungsschicht 3 fokussiert war.
Zunächst wurden für die anfängliche Kristallisation kon­ tinuierlich oszillierende Laserstrahlen mit Leistungen von 12, 13 und 14 mW 500mal jeweils auf die gleiche Aufzeichnungsspur der Aufzeichnungsschicht 3 gerichtet.
Schließlich wurde 1000mal auf die Aufzeichnungsschicht 3 ein kontinuierlicher Laserstrahl mit einer Leistung von 15 mW gerichtet. Die Bestrahlungszeit einer jeden Umdre­ hung oder die Strahlfleck-Durchgangszeit betrug etwa 0,1 µs.
Dann wurde 500mal auf die Aufzeichnungsspur ein kontinu­ ierlicher Laserstrahl mit einer Leistung von 8 mW gerich­ tet. Die Bestrahlungszeit einer jeden Umdrehung oder die Strahlfleck-Durchgangszeit betrug ungefähr 0,1 µs. Die Laserstrahl-Leistung kann in einem Bereich von 5 bis 9 mW liegen.
Die Laserbestrahlung mit der kleineren der beiden Lei­ stungen (8 mW) kann weggelassen werden.
Mit Laserbestrahlungen verschiedener Leistungen kann die anfängliche Kristallisation gut ausgeführt werden.
Die obenerwähnten Laserbestrahlungen können unter Verwen­ dung eines Halbleiterlaser-Feldes oder mehrerer geteilter Strahlen eines Gaslasers ausgeführt werden. Vorzugsweise wird ein elliptischer Laserstrahlfleck eines Hochlei­ stungs-Gaslasers oder -Halbleiterlasers verwendet, wobei die Hauptachse der Ellipse in radialer Richtung des Medi­ ums orientiert ist. Dadurch kann die anfängliche Kristal­ lisation bei geringerer Anzahl von Umdrehungen des Medi­ ums vervollständigt werden.
Wenn mehrere Laserstrahlflecke verwendet werden, brauchen sie nicht auf der gleichen Aufzeichnungsspur angeordnet zu sein, sondern können in radialer Richtung des Mediums etwas verschoben sein. Dadurch kann die anfängliche Kri­ stallisation gleichzeitig in einem größeren Bereich und bei geringen Lösch-Rückständen erfolgen.
Jedesmal, wenn ein kreisförmiger Fleck eines kontinuier­ lichen Laserstrahls mit hoher Leistung (12 mW) für die Aufzeichnung während ungefähr 0,1 µs auf die Aufzeich­ nungsschicht gerichtet wurde, wurde auch ein kontinuier­ licher Laserstrahl mit hoher Leistung (18 mW) für die Aufzeichnung auf diese Aufzeichnungsschicht 3 gerichtet. Dies geschah, um die Aufzeichnungsschicht amorph zu ma­ chen, um dadurch Aufzeichnungspunkte zu bilden. Danach untersuchten die Erfinder, wie oft ein kontinuierlicher Laserstrahl mit niedriger Leistung (8 mW) für die anfäng­ liche Kristallisation auf die Aufzeichnungspunkte gerich­ tet werden mußte, um eine Kristallisation hervorzurufen.
Es hat sich herausgestellt, daß die Anzahl der Bestrah­ lungen des kontinuierlichen Laserstrahls mit 8 mW, die für die Kristallisation erforderlich sind, reduziert wurde, wenn die Anzahl der Bestrahlungen mit dem kontinu­ ierlichen Laserstrahl mit 12 mW auf 5 erhöht wurde. Das heißt, daß die Erfinder festgestellt haben, daß die Aufzeich­ nungspunkte durch Erhöhung der Anzahl der Bestrahlungen leicht kristallisiert werden konnten. Daher kann vermutet werden, daß die Bestrahlung mit dem kontinuierlichen Laserstrahl mit 12 mW Niederschläge vieler kleiner Kri­ stalle der Komponente mit hohem Schmelzpunkt Cr₄Te₅ in der Aufzeichnungsschicht 3 erzeugt hatte, so daß die Zusammensetzung der übrigen oder Phasenänderungsteile angenähert gleich Ge₂Sb₂Te₅ war, was mit hoher Geschwin­ digkeit kristallisiert werden konnte.
Es wird darauf hingewiesen, daß der Schmelzpunkt von Cr₄Te₅ bei 1250°C liegt und derjenige von Ge₂Sb₂Te₅ bei 630 °C liegt.
(3) Aufzeichnen und Löschen
Die Erfinder haben in dem Aufzeichnungsbereich der Auf­ zeichnungsschicht 3, die wie oben beschrieben anfänglich kristallisiert wurde, Daten in der Weise aufgezeichnet, daß die Leistung des Aufzeichnungs-Laserstrahls zwischen einem mittleren Pegel von 8 mW und einem hohen Pegel von 18 mW entsprechend einem aufzuzeichnenden Informationssi­ gnal geändert wurde, wobei die Spurverfolgung und die automatische Fokussierung wie oben beschrieben erfolgte. Wenn sich der Aufzeichnungs-Laserstrahl über Positionen hinaus bewegte, bei denen die Aufzeichnung erfolgen soll­ te, wurde die Laserleistung auf einen niedrigen Lei­ stungspegel von 1 mW abgesenkt, bei dem die Wiedergabe erfolgt. Der Aufzeichnungs-Laserstrahl kann im Aufzeich­ nungsbereich gebildete amorphe Bereiche oder hieran an­ grenzende Bereiche für Aufzeichnungspunkte verwenden.
Es wird besonders bevorzugt, daß das Leistungsverhältnis des hohen Pegels des Aufzeichnungs-Laserstrahls zum mitt­ leren Pegel in einem Bereich von 1 : 0,3 bis 1 : 0,8 liegt. Außerdem kann der Aufzeichnungs-Laserstrahl während jeder kurzen Zeit auf andere Leistungspegel, die von den oben­ erwähnten Leistungspegeln verschieden sind, geändert werden.
In einem solchen Aufzeichnungsverfahren, wie es oben beschrieben worden ist, kann der Bereich, in dem bereits eine Aufzeichnung ausgeführt worden ist, direkt mit neuen Daten neu beschrieben werden. Mit anderen Worten, das Verfahren ermöglicht es, mit einem einzigen kreisförmigen Lichtfleck den Bereich, in den bereits eine Aufzeichnung erfolgte, mit neuen Daten zu überschreiben.
Die Aufzeichnung kann auch auf alternative Weise ausge­ führt werden. Ein kontinuierlicher Laserstrahl wird im Zeitpunkt eines Neuschreibvorgangs während einer einzigen Drehung oder während mehrerer Drehungen auf das Medium mit einem Pegel von beispielsweise 9 mW, der in der Nähe des Zwischenpegels von 8 mW des obenerwähnten leistungs­ modulierten Aufzeichnungs-Laserstrahls liegt, gerichtet, um die einmal aufgezeichneten Daten zu löschen. Danach wird während einer weiteren Drehung der Aufzeichnungs- Laserstrahl zwischen dem niedrigen Pegel von 1 mW für den Wiedergabe-Laserstrahl (Lese-Laserstrahl) und dem hohen Pegel von 18 mW des Aufzeichnungs-Laserstrahls oder zwi­ schen dem mittleren Pegel von 8 mW und dem hohen Pegel von 18 mW des Aufzeichnungs-Laserstrahls entsprechend dem in das Medium auf zuzeichnenden Datensignal leistungsmodu­ liert. Die Art, in der die vorhergehenden Daten vor der Aufzeichnung gelöscht werden, schafft einen geringen Lösch-Rückstand der vorhergehenden Daten sowie ein hohes T/R-Verhältnis.
Wenn die Löschung vor dem Neuschreiben wie oben beschrie­ ben ausgeführt wird, sollte der Leistungspegel des zuerst ausgestrahlten kontinuierlichen Laserstrahls in einen Bereich des 0,4- bis 1,1fachen Wertes des hohen Pegels, der bei dem obenerwähnten Aufzeichnungs-Laserstrahl 18 mW entspricht, gesetzt werden. In diesem Bereich kann ein Schreibvorgang gut ausgeführt werden.
Das obenerwähnte Verfahren ist zusätzlich zu der erfin­ dungsgemäßen Aufzeichnungsschicht auch in anderen Auf­ zeichnungsschichten wirksam.
Es hat sich herausgestellt, daß mit dem obenbeschriebenen Informationsaufzeichnungsmedium die Aufzeichnung und die Löschung unter einer erschwerten Bedingung, bei der die Leistung des Laserstrahls 15% höher als der optimale Pegel war, mehr als 10⁵mal wiederholt werden konnten. Wenn ein Signal mit 2 MHz aufgezeichnet wurde, betrug das T/R-Verhältnis des wiedergegebenen Signals ungefähr 50 dB.
Wie oben erwähnt, ist das Aufzeichnungsmedium mehr als 10⁵mal neu beschreibbar. Ein wahrscheinlicher Grund hierfür ist, daß die Komponente mit hohem Schmelzpunkt, die in der Aufzeichnungsschicht 3 niedergeschlagen wurde, verhindert, daß die übrige Komponente (Phasenänderungskomponente) der Aufzeichnungsschicht 3 nicht fließt oder entmischt wird.
Es sollte darauf hingewiesen werden, daß bei Weglassen der Zwischenschicht 4 aus ZnS-SiO₂, die auf der Aufzeich­ nungsschicht 3 gebildet wurde, und bei Weglassen der reflektierenden Schicht 5 aus Al-Ti das Rauschen etwas erhöht wurde, außerdem war die Anzahl der möglichen Wie­ derholungen der Aufzeichnung und der Löschung um eine Größenordnung kleiner.
(4) Beziehungen des Gehaltes y von Te
Die Erfinder haben die Änderung der Bestrahlungsdauer des zum Löschen von aufgezeichneten Daten benötigten Laser­ strahls bei einer Änderung des Gehaltes y von Te in der Aufzeichnungsschicht 3, die aus den obenerwähnten Mate­ rialien Ge₂Sb₂Te₅ und Cr₄Te₅ zusammengesetzt war, gemes­ sen, wobei das relative Verhältnis der anderen Elemente konstant gehalten wurde. Sie haben außerdem die Änderung des T/R-Verhältnisses eines wiedergegebenen Signals nach 10⁵ Neuschreibvorgängen unter der erschwerten Bedingung einer gegenüber dem optimalen Pegel um 15% erhöhten La­ serleistung bei einer Änderung des Gehaltes y von Te gemessen. Als Ergebnis wurden die folgenden Daten erhal­ ten:
Anzahl der für die Löschung erforderlichen Laser-Bestrahlungen
y = 34:|0,5 µs
y = 40: 0,1 µs
y = 50: 0,1 µs
y = 60: 0,1 µs
y = 67: 0,5 µs
y = 70: 1,0 µs
y = 75: 1,5 µs
y = 80: 5,0 µs
T/R-Verhältnisse des wiedergegebenen Signals nach 10⁵ Neuschreibvorgängen
y = 20:|42 dB
y = 25: 46 dB
y = 30: 49 dB
y = 34: 50 dB
y = 40: 50 dB
y = 50: 50 dB
y = 60: 50 dB
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß die Eigenschaf­ ten nach 10⁵ Neuschreibvorgängen nicht geändert wurden, wenn der Gehalt y von Te im Bereich von 25 y 75 lag.
(5) Beziehungen von Zusammensetzungen von von Cr ver­ schiedenen Elementen
Die Erfinder haben die Kristallisationstemperatur eines Bereichs ohne Aufzeichnung der Aufzeichnungsschicht 3 gemessen, wenn die Zusammensetzung der Aufzeichnungs­ schicht 3 in dem in Fig. 6 gezeigten dreieckigen Zusam­ mensetzungsdiagramm eines Dreistoffsystems die Linie 1, die Ge₆₅Te₂₅Cr₁₀ mit Sb₃₀Te₆₀Cr₁₀ verbindet, wobei der Gehalt von Cr konstant gehalten wurde und die Temperatur mit konstanter Geschwindigkeit erhöht wurde. Die Erfinder haben außerdem die Änderung der Bitfehlerrate gemessen, wenn die Aufzeichnungsschicht 3 während 1000 Stunden einer Umgebung mit einer Temperatur von 80°C und einer relativen Feuchtigkeit von 95% ausgesetzt war. In der folgenden Tabelle sind die Ergebnisse enthalten:
Kristallisationstemperatur
Sb₃₀Te₆₀Cr₁₀|120°C
Sb₂₈Te₅₈Ge₄Cr₁₀ 150°C
Sb₂₅Te₅₅Ge₁₀Cr₁₀ 160°C
Sb₂₂Te₅₁Ge₁₇Cr₁₀ 170°C
Sb₁₂Te₃₈Ge₄₀Cr₁₀ 190°C
Sb₂Te₂₈Ge₆₀Cr₁₀ 220°C
Änderung der Bitfehlerrate
Sb₃₀Te₆₀Cr₁₀
2
Sb₂₈Te₅₈Ge₄Cr₁₀ 2
Sb₂₅Te₅₅Ge₁₀Cr₁₀ 2
Sb₂₂Te₅₁Ge₁₇Cr₁₀ 2,5
Sb₁₂Te₃₈Ge₄₀Cr₁₀ 4
Sb₂Te₂₃Ge₆₀Cr₁₀ 5
Aus diesen Ergebnissen ist ersichtlich, daß die Kristal­ lisationstemperaturen selbst bei einer Änderung der Zu­ sammensetzung der von Cr verschiedenen Elemente ausrei­ chend hoch waren und daß die Änderung der Bitfehlerrate nicht zu groß war, wenn die Temperatur und Feuchtigkeit hoch waren.
Die Erfinder haben außerdem die Kristallisationstemperatur eines Bereichs ohne Aufzeichnung der Aufzeichnungsschicht 3 gemessen, wenn die Zusammensetzung der Aufzeichnungs­ schicht 3 längs einer Linie 2 geändert wurde, die in dem in Fig. 6 gezeigten dreieckigen Zusammensetzungsdiagramm eines Dreistoffsystems Sb₄₅Te₄₅Cr₁₀ mit Ge₁₈Te₇₂Sb₁₀ ver­ bindet, wobei der Gehalt von Cr konstant gehalten wurde und die Temperatur mit konstanter Geschwindigkeit erhöht wurde. Sie haben ferner die Änderung der Bitfehlerrate gemessen, wenn die Aufzeichnungsschicht 3 für 1000 Stun­ den in eine Umgebung mit einer Temperatur von 80°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 95% gegeben wurde. Als Ergebnis wurden die folgenden Daten erhalten:
Kristallisationstemperatur
Sb₂Te₇₁Ge₁₇Cr₁₀|210°C
Sb₄Te₆₉Ge₁₇Cr₁₀ 200°C
Sb₈Te₆₇Ge₁₅Cr₁₀ 190°C
Sb₂₃Te₅₈Ge₉Cr₁₀ 170°C
Sb₃₀Te₅₄Ge₆Cr₁₀ 150°C
Sb₃₈Te₄₉Ge₃Cr₁₀ 130°C
Sb₄₁Te₄₇Ge₂Cr₁₀ 110°C
Änderung der Bitfehlerrate
Sb₂Te₇₁Ge₁₇Cr₁₀
5
Sb₄Te₆₉Ge₁₇Cr₁₀ 3
Sb₈Te₆₇Ge₁₅Cr₁₀ 2
Sb₂₃Te₅₈Ge₉Cr₁₀ 1,5
Sb₃₀Te₅₄Ge₆Cr₁₀ 1,5
Sb₃₈Te₄₉Ge₃Cr₁₀ 1
Sb₄₁Te₄₇Ge₂Cr₁₀ 1
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß die Kristallisa­ tionstemperaturen selbst dann ausreichend hoch waren, wenn sich die Zusammensetzung der von Cr verschiedenen Elemente geändert hat, und daß die Änderung der Bitfeh­ lerrate bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit nicht zu groß war.
Ferner haben die Erfinder die Änderung der Bitfehlerrate in Abhängigkeit vom Verhältnis (p/x) des Gehaltes p von Ge zum Gehalt x von Sb gemessen, das sich geändert hat, falls die Aufzeichnungsschicht 3 für 1000 Stunden in eine Umgebung mit einer Temperatur von 80°C und einer relati­ ven Feuchtigkeit von 95% gegeben wurde. Als Ergebnis wurden die folgenden Daten erhalten:
Änderung der Bitfehlerrate
(p/x) = 0.15
2,0
(p/x) = 0.25 1,5
(p/x) = 0.5 1,5
(p/x) = 1.0 1,5
(p/x) = 2.0 3,0
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß die Änderung der Bitfehlerrate sehr gering war, wenn das Verhältnis (p/x) des Gehaltes p von Ge zum Gehalt x von Sb im Bereich von 0,25 p/x 1,0 lag.
Weiterhin haben die Erfinder das T/R-Verhältnis eines Wiedergabesignals nach 10⁵ Neuschreibvorgängen unter der erschwerten Bedingung einer gegenüber dem optimalen Pegel um 15% höheren Laserleistung untersucht, wenn der Gehalt von Cr₄Te₅ geändert wurde und dabei das Verhältnis der übrigen Gehalte x von Sb, y von Te und p von Ge auf x : y : p = 2 : 5 : 2 gehalten wurde. Im Ergebnis wurden die folgenden Gehalte q von Cr erhalten:
T/R-Verhältnis des wiedergegebenen Signals nach 10⁵ Neuschreibvorgängen
q = 0|42 dB
q = 3 46 dB
q = 4 48 dB
q = 10 50 dB
q = 20 50 dB
q = 34 48 dB
Weiterhin haben die Erfinder ein "Löschverhältnis" eines wiedergegebenen Signals nach 10⁵ Neuschreibvorgängen unter der erschwerten Bedingung einer gegenüber dem opti­ malen Pegel um 15% höheren Laserleistung untersucht, wobei der Gehalt q von Cr geändert wurde. Das Löschver­ hältnis ist ein Verhältnis eines vorher aufgezeichneten Signals vor und nach dem Überschreiben dieses Signals durch ein neues Signal mit unterschiedlicher Häufigkeit, seine Dimension ist dB. Im Ergebnis wurden die folgenden Löschverhältnisse erhalten:
Löschverhältnis
q = 22|25 dB
q = 34 23 dB
q = 40 20 dB
q = 50 17 dB
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß das Löschver­ hältnis bei einer Zunahme des Gehaltes q von Cr abnimmt.
Weiterhin haben die Erfinder das T/R-Verhältnis eines wiedergegebenen Signals nach 10⁵ Neuschreibvorgängen unter der erschwerten Bedingung einer gegenüber dem opti­ malen Pegel um 15% höheren Laserleistung untersucht, wenn der Gehalt x von Sb in einem System geändert wurde, in dem 10% von Cr hinzugefügt waren, wobei der Gehalt y von Te konstant gehalten wurde.
T/R-Verhältnis des wiedergegebenen Signals nach 10⁵ Neuschreibvorgängen
x = 38|48 dB
x = 30 50 dB
x = 15 50 dB
x = 8 50 dB
x = 4 48 dB
x = 2 46 dB
x = 0 45 dB
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß die T/R-Verhält­ nisse des wiedergegebenen Signals zufriedenstellende Werte besitzen, wenn der Gehalt x von Sb größer als 2 At-% ist.
Aus der bisherigen Beschreibung geht hervor, daß die Ausführungsform 1 ausgezeichnete Merkmale besitzt. Bei der Aufzeichnungsschicht 3, die aus Sb₁₆Te₅₅Ge₁₆Cr₁₃, d. h. aus (Ge₂Sb₂Te₅)₇(Cr₄Te₅)₃ zusammengesetzt ist, steigt die Änderung der Bitfehlerrate um nicht mehr als das Doppelte an, wenn die Aufzeichnungsschicht 3 für 1000 Stunden in eine Umgebung mit einer Temperatur von 80°C und einer relativen Feuchtigkeit von 95% gegeben wird. Ferner be­ sitzt die Aufzeichnungsschicht 3 ein T/R-Verhältnis sowie ein Löschverhältnis des wiedergegebenen Signals, die nach 10⁵ Neuschreibvorgängen unter der erschwerten Bedingung einer gegenüber dem optimalen Pegel um 15% höheren Laser­ leistung nicht niedriger als 50 dB bzw. 28 dB sind. Daher kann die Aufzeichnungsschicht 3 mindestens 2 × 10⁵mal neu beschrieben werden.
(6) Beispiel 1 für andere hinzugefügte Elemente
Das Additiv Cr kann teilweise oder vollständig durch wenigstens eines der folgenden Elemente ersetzt werden, um Eigenschaften zu erhalten, die den obenerwähnten Ei­ genschaften ähnlich sind: Ag, Cu, Ba, Co, La, Ni, Pt, Si, Sr und die Lanthanoidenelemente. Wenn beispielsweise Cu in der Menge q hinzugefügt wurde, wurden die folgenden Daten erhalten:
Anzahl der möglichen Neuschreibvorgänge
q = 0|5 × 10⁴
q = 1.0 8 × 10⁴
q = 4.0 1 × 10⁵
q = 10.0 2 × 10⁵
q = 20.0 2 × 10⁵
q = 34.0 2 × 10⁵
q = 40.0 1 × 10⁵
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß die Anzahl der möglichen Neuschreibvorgänge durch Hinzufügung von Cu erheblich gesteigert werden kann.
(7) Beispiel 2 für andere hinzugefügte Elemente
Vorzugsweise wird zusätzlich zu Cr das Element Thallium, Tl, hinzugefügt, das die Wirkung einer Beschleunigung des Löschvorgangs und einer Erhöhung des T/R-Verhältnisses hat. Daher ist es wünschenswert, das T/R-Verhältnis und die Anzahl der möglichen Neuschreibvorgänge zusätzlich zu der Hinzufügung von C durch die Hinzufügung von Tl zu erhöhen. Die Summe der hinzugefügten Mengen von Cr und Tl sollte vorzugsweise nicht mehr als 30 At-% betragen, so daß der Lösch-Rückstand nicht zu groß werden kann. Die Summe der hinzugefügten Mengen von Cr und Tl sollten vorzugsweise zwischen nicht weniger 0,5 At-% und nicht mehr als 20 At-% liegen.
Beispielsweise wurden durch G8,2Sb16,4Te64,4Tl0,5Cr10,5 ein T/R-Verhältnis sowie eine Anzahl von möglichen Neuschrei­ bvorgängen von 2 × 10⁵ erzielt.
Das hinzugefügte Tl kann teilweise oder vollständig durch wenigstens eines der Halogenelemente ersetzt werden, um Eigenschaften zu erhalten, die ähnlich den obenbeschrie­ benen Eigenschaften sind. Wenn das Additiv Tl durch Stickstoff N ersetzt wurde, wurde die Anzahl der mögli­ chen Neuschreibvorgänge weiter erhöht. Wenn die Menge des Stickstoffs N zu groß war, sank jedoch der Pegel des Lasersignals ab.
(8) Beispiel 3 für andere hinzugefügte Elemente
Das Element Thallium Tl kann durch Se ersetzt werden. Wenn die Menge des Additivs Se zwischen nicht weniger als 1 At-% und nicht mehr als 10 At-% lag, während die rela­ tiven Verhältnisse der anderen Elemente konstant gehalten wurden, wurde die Oxidationsbeständigkeit wirksam erhöht.
(9) Weitere Beispiele für Phasenänderungskomponenten
Die Verbindung Ge₂Sb₂Te₅, die eine Phasenänderungskompo­ nente der Ausführungsform 1 ist, kann teilweise durch wenigstens eine der folgenden Verbindungen ersetzt wer­ den: GeSb₂Te₄, GeSb₄Te₇, In₃SbTe₂, In₃₅Sb₃₂Te₃₃ und In₃₁Sb₂₆Te₄₃ sowie Zusammensetzungen, die diesen nahekom­ men; hiermit können Eigenschaften erzielt werden, die den obenerwähnten Eigenschaften ähnlich sind. Außerdem kann Ge teilweise durch In ersetzt werden, um Eigenschaften zu erzielen, die den obenbeschriebenen Eigenschaften ähnlich sind.
(10) Andere Beispiele für Komponenten mit hohem Schmelzpunkt
Die Komponente mit hohem Schmelzpunkt, die Niederschläge bilden soll, kann irgendeine geeignete Verbindung, geeig­ nete Elemente sowie geeignete Legierungen umfassen. Die Verbindung Cr₄Te₅, die eine Komponente mit hohem Schmelz­ punkt der Ausführungsform 1 ist, kann teilweise oder vollständig durch wenigstens eine der folgenden Komponen­ ten ersetzt werden, um ähnliche Wirkungen wie die obenbe­ schriebenen Wirkungen zu erhalten:
LaTe₂, La₂Te₃, La₃Te₄, LaTe, La₂Te₅, La₄Te₇, LaTe₃, La₃Te, La₂Sb, La₃Sb₂, LaSb, LaSb₂, La₃Ge, La₅Ge₃, La₄Ge₃, La₅Ge₄, LaGe, La₃Ge₅, Ag₂Te, Cr₅Te₈, Cr₂Te₃, CrSb, Cr₃Ge, Cr₅Ge₃, Cr₁₁Ge₈, CrGe, Cr₁₁Ge₁₉, PtTe₂, Pt₄Te₅, Pt₅Te₄, Pt₄Sb, Pt₃Sb₂, PtSb, Pt₃Ge, Pt₂Ge, Pt₃Ge₂, PtGe, Pt₂Ge₃, PtGe₃, NiTe, NiTe₀.₈₅, NiSb, Ni₃Ge, Ni₅Ge₂, Ni₅Ge₃, NiGe, CoTe₂, CoSb₂, CoSb₃, Co₅Ge₂, Co₅Ge₃, CoGe, Co₅Ge₇, CoGe₂, Si₂Te₃, SiSb, SiGe, CeTe, Ce₃Te₄, Ce₂Te₃, Ce₄Te₇, CeTe₂, CeTe₃, Ce₂Sb, Ce₅Sb₃, Ce₄Sb₅, CeSb, CeSb₂, Ce₃Ge, Ce₅Ge₃, Ce₄Ge₃, Ce₅Ge₄, CeGe, Ce₃Ge₅, Ce₅Si₃, Ce₃Si₂, Ce₅Si₄, CeSi, Ce₃Si₅, CeSi₂, Cr₃Si, Cr₅Si₃, CrSi, CrSi₃, CrSi₂, Co₃Si, CoSi, CiSi₂, NiSi₂, NiSi, Ni₃Si₂, Ni₂Si, Ni₅Si₂, Ni₃Si, Pt₅Si₂, Pt₂Si, PtSi, LaSi₂, Ag₃In, Ag₂In, Bi₂Ce, BiCe, Bi₃Ce₄, Bi₃Ce₅, BiCe₂, Cd₁₁Ce, Cd₆Ce, Cd₅₈Ce₁₃, Cd₃Ce, Cd₂Ce, CdCe, Ce₃In, Ce₂In, Ce1+xIn, Ce₃In₅, CeIn₂, CeIn₃, Ce₂Pb, CePb, CePb₃, Ce₃Sn, Ce₅Sn₃, Ce₅Sn₄, Ce₁₁Sn₁₀, Ce₃Sn₅, Ce₃Sn₇, Ce₂Sn₅, CeSn₃, CeZn, CeZn₂, CeZn₃, Ce₃Zn₁₁, Ce₁₃Zn₅₈, CeZn₅, Ce₃Zn₂₂, Ce₂Zn₁₇, CeZn₁₁, Cd₂₁Co₅, CoGa, CoGa₃, CoSn, Cr₃Ga, CrGa, Cr₅Ga₆, CrGa₄, Cu₉Ga₄, Cu₃Sn, Cu₃Zn, Bi₂La, BiLa, Bi₃La₄, Bi₃La₅, BiLa₂, Cd₁₁La, Cd₁₇La₂, Cd₉La₂, Cd₂La, CdLa, Ga₆La, Ga₂La, GaLa, Ga₃La₅, GaLa₃, In₃La, In₂La, In₅La₃, InxLa, InLa, InLa₂, InLa₃, La₅Pb₃, La₄Pb₃, La₁₁Pb₁₀, La₃Pb₄, La₅Pb₄, LaPb₂, LaPb₃, LaZn, LaZn₂, LaZn₄, LaZn₅, La₃Zn₂₂, La₂Zn₁₇, LaZn₁₁, LaZn₁₃, NiBi, Ga₃Ni₂, GaNi, Ga₂Ni₃, Ga₃Ni₅, GaNi₃, Ni₃Sn, Ni₃Sn₂, Ni₃Sn₄, NiZn, Ni₅Zn₂₁, PtBi, PtBi₂, PtBi₃, PtCd₂, Pt₂Cd₉, Ga₇Pt₃, Ga₂Pt, Ga₃Pt₂, GaPt, Ga₃Pt₅, GaPt₂, GaPt₃, In₇Pt₃, In₂Pt, In₃Pt₂, InPt, In₅Pt₆, In₂Pt₃, InPt₂, InPt₃, Pt₃Pb, PtPb, Pb₂Pb₃, Pt₃Sn, PtSn, Pt₂Sn₃, PtSn₂, PtSn₄, Pt₃Zn, PtZn₂, AlS, Al₂S₃, BaS, BaC₂, CdS, Co₄S₃, Co₉S₈, CoS, CoO, Co₂O₄, Co₂O₃, Cr₂O₃, Cr₃O₄, CrO, CrS, CrN, Cr₂N, Cr₂₃C₆₃, Cr₇C₃, Cr₃C₂, Cu₂S, Cu₉S₅, CuO, Cu₂O, In₄S₅, In₃S₄, La₂S₃, La₂O₃, Mo₂C, MoC, Mn₂₃C₆, Mn₄C, Mn₇C₃, NiO, SiS₂, SiO₂, Si₃N₄.
Außerdem kann die Verbindung Cr₄Te₅ teilweise oder voll­ ständig durch wenigstens eine der Komponenten mit hohem Schmelzpunkt ersetzt werden, die Elemente der Gruppe B, Verbindungen, die diesen nahe kommen, sowie Gemische von Zusammensetzungen oder Verbindungen aus drei oder mehr Elementen, die diesen nahe kommen, ersetzt werden, um Wirkungen zu erzielen, die den obenbeschriebenen Wirkun­ gen ähnlich sind:
Cu₂Te, CuTe, Cu₃Sb, Mn₂Sb, MnTe, MnTe₂, Mn₅Ge₃, Mn3·25Ge, Mn₅Ge, Mn₃Ge₂, Ge₃W, Te₂W, AlSb, Al₂Te₃, Fe₂Ge, FeGe₂, FeSb₂, Mo₃Sb₇, Mo₃Te₄, MoTe₂, PbTe, GePd₂, Ge₂Pd₅, Ge₉Pd₂₅, GePd₅, Pd₃Sb, Pd₅Sb₃, PdSb, SnTe, Ti₅Ge3, Ge₃₁V₁₇, Ge₈V₁₁, Ge₃V₅, GeV₃, V₅Te₄, V₃Te₄, ZnTe, Ag₂Se, Cu₂Se, Al₂Se₃, InAs, CoSe, Mn₃In, Ni₃In, NiIn, Ni₂In₃, In₃In₇ und PbSe.
Von sämtlichen der obenerwähnten Komponenten mit hohem Schmelzpunkt werden die folgenden besonders bevorzugt, da ihre Aufzeichnungs- und Löscheigenschaften während einer kürzeren anfänglichen Stabilisierungsphase stabilisiert werden können:
LaSb, CrSb, CoSb, Cr₃Te₄, LaTe₃, Cr₄Te₅, Cr₂Te₃, Cr₃Te₄, CoTe, Co₃Te₄, Cu₂Te, CuTe, Cu₃Sb, MnTe, MnTe₂ und Mn₂Sb.
(11) Werte der Gehalte der Komponenten mit hohem Schmelzpunkt
Die Oxide, Sulfide, Nitride und Carbide, die in den Nie­ derschlägen der Komponente mit hohem Schmelzpunkt enthal­ ten sind, sollten vorzugsweise weniger als 40 At-% der Komponenten mit hohem Schmelzpunkt und stärker bevorzugt weniger als 10 At-% der Komponente mit hohem Schmelzpunkt ausmachen. Wenn die Gehalte zu groß sind, verhindern sie, daß die Differenz ihrer komplexen Brechungsindizes gegen­ über denjenigen der Phasenänderungskomponente klein ge­ macht werden kann, außerdem bewirken sie eine Diffusion von Sauerstoff und von anderen Elementen in die Phasenän­ derungskomponente, wodurch die Aufzeichnungs- und Wieder­ gabeeigenschaften verschlechtert werden.
Die obenerwähnten Verbindungen, die als Beispiele für Komponenten mit hohem Schmelzpunkt dienen, besaßen ein Grenzflächen-Reflexionsvermögen, das sich zwischen demje­ nigen der Komponente mit hohem Schmelzpunkt und demjeni­ gen der Phasenänderungskomponente wie im folgenden ge­ zeigt geändert hat, wenn der Gehalt v′ (At-%) der Über­ gangsmetallelemente in den Komponenten mit hohem Schmelz­ punkt verändert wird:
Grenzflächen-Reflexionsvermögen
v′ = 25%|1%
v′ = 35% 2%
v′ = 50% 6%
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß das Grenzflä­ chen-Reflexionsvermögen mit zunehmendem Gehalt v′ der Übergangsmetallelemente ansteigt.
(12) Gehalt der im Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm enthaltenen Verbindung mit hohem Schmelzpunkt
Der Gehalt a′ der im Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm enthaltenen Verbindung mit hohem Schmelzpunkt ist durch das Verhältnis der Summe der Atome der die Verbindung mit hohem Schmelzpunkt aufbauenden Elemente zur Summe der Atome sämtlicher Elemente, die den Informationsaufzeich­ nungs-Dünnfilm aufbauen, gegeben. Die Erfinder haben festgestellt, daß sich bei einer Änderung des Gehaltes a′ die Anzahl der möglichen Neuschreibvorgänge sowie das Löschverhältnis nach 10⁵ Neuschreibvorgängen unter der erschwerten Bedingung einer gegenüber dem optimalen Pegel um 15% höheren Laserleistung ändern. Die Änderung des T/R-Verhältnisses ist durch die Änderung des Trägerpegels bedingt.
Anzahl der möglichen Neuschreibvorgänge
a′ = 5 At-%|4 × 10⁴
a′ = 10 At-% 1 × 10⁵
a′ = 20 At-% 1,5 × 10⁵
a′ = 30 At-% 2 × 10⁵
Löschverhältnis nach 10⁵ Neuschreibvorgängen
a′ = 30 At-%|30 dB
a′ = 40 At-% 30 dB
a′ = 50 At-% 25 dB
a′ = 60 At-% 23 dB
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß die Anzahl der möglichen Neuschreibvorgänge mit zunehmendem Gehalt a′ der im Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm enthaltenen Verbindung mit hohem Schmelzpunkt gesteigert werden kann, daß jedoch das Löschverhältnis nach 10⁵ Neuschreibvorgän­ gen bei einer zu starken Erhöhung des Gehaltes a′ ab­ sinkt. Vorzugsweise liegt daher der Gehalt a′ im Bereich von 10 At-% a′ 50 At-%.
(13) Komplexer Brechungsindex der Komponente mit hohem Schmelzpunkt
Die Differenzen des Realteils n₁ und des Imaginärteils (Extinktionskoeffizienten) k₁ des komplexen Brechungsin­ dex der Komponente mit hohem Schmelzpunkt in bezug auf den Realteil n₂ bzw. den Imaginärteil k₂ der kristalli­ sierten Phasenänderungskomponente sind folgendermaßen gegeben:
Δn = (|n₁ - n₂|/n₁) × 100 und
Δk = (|k₁ - k₂|/k₁) × 100.
Die Erfinder haben festgestellt, daß bei einer Änderung dieser Differenzen Änderungen des T/R-Verhältnisses des wiedergegebenen Signals nach 10⁵ Neuschreibvorgängen unter der erschwerten Bedingung einer gegenüber dem opti­ malen Pegel um 50% erhöhten Laserleistung auftreten. Die Änderung des T/R-Verhältnisses ist hauptsächlich durch die Änderung des Rauschpegels bedingt.
T/R-Verhältnis des wiedergegebenen Signals nach 10⁵ Neuschreibvorgängen
Δk, Δn = 10%|49 dB
Δk, Δn = 20% 48 dB
Δk, Δn = 30% 47 dB
Δk, Δn = 40% 46 dB
Δk, Δn = 50% 43 dB
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß die obenerwähn­ ten Differenzen Δn und Δk der Realteile und der Ima­ ginärteile (Extinktionskoeffizienten) der komplexen Bre­ chungsindizes vorzugsweise klein sein sollten.
(14) Bildung und Größe der Niederschläge der Kompo­ nente mit hohem Schmelzpunkt
Die obenerwähnten Komponenten mit hohem Schmelzpunkt wie etwa Cr₄Te₅ werden innerhalb der Aufzeichnungsschicht 3 in Formen niedergeschlagen, wie sie etwa in den Fig. 1A, 1B und 1C gezeigt sind. Diese Figuren zeigen den Aus­ schnitt Z von Fig. 3.
Fig. 1A zeigt einen Zustand, in dem zahlreiche kornför­ mige Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt 3b in der Aufzeichnungsschicht 3 unabhängig voneinander verteilt sind. Die von der Komponente mit hohem Schmelzp­ unkt 3b verschiedenen Bereiche der Aufzeichnungsschicht 3, d. h. die verbleibenden Komponenten, sind durch die Phasenänderungskomponente 3a gegeben. Die Länge der Kom­ ponente mit hohem Schmelzpunkt 3b in seitlicher Richtung ist praktisch gleich der Länge senkrecht zur Schichtober­ fläche oder eventuell leicht unterschiedlich. Einige Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt 3b sind mit einer der Grenzflächen der Aufzeichnungsschicht 3 in Kontakt, während die anderen von diesen Grenzflächen beabstandet sind.
Die Komponente mit hohem Schmelzpunkt 3b des in Fig. 3 gezeigten Mediums ist aus Cr₄Te₅ hergestellt, während die Phasenänderungskomponente 3a aus Ge₂Sb₂Te₅ hergestellt ist.
Fig. 1B zeigt den gleichen Zustand, 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002004421221 00004 99880 in dem zahlreiche kornförmige Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelz­ punkt 3b wie in Fig. 1A in der Aufzeichnungsschicht 3 unabhängig verteilt sind. Ein Unterschied besteht jedoch darin, daß in Fig. 1B die Komponente mit hohem Schmelzpu­ nkt 3b säulenförmig niedergeschlagen ist. Das bedeutet, daß die Länge der zu den Schichtoberflächen senkrechten Komponente mit hohem Schmelzpunkt 3b größer als ihre Länge in seitlicher Richtung ist. Der Querschnitt der Komponente mit hohem Schmelzpunkt 3b ist säulenförmig. Einige Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpun­ kt 3b sind mit einer der Grenzflächen der Aufzeichnungs­ schicht 3 in Kontakt, während die übrigen mit der anderen Grenzfläche in Kontakt sind. Es sind keine Niederschläge vorhanden, die mit beiden Grenzflächen in Kontakt sind.
Fig. 1C zeigt einen Zustand, in dem zahlreiche kornför­ mige Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt 3b in der Aufzeichnungsschicht 3 miteinander vereinigt sind. Das heißt, daß die Komponente mit hohem Schmelzpunkt 3b in Form poröser Niederschläge vorhanden ist und daß die Phasenänderungskomponente 3a in zahlreichen Poren der Komponente mit hohem Schmelzpunkt 3b eingebettet ist. Die poröse Komponente mit hohem Schmelzpunkt 3b ist mit bei­ den Grenzflächen der Aufzeichnungsschicht 3 in Kontakt. Die Phasenänderungskomponente 3a ist in der Aufzeich­ nungsschicht 3 unabhängig verteilt. In der Verteilung von Fig. 1C sind die Phasenänderungskomponente 3a und die Komponente mit hohem Schmelzpunkt 3b von Fig. 1A ver­ tauscht.
In Abhängigkeit von den Filmerzeugungsbedingungen und den Bedingungen der anfänglichen Kristallisation tritt einer der Zustände der Fig. 1A, 1B und 1C auf. Jeder dieser Zustände verhindert wegen der Komponente mit hohem Schm­ elzpunkt 3b ein Fließen und/oder Entmischen der Phasenän­ derungskomponente 3a selbst dann, wenn die Aufzeichnungs­ schicht 3 so weit erwärmt wird, daß sie schmilzt. Im Ergebnis wird die Anzahl der möglichen Neuschreibvorgänge erhöht.
Die Ausdrücke "maximale äußere Abmessung d′", "Höhen h, h′, h′′", "Abstand i zwischen Niederschlag-Mittelpunk­ ten", "maximale Porenabmessung p′′" und "maximale Wand­ dicke w", die hier verwendet werden, werden im folgenden definiert.
Für die Verteilung der unabhängigen Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt 3b, wie sie in den Fig. 1A und 1B gezeigt sind, ist in Fig. 2A ein Querschnitt längs der Linie D-D in Fig. 2B (der im folgenden als erster Referenzquerschnitt bezeichnet wird) gezeigt, der sich in einem Abstand von einem Drittel der Dicke der Aufzeichnungsschicht 3 von einer der Grenzflächen befin­ det und parallel zu diesen verläuft. Die Längen der Nie­ derschläge der Komponenten mit hohem Schmelzpunkt 3b des ersten Referenzquerschnitts werden gemessen. Die maximale Länge in einer Richtung wird als maximale äußere Abmes­ sung d bezeichnet.
Die maximale äußere Abmessung d, wie sie in Fig. 2A ge­ zeigt ist, ist ein Durchmesser, falls die Form des Nie­ derschlags im ersten Referenzquerschnitt kreisförmig oder nahezu kreisförmig ist. Falls die Form elliptisch oder nahezu elliptisch ist, wird diese Abmessung längs der Hauptachse der Ellipse gemessen. Falls es sich um ein Vieleck handelt, wird die längste Diagonale gemessen.
Dann wird ein zweiter Querschnitt (der im folgenden als zweiter Referenzquerschnitt bezeichnet wird), der zu den Grenzflächen der Aufzeichnungsschicht 3 senkrecht ist, gemessen. Die Längen der Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt 3b in einer zu den Grenzflächen senk­ rechten Richtung wird gemessen. Jede der auf diese Weise erhaltenen Längen wird als Höhe h bezeichnet.
Die Höhe h wird auf die Verteilung der kornförmigen Nie­ derschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt 3b, wie in Fig. 4A gezeigt ist, sowie auf die Verteilung der säulenförmigen Niederschläge der Komponente 3b mit hohem Schmelzpunkt, die mit beiden Grenzflächen der Aufzeich­ nungsschicht 3 in Kontakt sind, wie in Fig. 4B gezeigt ist, angewandt.
Die Höhe h′ ist zur obenerwähnten Höhe h ähnlich. Die Höhe h′ unterscheidet sich, wie in Fig. 4C gezeigt ist, dadurch, daß die säulenförmig verteilten Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt 3b nur mit einer einzigen Grenzfläche der Aufzeichnungsschicht 3 in Kon­ takt sind. Die Höhe h′′ unterscheidet sich dadurch, daß die säulenförmig verteilten Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt 3b mit den Grenzflächen der Auf­ zeichnungsschicht 3 nicht in Kontakt sind.
Der Abstand i zwischen den Mittelpunkten der Nieder­ schläge, wie er in Fig. 2a gezeigt ist, ist ein mittlerer Abstand zwischen den Mittelpunkten benachbarter Nieder­ schläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt 3b im oben­ erwähnten ersten Referenzquerschnitt.
Die maximale Porenabmessung p′′ ist wie in Fig. 1C ge­ zeigt die maximale Abmessung der Löcher der Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt 3b im obenerwähnten Referenzquerschnitt. Die Abmessung wird auf die Nieder­ schläge der porösen Komponente mit hohem Schmelzpunkt 3b angewandt.
Die maximale Porenabmessung p′ ist wie in Fig. 5 gezeigt der Durchmesser, falls die Form der Poren im ersten Refe­ renzquerschnitt kreisförmig oder nahezu kreisförmig ist. Falls die Form elliptisch oder nahezu elliptisch ist, wird die Abmessung längs der Hauptachse gemessen. Falls es sich bei der Form um ein Vieleck handelt, wird die Abmessung längs der längsten Diagonale gemessen.
Die maximale Wanddicke w wird ähnlich wie die maximale Porendimension p′ auf die Niederschläge der porösen Kom­ ponente mit hohem Schmelzpunkt 3b angewandt. Hierbei handelt es sich wie in Fig. 5 gezeigt um einen Maximal­ wert der Wände zwischen benachbarten Poren der Nieder­ schläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt 3b des obenerwähnten ersten Referenzquerschnitts.
In den Fig. 1A, 1B, 1C, 2A, 2B, 3, 4A, 4B, 4C und 5 be­ zeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile.
(15) Beziehungen zwischen den Größen der Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt
Wenn die maximale äußere Abmessung d der Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt 3b unterschiedlich war, haben sich die Anzahl der möglichen Neuschreibvor­ gänge und das T/R-Verhältnis eines wiedergegebenen Si­ gnals nach 10⁵ Neuschreibvorgängen unter der erschwerten Bedingung einer gegenüber dem optimalen Pegel um 15% höheren Laserleistung folgendermaßen geändert: Die Ände­ rung des T/R-Verhältnisses war hauptsächlich durch die Änderung des Rauschpegels bedingt. Vorzugsweise ist die Anzahl der möglichen Neuschreibvorgänge 10⁵, während das T/R-Verhältnis nicht niedriger als 46 dB ist.
Anzahl der möglichen Neuschreibvorgänge
d = 50 nm|2 × 10⁵
d = 30 nm 2 × 10⁵
d = 10 nm 2 × 10⁵
d = 5 nm 1,5 × 10⁵
d = 1 nm 4 × 10⁵
T/R-Verhältnis des wiedergegebenen Signals nach 10⁵ Neuschreibvorgängen
d = 80 nm|46 dB
d = 50 nm 47 dB
d = 20 nm 49 dB
d = 15 nm 49 dB
d = 5 nm 50 dB
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß die äußere Ab­ messung d vorzugsweise in einem Bereich von 5 nm < d 50 nm liegen sollte.
Wenn die säulenförmige Komponente mit hohem Schmelzpunkt 3b beginnend an den beiden Grenzflächen der Aufzeich­ nungsschicht 3 niedergeschlagen wurde, wie in Fig. 4B gezeigt ist, hat sich die Anzahl der möglichen Neuschrei­ bvorgänge geändert, wenn sich die Höhe h des Nieder­ schlags geändert hat.
Anzahl der möglichen Neuschreibvorgänge
h = 30 nm|2 × 10⁵
h = 20 nm 1,5 × 10⁵
h = 10 nm 1 × 10⁵
h = 0 nm 4 × 10⁴
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß die Höhe h vor­ zugsweise in einem Bereich von 10 nm h liegen sollte.
Wenn die säulenförmige Komponente mit hohem Schmelzpunkt 3b beginnend an einer einzigen Grenzfläche der Aufzeich­ nungsschicht 3 niedergeschlagen wurde, wie in Fig. 4C gezeigt ist, hat sich die Anzahl der möglichen Neuschrei­ bvorgänge geändert, wenn die Höhe h′ des Niederschlags unterschiedlich war.
Anzahl der möglichen Neuschreibvorgänge
h′ = 20 nm|2 × 10⁵
h′ = 10 nm 1,5 × 10⁵
h′ = 5 nm 1 × 10⁵
h′ = 1 nm 4 × 10⁴
Wenn die säulenförmige Komponente mit hohem Schmelzpunkt 3b im Inneren der Aufzeichnungsschicht niedergeschlagen wurde, ohne die Grenzflächen zu erreichen, war die Anzahl der möglichen Neuschreibvorgänge bei unterschiedlichen Werten der Höhe h′′ des Niederschlags unterschiedlich.
Anzahl der möglichen Neuschreibvorgänge
h′′ = 20 nm|2 × 10⁵
h′′ = 10 nm 1,5 × 10⁵
h′′ = 5 nm 1 × 10⁵
h′′ = 1 nm 4 × 10⁴
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß die Höhen h′ und h′′ vorzugsweise in einem Bereich von 5 nm h′, h′′ liegen sollten.
Wenn der Abstand i zwischen den Mittelpunkten der Nieder­ schläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt 3b unter­ schiedlich war, haben sich die Anzahl der möglichen Neu­ schreibvorgänge und das T/R-Verhältnis eines wiedergege­ benen Signals nach 10⁵ Neuschreibvorgänge unter der er­ schwerten Bedingung einer gegenüber dem optimalen Pegel um 15% erhöhten Laserleistung folgendermaßen geändert. Die Änderung des T/R-Verhältnisses ist hauptsächlich durch die Änderung des Trägerpegels bedingt.
Anzahl der möglichen Neuschreibvorgänge
i = 120 nm|8 × 10⁴
i = 90 nm 1,5 × 10⁵
i = 70 nm 1,8 × 10⁵
i = 60 nm 2 × 10⁵
i = 40 nm 2 × 10⁵
i = 15 nm 2 × 10⁵
T/R-Verhältnis des wiedergegebenen Signals nach 10⁵ Neuschreibvorgängen
i = 70 nm|50 dB
i = 40 nm 50 dB
i = 30 nm 49 dB
i = 20 nm 46 dB
i = 15 nm 45 dB
i = 10 nm 44 dB
i = 5 nm 40 dB
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß der Abstand i zwischen den Mittelpunkten der Niederschläge vorzugsweise in einem Bereich von 20 nm i 90 nm liegen sollte.
Wenn die in seitlicher Richtung verbundene poröse Kompo­ nente mit hohem Schmelzpunkt 3b wie in Fig. 1C niederge­ schlagen wurde, hat sich die Anzahl der möglichen Neu­ schreibvorgänge geändert, wenn die maximale Porenabmes­ sung p′′ des Niederschlags unterschiedlich war.
Anzahl der möglichen Neuschreibvorgänge
p′′ = 50 nm|1,5 × 10⁵
p′′ = 60 nm 1,5 × 10⁵
p′′ = 80 nm 1 × 10⁵
p′′ = 100 nm 4 × 10⁴
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß die maximale Porenabmessung p′′ vorzugsweise in einem Bereich von p′′ 80 nm liegen sollte.
Wenn die maximale Wanddicke w der porösen Komponente mit hohem Schmelzpunkt 3b unterschiedlich war, hat sich das T/R-Verhältnis eines wiedergegebenen Signals nach 10⁵ Neuschreibvorgängen unter der erschwerten Bedingung einer gegenüber dem optimalen Pegel um 15% erhöhten Laserlei­ stung folgendermaßen geändert. Die Änderung des T/R-Ver­ hältnisses ist hauptsächlich durch die Änderung des Trä­ gerpegels bedingt.
T/R-Verhältnis des wiedergegebenen Signals nach 10⁵ Neuschreibvorgängen
w = 5 nm|50 dB
w = 15 nm 49 dB
w = 20 nm 46 dB
w = 35 nm 40 dB
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß die maximale Wanddicke w vorzugsweise in einem Bereich von w 20 nm liegen sollte.
(16) Beziehungen des Schmelzpunkts der Komponenten mit hohem Schmelzpunkt
Wenn der Schmelzpunkt (SP) der Komponente mit hohem Schm­ elzpunkt 3b, die in der Aufzeichnungsschicht 3 niederge­ schlagen wurde, unterschiedlich war, konnten die Erfinder anhand einer Computersimulation ermitteln, daß sich die Anzahl der möglichen Neuschreibvorgänge folgendermaßen ändert:
Anzahl der möglichen Neuschreibvorgänge
SP = 600°C|7 × 10⁴
SP = 780°C 1,5 × 10⁵
SP = 930°C 2 × 10⁵
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß der Schmelzpunkt der Komponente mit hohem Schmelzpunkt 3b vorzugsweise nicht niedriger als 780°C und stärker bevorzugt nicht niedriger als 930°C sein sollte.
Wenn sich die Differenz des Schmelzpunkts der übrigen Komponente (Phasenänderungskomponente 3a) nach dem Nie­ derschlag der Komponente mit hohem Schmelzpunkt 3b in bezug auf den Schmelzpunkt der Komponente mit hohem Schm­ elzpunkt 3b geändert hat, haben die Erfinder anhand einer Computersimulation ermitteln können, daß sich die Anzahl der möglichen Neuschreibvorgänge folgendermaßen ändert:
Anzahl der möglichen Neuschreibvorgänge
SP-Differenz = 0°C|7 × 10⁴
SP-Differenz = 150°C 1,5 × 10⁵
SP-Differenz = 300°C 2 × 10⁵
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß die Schmelzpun­ kt-Differenz vorzugsweise nicht geringer als 150°C und stärker bevorzugt nicht geringer als 300°C sein sollte.
(17) Beziehung unterschiedlicher Kristallisationstem­ peraturen der Komponente mit hohem Schmelzpunkt und der Phasenänderungskomponente
Die Erfinder haben die Temperatur gemessen, bei der die Wärmeerzeugung aufgrund der Kristallisation beginnt, wenn die Temperatur mit konstanter Geschwindigkeit von 10°C pro Minute erhöht wurde. Die Anzahl der möglichen Neu­ schreibvorgänge hat sich mit der Differenz s der Kristal­ lisationstemperaturen zwischen der Komponente mit hohem Schmelzpunkt 3b und der Phasenänderungskomponente 3a (Komponente mit niedrigem Schmelzpunkt) folgendermaßen geändert:
Anzahl der möglichen Neuschreibvorgänge
s = 5°C|4 × 10⁴
s = 10°C 1 × 10⁵
s = 30°C 1,5 × 10⁵
s = 40°C 2 × 10⁵
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß die Schmelzpun­ kt-Differenz vorzugsweise nicht geringer als 10°C und stärker bevorzugt nicht geringer als 30°C sein sollte.
(18) Beziehung der bei der Filmbildung aufgedampften Komponente mit hohem Schmelzpunkt
Bei der Erzeugung des Informationsaufzeichnungs-Dünnfilms gemäß der Ausführungsform 1 wird in dem anfänglichen Prozeß die Komponente mit hohem Schmelzpunkt Cr₄Te₅ auf­ gedampft. Wenn die mittlere Filmdicke c′ der Komponente mit hohem Schmelzpunkt Cr₄Te₅ geändert wurde, haben sich die Anzahl der möglichen Neuschreibvorgänge und das T/R- Verhältnis eines wiedergegebenen Signals nach 10⁵ Neu­ schreibvorgängen unter der erschwerten Bedingung einer gegenüber dem optimalen Pegel um 15% erhöhten Laserlei­ stung folgendermaßen geändert. Die Änderung des T/R-Ver­ hältnisses ist hauptsächlich durch die Änderung des Trä­ gerpegels bedingt.
Anzahl der möglichen Neuschreibvorgänge
c′ = 0 nm|5 × 10⁴
c′ = 1 nm 1 × 10⁵
c′ = 5 nm 2 × 10⁵
T/R-Verhältnis des wiedergegebenen Signals nach 10⁵ Neuschreibvorgängen
c′ = 1 nm|47 dB
c′ = 5 nm 47 dB
c′ = 10 nm 46 dB
c′ = 20 nm 40 dB
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß die mittlere Filmdicke c′ vorzugsweise in einem Bereich von 1 nm c′ 10 nm liegen sollte.
(19) Verschiedenes
Bei der Ausführungsform 1 sind die Schutzschicht 2 und die Zwischenschicht 4 aus ZnS-SiO₂ gebildet. Das Material ZnS-SiO₂ kann alternativ durch eines der folgenden Mate­ rialien ersetzt sein: Materialien eines Si-N-Systems, Materialien eines Si-O-N-Systems, SiO₂, SiO, TiO₂, Al₂O₃, Y₂O₃, CeO, La₂O₃, In₂O₃, GeO, GeO₂, PbO, SnO, SnO₂, Bi₂O₃, TeO₂, WO₂, WO₃, Sc₂O₃, ZrO₂ und ähnliche Oxide, TaN, AlN, Si₃N₄, Materialien (z. B. AlSiN₂) eines Al-Si-N-Systems oder ähnliche Nitride, ZnS, Sb₂S₃, CdS, In₂S₃, Ga₂S₃, GeS, SnS2,PbS, Bi₂S₃ und ähnliche Sulfide, SnSe₂, Sb₂Se₃, CdSe, ZnSe, In₂Se₃, Ga₂Se₃, GeSe, GeSe₂, SnSe, PbSe, Bi₂Se₃ und ähnliche Selenide, CeF₃, MgF₂, CaF₂, und ähnliche Fluori­ de, Si, TiB₂, B₄C, SiC, B, C und ähnliche amorphe Mate­ rialien und Zusammensetzungen, die den obenerwähnten Materialien nahekommen. Die Schutzschicht 2 und die Zwi­ schenschicht 4 können alternativ durch Schichten ersetzt sein, die aus Gemischen der obenerwähnten Materialien oder aus Mehrfachschichten dieser Materialien bestehen.
Wenn die Zwischenschicht 4 weggelassen wurde, sank die Aufzeichnungsempfindlichkeit um ungefähr 30% ab, während der Lösch-Rückstand um ungefähr 5 dB anstieg und die Anzahl der möglichen Neuschreibvorgänge absank.
Wenn der Brechungsindex der Zwischenschicht 4 in einem Bereich von 1,7 bis 2,3 lag, war das erhaltene T/R-Ver­ hältnis nicht geringer als 50 dB, wobei die Filmdicken in Bereichen von 1 bis 100 nm und von 180 nm bis 400 nm lagen.
In der Ausführungsform 1 ist die Schutzschicht 5 aus Al- Ti gebildet. Das Material Al-Ti kann alternativ durch eines der folgenden Elemente oder Materialien ersetzt sein: Au, Ag, Cu, Al, Ni, Fe, Co, Cr, Ti, Pd, Pt, W, Tb, Mo und Sb, Legierungen, die hauptsächlich aus diesen Elementen gebildet sind, Schichten der Legierungen, Mehr­ fachschichten aus diesen Schichten, Verbundschichten dieser Schichten mit Oxiden oder ähnliche Materialien.
Ferner ist in der Ausführungsform 1 das Substrat 1 aus Polycarbonat in zerklüfteter Form direkt auf der Oberflä­ che gebildet, um eine Spurverfolgungsführung zu schaffen.
Das Polycarbonat kann alternativ ersetzt sein durch Po­ lyolefin, Epoxid, Acrylharz, chemisch vorgespanntes Glas mit Schichten aus durch Ultraviolettlicht härtendem Harz, die auf den Glasoberflächen gebildet sind, und derglei­ chen.
Zur Vereinfachung der Laminierung des Mediums kann die Zwischenschicht 4 oder die reflektierende Schicht 5 oder die Schutzschicht 2 weggelassen werden. Beispielsweise kann das Medium aus dem Substrat 1, der Schutzschicht 2 und der Aufzeichnungsschicht 3 oder aus dem Substrat 1, der Aufzeichnungsschicht 3 und der Zwischenschicht 4 oder aus dem Substrat, der Aufzeichnungsschicht 3 und der reflektierenden Schicht 5 gebildet sein. Selbst mit einer solchen einfachen Struktur des Mediums werden bessere Eigenschaften als mit herkömmlichen Medien erzielt, au­ ßerdem ist eine höhere Anzahl von Neuschreibvorgängen möglich.
Wie bisher beschrieben, kann mit dem Informationsauf­ zeichnungs-Dünnfilm gemäß der Ausführungsform 1 die An­ zahl der Neuschreibvorgänge gegenüber herkömmlichen In­ formationsaufzeichnungs-Dünnfilmen um zwei Größenordnun­ gen verbessert werden, wobei gute Aufzeichnungs-, Wieder­ gabe- und Löscheigenschaften beibehalten werden. Außerdem besitzt diese Ausführungsform 1 den Vorteil, daß die Laserleistung zur Aufzeichnung und zum Löschen niedrig sein kann.
Ausführungsform 2
In der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung haben die Erfinder einen Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm auf die gleiche Weise wie in der Ausführungsform 1 erzeugt, mit der Ausnahme, daß die Aufzeichnungsschicht 3 aus einem Sb-Te-In-Cr-System gebildet wurde, in dem das Ele­ ment Ge des entsprechenden Sb-Te-Ge-Cr-Systems der Aus­ führungsform 1 durch das Element In ersetzt ist. Das Sb- Te-In-Cr-System hat die Formel Cr₁₂In₃₅Sb₁₂Te₄₀, d. h. (Cr₄Te₅)₂(In₃SbTe₂)₇. Bei der Ausführungsform 2 werden die gleiche anfängliche Kristallisation des Dünnfilms und die gleichen Informationsaufzeichnungs- und Informationswie­ dergabeverfahren wie in der Ausführungsform 1 angewandt.
(1) Beziehungen der Zusammensetzung der von Cr verschie­ denen Elemente
Die Erfinder haben die Kristallisationstemperatur eines Bereichs ohne Aufzeichnung gemessen, wenn die Zusammen­ setzung längs einer Linie geändert wurde, die in einem (nicht gezeigten) dreieckigen Zusammensetzungsdiagramm eines Dreistoffsystems In₅₆Te₂₅Cr₁₀ mit Sb₃₀Te₆₀Cr₁₀ ver­ bindet, wobei der Gehalt von Cr konstant gehalten wurde und die Temperatur mit konstanter Geschwindigkeit erhöht wurde. Die Erfinder haben außerdem die Änderung der Bit­ fehlerrate gemessen, wenn die Aufzeichnungsschicht 3 für 1000 Stunden in eine Umgebung mit einer Temperatur von 80°C und einer relativen Feuchtigkeit von 95% gegeben wurde. Als Ergebnis wurden die folgenden Daten erhalten:
Kristallisationstemperatur
Sb₃₀Te₆₀Cr₁₀|120°C
Sb₂Te₅₁In₁₇Cr₁₀ 140°C
Sb₁₈Te₄₇In₂₅Cr₁₀ 150°C
Sb₁₀Te₃₅In₄₅Cr₁₀ 170°C
Sb₇Te₃₃In₅₀Cr₁₀ 180°C
Sb₂Te₈In₆₀Cr₁₀ 220°C
Änderung der Bitfehlerrate durch hohe Temperatur und hohe Feuchtigkeit
Sb₂₂Te₅₁In₁₇Cr₁₀
2
Sb₁₈Te₄₇In₂₅Cr₁₀ 2
Sb₁₀Te₃₅In₄₅Cr₁₀ 2
Sb₇Te₃₃In₅₀Cr₁₀ 2,5
Sb₂Te₈In₆₀Cr₁₀ 4
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß die Kristallisa­ tionstemperaturen selbst dann ausreichend niedrig waren, wenn sich die Zusammensetzung der Elemente außer Cr geän­ dert hat, und daß die Änderung der Bitfehlerrate selbst nach 10⁵ Neuschreibvorgängen nicht zu hoch war.
Außerdem haben die Erfinder die Kristallisationstempera­ tur gemessen, wenn die Zusammensetzung längs einer Linie geändert wurde, die in demselben dreieckigen Zusammenset­ zungsdiagramm eines Dreistoffsystems Sb₆₅Te₂₅Cr₁₀ mit In₄₇Te₄₃Sb₁₀ verbindet, wobei der Gehalt von Cr konstant gehalten wurde und die Temperatur mit konstanter Ge­ schwindigkeit erhöht wurde. Die Erfinder haben außerdem die Änderung der Bitfehlerrate gemessen, wenn die Auf­ zeichnungsschicht 3 für 1000 Stunden in eine Umgebung mit einer Temperatur von 80°C und einer relativen Feuchtig­ keit von 95% gegeben wurde. Als Ergebnis wurden die fol­ genden Daten erhalten:
Kristallisationstemperatur
Sb₂Te₄₂In₄₆Cr₁₀|210°C
Sb₄Te₄₂In₄₄Cr₁₀ 200°C
Sb₈Te₄₁In₄₁Cr₁₀ 190°C
Sb₁₅Te₃₉In₃₆Cr₁₀ 180°C
Sb₃₀Te₃₄In₂₆Cr₁₀ 150°C
Sb₃₈Te₃₂In₂₀Cr₁₀ 130°C
Sb₄₁Te₃₂In₁₇Cr₁₀ 110°C
Änderung der Bitfehlerrate durch hohe Temperatur und hohe Feuchtigkeit
Sb₂Te₄₂In₄₆Cr₁₀
5
Sb₄Te₄₂In₄₄Cr₁₀ 3
Sb₈Te₄₁In₄₁Cr₁₀ 2
Sb₁₅Te₃₉In₃₆Cr₁₀ 1,5
Sb₃₀Te₃₄In₂₆Cr₁₀ 1,5
Sb₃₈Te₃₂In₂₀Cr₁₀ 1
Sb₄₁Te₃₂In₁₇Cr₁₀ 1
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß die Kristallisa­ tionstemperaturen selbst bei der Änderung der Zusammen­ setzung der Elemente außer Cr ausreichend niedrig waren und daß die Änderung der Bitfehlerrate selbst nach 10⁵ Neuschreibvorgängen nicht zu hoch war.
Weiterhin haben die Erfinder die Änderung der Bitfehler­ rate in Abhängigkeit vom Verhältnis (p/x) des Gehaltes p von In zum Gehalt x von Sb gemessen, welches sich geän­ dert hat, wenn die Aufzeichnungsschicht 3 für 1000 Stun­ den in eine Umgebung mit einer Temperatur von 80°C und einer relativen Feuchtigkeit von 95% gegeben wurde. Als Ergebnis wurden die folgenden Daten erhalten:
Änderung der Bitfehlerrate
(p/x) = 0,5
3
(p/x) = 1,0 2
(p/x) = 2,0 2
(p/x) = 3,0 2
(p/x) = 4,0 3
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß die Änderung der Bitfehlerrate gering war, wenn das Verhältnis (p/x) des Gehaltes p von In zum Gehalt x von Sb im Bereich von 1,0 p/x 3,0 lag.
Die Erfinder haben ähnliche Messungen unter Verwendung eines In-Sb-Te-Cu-Systems ausgeführt, in dem Cr durch Cu ersetzt war, wobei sie ähnliche Ergebnisse erhielten, wenn das Verhältnis (p/x) des Gehaltes p von In zum Gehalt x von Sb geändert wurde.
(2) Weitere Beispiele für die Phasenänderungskomponente
Das Material In₃SbTe₂, das eine Phasenänderungskomponente der Ausführungsform 2 ist, kann teilweise oder vollstän­ dig durch wenigstens eines der folgenden Elemente ersetzt werden, um Eigenschaften zu erhalten, die den obenerwähn­ ten Eigenschaften ähnlich sind: Ge₂Sb₂Te₅, GeSb₄Te₇, GeS- b₂Te₄, In₃₅Sb₃₂Te₃₃ und In₃₁Sb₂₆Te₄₃. Außerdem kann In teilweise durch Ge ersetzt werden, um Eigenschaften zu erhalten, die den obenerwähnten Eigenschaften ähnlich sind.
(3) Weitere Beispiele für Komponenten mit hohem Schmelz­ punkt
Das Material Cr₄Te₅, das eine Komponente mit hohem Schm­ elzpunkt der Ausführungsform 2 ist, kann teilweise oder vollständig ersetzt werden durch die im folgenden aufge­ listeten Komponenten mit hohem Schmelzpunkt und/oder Verbindungen mit hohem Schmelzpunkt und/oder Verbindun­ gen, die diesen ähnlich sind und/oder Gemischen von Zu­ sammensetzungen oder Verbindungen aus drei oder mehr Elementen, die diesen ähnlich sind, um ähnliche Wirkungen wie die obenerwähnten Wirkungen erzielen:
LaTe₃, LaTe₂, La₂Te₃, La₃Te₄, LaTe, La₂Te₅, LaSb, La₄Te₇, La₃Te, La₂Sb, La₃Sb₂, LaSb₂, La₃Ge, La₅Ge₃, La₄Ge₃, La₅Ge₄, LaGe, La₃Ge₅, Ag2Te, Cr₅Te₈, Cr₂Te₃, CrSb, Cr₃Ge, Cr₅Ge₃, Cr₁₁Ge₈, CrGe, Cr₁₁Ge₁₉, PtTe₂, Pt₄Te₅, Pt₅Te₄, Pt₄Sb, Pt₃Sb₂, PtSb, Pt₃Ge, Pt₂Ge, Pt₃Ge₂, PtGe, Pt₂Ge₃, PtGe₃, NiTe, NiTe0·85, NiSb, Ni₃Ge, Ni₅Ge₂, Ni₅Ge₃, NiGe, CoTe₂, CoSb₂, CoSb₃, Co₅Ge₂, Co₅Ge₃, CoGe, Co₅Ge₇, CoGe₂, Si₂Te₃, SiSb, SiGe, CeTe, Ce₃Te₄, Ce₂Te₃, Ce₄Te₇, CeTe₂, CeTe₃, Ce₂Sb, Ce₅Sb₃, Ce₄Sb₅, CeSb, CeSb₂, Ce₃Ge, Ce₅Ge₃, Ce₄Ge₃, Ce₅Ge₄, CeGe, Ce₃Ge₅, Ce₅Si₃, Ce₃Si₂, Ce₅Si₄, CeSi, Ce₃Si₅, CeSi₂, Cr₃Si, Cr₅Si₃, CrSi, CrSi₃, CrSi₂, Co₃Si, CoSi, CoSi₂, NiSi₂, NiSi, Ni₃Si₂, Ni₂Si, Ni₅Si₂, Ni₃Si, Pt₅Si₂, Pt₂Si, PtSi, LaSi₂, Ag₃In, Ag₂In, Bi₂Ce, BiCe, Bi₃Ce₄, Bi₃Ce₅, BiCe₂, Cd₁₁Ce, Cd₆Ce, Cd₅₈Ce₁₃, Cd₃Ce, Cd₂Ce, CdCe, Ce₃In, Ce₂In, Ce1+xIn, Ce₃In₅, CeIn₂, CeIn₃, Ce₂Pb, CePb, CePb₃, Ce₃Sn, Ce₅Sn₃, Ce₅Sn₄, Ce₁₁Sn₁₀, Ce₃Sn₅, Ce₃Sn₇, Ce₂Sn₅, CeSn₃, CeZn, CeZn₂, CeZn₃, Ce₃Zn₁₁, Ce₁₃Zn₅₈, CeZn₅, Ce₃Zn₂₂, Ce₂Zn₁₇, CeZn₁₁, Cd₂₁Co₅, CoGa, CoGa₃, CoSn, Cr₃Ga, CrGa, Cr₅Ga₆, CrGa₄, Cu₉Ga₄, Cu₃Sn, Cu₃Zn, Bi₂La, BiLa, Bi₃La₄, Bi₃La₅, BiLa₂, Cd₁₁La, Cd₁₇La₂, Cd₉La₂, Cd₂La, CdLa, Ga₆La, Ga₂La, GaLa, Ga₃La₅, GaLa₃, In₃La, In₂La, In₅La₃, InxLa, InLa, InLa₂, InLa₃, La₅Pb₃, La₄Pb₃, La₁₁Pb₁₀, La₃Pb₄, La₅Pb₄, LaPb₂, LaPb₃, LaZn, LaZn₂, LaZn₄, LaZn₅, La₃Zn₂₂, La₂Zn₁₇, LaZn₁₁, LaZn₁₃, NiBi, Ga₃Ni₂, GaNi, Ga₂Ni₃, Ga₃Ni₅, GaNi₃, Ni₃Sn, Ni₃Sn₂, Ni₃Sn₄, NiZn, Ni₅Zn₂₁, PtBi, PtBi₂, PtBi₃, PtCd₂, Pt₂Cd₉, Ga₇Pt₃, Ga₂Pt, Ga₃Pt₂, GaPt, Ga₃Pt₅, GaPt₂, GaPt₃, In₇Pt₃, In₂Pt, In₃Pt₂, InPt, In₅Pt₆, In₂Pt₃, InPt₂, InPt₃, Pt₃Pb, PtPb, Pt₂Pb₃, Pt₃Sn, PtSn, Pt₂Sn₃, PtSn₂, PtSn₄, Pt₃Zn, PtZn₂, AlS, Al₂S₃, BaS, BaC₂, CdS, Co₄S₃, Co₉S₈, CoS, CoO, Co₂O₄, Co₂O₃, Cr₂O₃, Cr₃O₄, CrO, CrS, CrN, Cr₂N, Cr₂₃C₆₃, Cr₇C₃, Cr₃C₂, Cu₂S, Cu₉S₅, CuO, Cu₂O, In₄S₅, In₃S₄, La₂S₃, La₂O₃, Mo₂C, MoC, Mn₂₃C₆, Mn₄C, Mn₇C₃, NiO, SiS₂, SiO₂, Si₃N₄, Cu₂Te, CuTe, Cu₃Sb, Mn₂Sb, MnTe, MnTe₂, Mn₅Ge₃, Mn3·25Ge, Mn₅Ge₂, Mn₃Ge₂, Ge₃W, Te₂W, AlSb, Al₂Te₃, Fe₂Ge, FeGe₂, FeSb₂, Mo₃Sb₇, Mo₃Te₄, MoTe₂, PbTe, GePd₂, Ge₂Pd₅, Ge₉Pd₂₅, GePd₅, Pd₃Sb, Pd₅Sb₃, PdSb, SnTe, Ti₅Ge₃, Ge₃₁V₁₇, Ge₈V₁₁, Ge₃V₅, GeV₃, V₅Te₄, V₃Te₄, ZnTe, Ag₂Se, Cu₂Se, Al₂Se₃, InAs, CoSe, Mn₃In, Ni₃In, NiIn, Ni₂In₃, Ni₃In₇ und PbSe.
Von sämtlichen der obenerwähnten Komponenten mit hohem Schmelzpunkt werden die folgenden Komponenten besonders bevorzugt, weil ihre Aufzeichnungs- und Löscheigenschaf­ ten während einer kürzeren anfänglichen Stabilisierungs­ phase stabilisiert werden können:
LaSb, La₂Te₃, La₃Te₄, CrSb, CoSb, Cr₃Te₄, Cr₂Te₃, Cr₃Te₄, CoTe, Co₃Te₄, Cu₂Te, CuTe, Cu₃Sb, MnTe, MnTe₂, Mn₂Sb, Cr₄Te₅.
Die zweite Ausführungsform kann auch die Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt 3b enthalten, die die Form einer Verbindung, eines Elementes oder einer Legierung hat.
(4) Werte der Gehalte der Komponenten mit hohem Schmelzpunkt
Wie in der Ausführungsform 1 sollten die Oxide, Sulfide, Nitride und Carbide, die in dem Niederschlag der Kompo­ nenten mit hohem Schmelzpunkt enthalten sind, vorzugswei­ se weniger als 50 At-% der Komponenten mit hohem Schmelz­ punkt und noch stärker bevorzugt weniger als 20 At-% der Komponenten mit hohem Schmelzpunkt ausmachen. Falls die Gehalte zu groß sind, ist es möglich, daß die Differenz ihrer komplexen Brechungsindizes zu denjenigen der Pha­ senänderungskomponente klein wird, außerdem können Sauer­ stoff und andere Elemente in die Phasenänderungskompo­ nente diffundieren, wodurch die Aufzeichnungs- und Wie­ dergabeeigenschaften verschlechtert werden.
Sämtliche weiteren Tatsachen, die hier nicht offenbart sind, sind gleich wie in der Ausführungsform 1.
Ausführungsform 3
Für die Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung haben die Erfinder einen Informationsaufzeichnungs-Dünn­ film auf die gleiche Weise wie in der Ausführungsform 1 vorbereitet, mit der Ausnahme, daß eine Aufzeichnungs­ schicht 3 aus Sb₁₆Te₃₉Ge₁₅Co₂₂Si₈, d. h. aus (Co₃Si)₂₇(Ge₂Sb₂Te₅)₂₈ gebildet ist, wobei das gesamte Cr des entsprechenden Sb-Te-Ge-Cr-Systems der Ausführungs­ form 1 durch Co und Si ersetzt ist, welche als die mit dem Symbol B oder mit dem Symbol X bezeichneten Elemente in der obigen allgemeinen Darstellung fungieren. In der Ausführungsform 3 werden die gleiche anfängliche Kristal­ lisation des Dünnfilms und die gleichen Informationsauf­ zeichnungsverfahren und Informationswiedergabeverfahren wie in der Ausführungsform 1 verwendet.
Die Komponente mit hohem Schmelzpunkt der Ausführungsform 3 ist Co₃Si, während die Phasenänderungskomponente Ge₂Sb₂Te₅ ist.
Das T/R-Verhältnis eines wiedergegebenen Signals hat sich nach 10⁵ Neuschreibvorgängen unter der erschwerten Bedin­ gungen einer gegenüber dem optimalen Pegel um 15% erhöh­ ten Laserleistung geändert, wenn der Gehalt von Cu₃Si geändert wurde und das Verhältnis der übrigen Gehalte x von Sb, y von Te und p von Ge auf x : y : p = 2 : 5 : 2 gehalten wurde. Die Ergebnisse waren die gleichen wie in der Aus­ führungsform 1.
(1) Weitere Beispiele für die Phasenänderungskomponente
Das Material Ge₂Sb₂Te₅, das in der Ausführungsform 3 eine Phasenänderungskomponente ist, kann durch wenigstens eines der folgenden Materialien ersetzt werden, um ähnli­ che Eigenschaften wie oben erwähnt zu erhalten: GeSb₄Te₇, GeSb₂Te₄, In₃SbTe₂, In₃₅SB₃₂Te₃₃ und In₃₁Sb₂₆Te₄₃. Außerdem kann Ge teilweise oder vollständig durch In ersetzt sein, um ähnliche Eigenschaften wie oben erwähnt zu erhalten.
(2) Weitere Beispiele für die Komponente mit hohem Schmelz­ punkt
Das Material Co₃Si, das eine Komponente mit hohem Schmel­ zpunkt der Ausführungsform 3 ist, kann teilweise oder vollständig durch wenigstens eines der im folgenden er­ wähnten Materialien ersetzt werden, die Verbindungen mit hohem Schmelzpunkt, welche zwei oder mehr der mit dem obigen Symbol B bezeichneten Elemente enthalten, Verbin­ dungen, die diesen nahe kommen, sowie Gemische aus Zusam­ mensetzungen oder Verbindungen von drei oder mehr Elemen­ ten, die diesen nahekommen, umfassen, um ähnliche Effekte wie oben erwähnt zu erhalten:
Ce₅Si₃, Ce₃Si₂, Ce₅Si₄, CeSi, Ce₃Si₅, CeSi₂, Cr₅Si₃, CrSi, CrSi₃, CrSi₂, Cr₃Si, CoSi, CoSi₂, NiSi₂, NiSi, Ni₃Si₂, Ni₂Si, Ni₅Si₂, Ni₃Si, Pt₅Si₂, Pt₂Si, PtSi, LaSi₂, Bi₂Ce, BiCe, Bi₃Ce₄, Bi₃Ce₅, BiCe₂, Cd₁₁Ce, Cd₆Ce, Cd₅₈Ce₁₃, Cd3Ce, Cd₂Ce, CdCe, Cd₂Pb, CePb, CePb₃, Ce₃Sn, Ce₅Sn3, Ce₅Sn₄, Ce₁₁Sn₁₀, Ce₃Sn₅, Ce₃Sn₇, Ce₂Sn₅, CeSn₃, CeZn, CeZn₂, CeZn₃, Ce₃Zn₁₁, Ce₁₃Zn₅₈, CeZn₅, Ce₃Zn₂₂, Ce₂Zn₁₇, CeZn₁₁, Cd₂₁Co5, CoGa, CoGa₃, CoSn, Cr₃Ga, CrGa, Cr₅Ga₆, CrGa₄, Cu₉Ga₄, Cu₃Sn, Cu₃Zn, Bi₂La, BiLa, Bi₃La₄, Bi₃La₅, BiLa₂, Cd₁₁La, CD₁₇La₂, Cd₉La₂, Cd₂La, CdLa, Ga₆La, Ga₂La, GaLa, Ga₃La₅, GaLa₃, La₅Pb₃, La₄Pb₃, La₁₁Pb₁₀, La₃Pb₄, La₅Pb₄, LaPb₂, LaPb₃, LaZn, LaZn₂, LaZn₄, LaZn₅, La₃Zn₂₂, La₂Zn₁₇, LaZn₁₁, LaZn₁₃, NiBi, Ga₃Ni₂, GaNi, Ga₂Ni₃, Ga₃Ni₅, GaNi₃, Ni₃Sn, Ni₃Sn₂, Ni₃Sn₄, NiZn, Ni₅Zn₂₁, PtBi, PtBi₂, PtBi₃, PtCd₂, Pt₂Cd₉, Ga₇Pt₃, Ga₂Pt, Ga₃Pt₂, GaPt, Ga₃Pt₅, GaPt₂, GaPt₃, Pt₃Pb, PtPb, Pt₂Pb₃, Pt₃Sn, PtSn, Pt₂Sn₃, PtSn₂, PtSn₄, Pt₃Zn und PtZn₂.
Die anderen Tatsachen, die hier nicht offenbart sind, sind die gleichen wie in der Ausführungsform 1.
Ausführungsform 4 (1) Struktur und Vorbereitung
Fig. 3 zeigt eine Querschnittsstruktur, die das scheiben­ förmige Informationsaufzeichnungsmedium veranschaulicht, das einen Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung enthält. Das Medium wurde folgendermaßen vorbereitet:
Zunächst haben die Erfinder ein Substrat 1 mit einem Durchmesser von 13 cm und einer Dicke von 1,2 mm gebil­ det, das auf seiner Oberfläche eine im Querschnitt U- förmige Spurverfolgungsrille aufweist. Das Substrat 1 wurde in eine Magnetron-Katodenzerstäubungsvorrichtung gegeben, um auf dem Substrat 1 nacheinander Filme zu auszubilden. Die Vorrichtung ist eine Vorrichtung mit mehreren Targets, durch die laminierte Filme nacheinander gebildet werden können. Mit der Vorrichtung können mit guter Reproduzierbarkeit Filme gebildet werden, deren Dicke eine ausgezeichnete Gleichmäßigkeit aufweisen.
Die Erfinder haben unter Verwendung der Magnetron-Kato­ denzerstäubungsvorrichtung auf dem Substrat 1 eine Schutzschicht 2 aus 80% ZnS und 20% SiO₂ mit einer Dicke von 130 nm gebildet. Auf der Schutzschicht 2 wurde ein (nicht gezeigter) Film einer Komponente mit hohem Schmel­ zpunkt aus Cr₄Te₅ in Form einer großen Anzahl von Inseln mit einer mittleren Dicke von 3 nm gebildet. Auf den Cr- Te-Inseln wurde mit einer Dicke von ungefähr 22 nm eine Aufzeichnungsschicht 3 gebildet, die aus Cr₉Ge₇Sb₂₇Te₅₇, d. h. aus (GeSb₄Te₇)₈(Cr₄Te₅)₂ zusammengesetzt ist. In dem Prozeß wurde ein Verfahren mit simultaner Katodenzerstäu­ bung und Rotation mit einem Cr₄Te₅-Target und einem GeS- b₄Te₇-Target verwendet.
Die Bildung des inselförmigen Cr₄Te₅-Films ist nicht immer notwendig. In diesem Fall besteht jedoch die Nei­ gung, daß leicht ein Fließen des Aufzeichnungsfilms auf­ tritt. Wenn der Cr₄Te₅-Film gebildet wird, sind die in der Aufzeichnungsschicht 3 niedergeschlagenen Komponenten mit hohem Schmelzpunkt nur durch diejenigen Materialien gegeben, die während der anfänglichen Kristallisation gebildet werden.
Auf der Aufzeichnungsschicht 3 wurde eine Zwischenschicht 4 eines (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀-Films mit einer Dicke von unge­ fähr 40 nm gebildet. Auf der Zwischenschicht 4 wurde eine reflektierende Schicht 5 eines Al₉₇Ti₃-Films mit einer Dicke von 200 nm gebildet, wobei dieselbe Magnetron-Kato­ denzerstäubungsvorrichtung verwendet wurde. Damit war die Herstellung des ersten Scheibenelementes abgeschlossen.
Außerdem haben die Erfinder ein zweites Scheibenelement mit der gleichen Struktur wie das erste Scheibenelement in dem genau gleichen Prozeß hergestellt. Das zweite Scheibenelement besitzt ein Substrat 1′ mit einem Durch­ messer von 13 cm und einer Dicke von 1,2 mm, eine Schutz­ schicht 2′ aus (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀ mit einer Dicke von 125 nm, eine inselförmige Schicht aus Cr₄Te₅ mit einer Dicke von 3 nm, eine Aufzeichnungsschicht 3′, die aus Cr₉Ge₇Sb₂₇Te₅₇, d. h. aus (GeSb₄Te₇)₈(Cr₄Te₅) 2 zusammenge­ setzt ist und eine Dicke von ungefähr 22 nm besitzt, eine Zwischenschicht 4′ eines (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀-Films mit einer Dicke von ungefähr 40 nm und eine reflektierende Schicht 5′ eines Al₉₇Ti₃-Films mit einer Dicke von 200 nm, die nacheinander laminiert wurden.
Danach haben die Erfinder die reflektierende Schicht 5 des ersten Scheibenelementes und die reflektierende Schicht 5′ des zweiten Scheibenelementes über eine Kleb­ stoffschicht 6 aneinandergeklebt, um das in Fig. 3 ge­ zeigte scheibenähnliche Informationsaufzeichnungsmedium zu erhalten. Verfügbare alternative Klebstoffe für die Klebeschicht 6 enthalten durch Ultraviolettlicht härtende Harze, Epoxidharze und heißschmelzende Harze, wie etwa ein Kopolymer aus Vinylchlorid und Vinylacetat.
Bei dem obenerwähnten Medium mit den reflektierenden Schichten 5 und 5′, die auf ihrer gesamten Oberfläche aneinandergeklebt sind, ist eine größere Anzahl von Neu­ schreibvorgängen möglich als bei einem Medium, bei dem die beiden reflektierenden Schichten nicht auf der gesam­ ten Oberfläche aneinandergeklebt sind. Das obenerwähnte Medium, das auf Bereichen der reflektierenden Schichten 5 und 5′, die den Aufzeichnungsbereichen entsprechen, einen Klebstoff aufweisen, besitzt eine etwas höhere Aufzeich­ nungsempfindlichkeit als das Medium, bei dem der Kleb­ stoff auf der gesamten Oberfläche aufgebracht ist.
(2) Anfängliche Kristallisation
Die Aufzeichnungsfilme 3 und 3′ des wie oben beschrieben hergestellten Mediums wurden anfänglich kristallisiert. Im folgenden wird dieser Vorgang nur für die Aufzeich­ nungsschicht 3 beschrieben, da der Vorgang für die Auf­ zeichnungsschicht 3′ genau der gleiche ist.
Das Medium wurde mit einer Drehzahl von 1800 min-1 ge­ dreht. Ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 830 nm eines Halbleiterlasers wurde auf einem Leistungspegel von ungefähr 1 mW gehalten, bei dem eine Aufzeichnung nicht erfolgen kann. Der Laserstrahl wurde mittels einer Linse eines Aufzeichnungskopfes mit einer numerischen Apertur (NA) von 0,55 fokussiert, um die Aufzeichnungsschicht 3 durch das Substrat 1 hindurch zu bestrahlen. Ein von der Aufzeichnungsschicht 3 reflektierter Laserstrahl wurde erfaßt. Die Spurverfolgung wurde so ausgeführt, daß der Fleckmittelpunkt des reflektierten Laserstrahls stets mit dem Mittelpunkt der Spurverfolgungsrille auf dem Substrat 1 oder mit dem Mittelpunkt zwischen den Rillen zur Dec­ kung kam. Gleichzeitig wurde der Aufzeichnungskopf ange­ trieben, wobei eine automatische Fokussierung in der Weise ausgeführt wurde, daß der Laserstrahl auf der Auf­ zeichnungsschicht 3 fokussiert war.
Zunächst wurde für die anfängliche Kristallisation auf die gleiche Aufzeichnungsspur der Aufzeichnungsschicht 3 ein kontinuierlicher Laserstrahl mit einer Leistung von 15 mW 200mal gestrahlt. Jede Bestrahlungsdauer oder Strahlfleck-Durchgangszeit betrug ungefähr 0,1 µs.
Dann wurde auf die Aufzeichnungsspur 5mal ein kontinu­ ierlicher Laserstrahl mit einer Leistung von 7 mW ge­ strahlt. Jede der Bestrahlungseinheiten oder Strahlfleck- Durchgangszeiten betrug ungefähr 0,1 µs. Die Laserlei­ stung lag in einem Bereich von 5 bis 9 mW.
Der Laserstrahl mit der niedrigen Leistung von 7 mW kann weggelassen werden. Die Bestrahlung mit diesem Laser­ strahl schafft jedoch bessere Löscheigenschaften.
Mit den Laser-Bestrahlungen mit verschiedenen Leistungen kann die anfängliche Kristallisation gut ausgeführt wer­ den.
Die obenerwähnten Laserbestrahlungen können unter Verwen­ dung eines Halbleiterlaser-Feldes oder einer Mehrzahl von geteilten oder gesplitteten Strahlen eines Gaslasers ausgeführt werden. Vorzugsweise wird für die Bestrahlun­ gen ein elliptischer Laserfleck eines Hochleistungs-Gas­ lasers oder -Halbleiterlasers verwendet, dessen Haupt­ achse in radialer Richtung des Mediums verläuft. Damit kann die anfängliche Kristallisation mit sehr viel weni­ ger Umdrehungen des Mediums abgeschlossen werden.
Wenn mehrere Laserflecke verwendet werden, brauchen sie nicht auf derselben Spur angeordnet zu sein, sondern können in radialer Richtung des Mediums leicht verschoben sein. Dies hat die Wirkung, daß die anfängliche Kristal­ lisation gleichzeitig in einem größeren Bereich und bei geringen Lösch-Rückständen erfolgt.
Der kontinuierliche Hochleistungs-Laserstrahl mit 15 mW für die Aufzeichnung wurde jedesmal dann auf die Auf­ zeichnungsschicht 3 gerichtet, wenn ein kreisförmiger, kontinuierlicher Hochleistungs-Laserstrahl mit 12 mW für die Initialisierung für ungefähr 0,1 µs auf die Aufzeich­ nungsschicht 3 gerichtet wurde. Dies diente dazu, die Aufzeichnungsschicht 3 amorph zu machen, um Aufzeich­ nungspunkte zu bilden. Danach haben die Erfinder unter­ sucht, wie oft ein kontinuierlicher Niedrigleistungs- Laserstrahl von 7 mW zum Löschen auf die Aufzeichnungs­ punkte gerichtet werden mußte, um eine Kristallisation zu bewirken.
Bei der Scheibe der Ausführungsform 4 hat sich gezeigt, daß die Anzahl der Bestrahlungen mit dem kontinuierlichen Laserstrahl von 7 mW, die für die Kristallisation notwen­ dig war, abnahm, wenn die Anzahl der Bestrahlungen mit dem kontinuierlichen Laserstrahl mit 12 mW auf 100 erhöht wurde. Das heißt, daß die Erfinder festgestellt haben, daß die Aufzeichnungspunkte bei einer erhöhten Anzahl von Be­ strahlungen leicht kristallisiert werden konnten. Es kann vermutet werden, daß die Bestrahlung mit dem kontinuier­ lichen Laserstrahl mit 12 mW einen Niederschlag von viel kleineren Kristallen der Komponente mit hohem Schmelzpun­ kt Cr₄Te₅ in der Aufzeichnungsschicht 3 bewirkt, so daß die Zusammensetzung der übrigen oder Phasenänderungskom­ ponente, die angenähert durch GeSb₄Te₇ gegeben ist, mit hoher Geschwindigkeit kristallisiert werden konnten.
Weiterhin haben die Erfinder ein Signal einer Markie­ rungsrand-Aufzeichnungstechnik untersucht. Die Technik verwendet zwei Signale: ein Signal A, das der Wiederho­ lung einer Aufzeichnungsmarkierung mit einer Länge von 2T (T ist 45 ns) und einem Zwischenraum mit einer Länge von 8T entspricht, und ein Signal B, das der Wiederholung einer Aufzeichnungsmarkierung mit einer Länge von 8T und einem Zwischenraum mit einer Länge von 2T entspricht. Wenn ein Signal, das pro Umdrehung sich wiederholende Signale A und B aufweist, aufgezeichnet wird, während eine Schreibstartposition auf einer Aufzeichnungsspur in einem Bereich von 16T zufällig verschoben wird, ändert sich die Markierungserzeugungsfrequenz an einem Umschalt­ punkt zwischen diesem Signal A und dem Signal B plötzlich und in hohem Maß. Dadurch wird ein Fließen des Aufzeich­ nungsfilms hervorgerufen. Das fließende Aufzeichnungs­ filmmaterial sammelt sich an, wenn sein Abfluß verhindert wird. Wenn andererseits das Aufzeichnungsfilmmaterial ohne Rückwärtsströmung ausfließt, nimmt die Filmdicke ab. Dies hat eine Wellenverzerrung des wiedergegebenen Si­ gnals zur Folge. Wenn die Elemente des Aufzeichnungsfilms entmischt werden, sammeln sich die Elemente ebenfalls an oder werden weniger. Wenn ein Fließen oder eine Ent­ mischung in einem bestimmten Grad stattfinden, wird durch den Gradienten der Filmdicke oder der Konzentration eine entgegengesetzte Strömung und eine Entmischung hervorge­ rufen, die den Fluß unterbricht. Daher sollte der konti­ nuierliche Hochleistungs-Laserstrahl mit 15 mW wiederholt auf einen Bereich gerichtet werden, der etwas größer als der Aufzeichnungsbereich ist, bevor die Scheibe verwendet wird. Dadurch können Veränderungen im Aufzeichnungsbe­ reich, wie sie oben erwähnt worden sind, in gewissem Grad verhindert werden. Die Erfinder haben daher die erforder­ liche Anzahl von Bestrahlungswiederholungen mit dem kon­ tinuierlichen Laserstrahl auf der Grundlage der Größe der durch die vielfachen Neuschreibvorgänge bedingten Signal­ wellenverzerrungen bestimmt. Wie oben beschrieben, ist die erforderliche Anzahl von Initialisierungen für die Scheibe die größere Anzahl der beiden folgenden: der erforderlichen Anzahl der Bestrahlungswiederholungen mit den kontinuierlichen Laserstrahl, um die Kristallisati­ onsgeschwindigkeit ausreichend hoch zu machen, und der erforderlichen Anzahl der Bestrahlungen, um die Wellen­ verzerrung niedrig zu machen. In der Ausführungsform 4 war die erforderliche Anzahl der Bestrahlungswiederholun­ gen für eine ausreichend hohe Kristallisationsgeschwin­ digkeit die größere Anzahl. Die erforderliche Anzahl von Initialisierungs-Bestrahlungen war 100.
Es wird darauf hingewiesen, daß der Schmelzpunkt von Cr₄Te₅ 1252°C ist, während derjenige von GeSb₄Te₇ 605°C ist.
(3) Beziehungen 1 des Gehaltes a von Ge in der Umgebung von GeSb₄Te₇
Die Erfinder haben die Kristallisationstemperatur eines Bereichs ohne Aufzeichnung der Aufzeichnungsschicht 3 gemessen, wenn die Zusammensetzung der Aufzeichnungs­ schicht 3 längs der Linie 1 verändert wurde, die in dem in Fig. 10 gezeigten dreieckigen Zusammensetzungsdiagramm eines Dreistoffsystems Ge₆₅Te₂₅Cr₁₀ mit Sb₃₀Te₆₀Cr₁₀ ver­ bindet, wobei der Gehalt von Cr konstant ist, wobei die Temperatur mit konstanter Geschwindigkeit erhöht wurde. Sie haben außerdem die Anzahl der Laserbestrahlungen für die Kristallisation gemessen. Als Ergebnis wurden die folgenden Daten erhalten:
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß geeignete Kri­ stallisationstemperaturen in einem Bereich von 0,02 a 0,19 erhalten werden konnten, wobei die Anzahl der Laser­ bestrahlungen für die Kristallisation reduziert wird.
(4) Beziehungen 1 des Gehaltes b von Sb in der Umgebung von GeSb₄Te₇
Die Erfinder haben die Kristallisationstemperatur eines Bereichs ohne Aufzeichnung der Aufzeichnungsschicht 3 gemessen, wenn die Zusammensetzung der Aufzeichnungs­ schicht 3 längs der Linie 2 geändert wurde, die in dem in Fig. 10 gezeigten dreieckigen Zusammensetzungsdiagramm eines Dreistoffsystems Sb₄₅Te₄₅Cr₁₀ mit Ge₁₈Te₇₂Cr₁₀ ver­ bindet, wobei der Gehalt von Cr konstant war und wobei die Temperatur mit konstanter Geschwindigkeit erhöht wurde. Sie haben außerdem die Anzahl der Laserbestrahlun­ gen für die Kristallisation gemessen. Als Ergebnis wurden die folgenden Daten erhalten:
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß geeignete Kri­ stallisationstemperaturen in einem Bereich von 0,04 b 0,4 erhalten werden konnten, wobei die Anzahl der Laser­ bestrahlungen für die Kristallisation reduziert ist.
(5) Beziehungen 1 des Gehaltes c von Te in der Umgebung von GeSb₄Te₇
Die Erfinder haben die Bestrahlungsdauer mit dem Laser­ strahl, die zum Löschen von aufgezeichneten Daten notwen­ dig ist, gemessen, wenn die Zusammensetzung der Aufzeich­ nungsschicht 3 längs der Linie 3 geändert wurde, die in dem in Fig. 10 gezeigten dreieckigen Zusammensetzungsdia­ gramm eines Dreistoffsystems Sb₁₅Te₇₅Cr₁₀ mit Ge₃₀Sb₆₀Cr₁₀ verbindet, wobei der Gehalt von Cr konstant war. Sie haben außerdem Änderungen des T/R-Verhältnisses des wie­ dergegebenen Signals nach 10⁵ Neuschreibvorgängen unter der erschwerten Bedingung einer gegenüber dem optimalen Pegel um 15% höheren Laserleistung gemessen. Als Ergebnis wurden die folgenden Daten erhalten:
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß die Bestrah­ lungsdauer des Laserstrahls, die zum Löschen von aufge­ zeichneten Daten notwendig ist, in einem Bereich von 0,5 c 0,75 verkürzt werden konnte, wobei das T/R-Verhält­ nis des wiedergegebenen Signals nach 10⁵ Neuschreibvor­ gängen unter der erschwerten Bedingung einer gegenüber dem optimalen Pegel um 15% höheren Laserleistung hoch war.
(6) Beziehungen 1 des Gehaltes d von Cr im der Umgebung von GeSb₄Te₇
Die Erfinder haben das T/R-Verhältnis eines wiedergegebe­ nen Signals nach 10⁵ Neuschreibvorgängen unter der er­ schwerten Bedingung einer gegenüber dem optimalen Pegel um 15% höheren Laserleistung untersucht, wenn der Gehalt von Cr₄Te₅ geändert wurde und das Verhältnis der übrigen Gehalte a von Ge, b von Sb und c von Te bei a : b : c = 1 : 4 : 7 gehalten wurde. Als Ergebnis wurden die folgenden Gehalte d von Cr erhalten:
T/R-Verhältnis des wiedergegebenen Signals nach 10⁵ Neuschreibvorgängen
d = 0|42 dB
d = 3 48 dB
d = 10 50 dB
d = 20 50 dB
d = 34 48 dB
Die Erfinder haben ein "Löschverhältnis" eines wiederge­ gebenen Signals gemessen, das einmal aufgezeichnet wurde, bevor es einmal überschrieben wurde und nachdem eine Initialisierung 200mal unter der erschwerten Bedingung einer gegenüber dem optimalen Pegel um 15% höheren Laser­ leistung ausgeführt wurde, wobei der Gehalt d von Cr geändert wurde. Das Löschverhältnis ist ein Verhältnis des Pegels des vorher aufgezeichneten Signals vor und nach dem Überschreiben mit einem Signal mit einer anderen Frequenz. Als Ergebnis wurden die folgenden Löschverhält­ nisse erhalten:
Löschverhältnis des wiedergegebenen Signals, das einmal aufgezeichnet und anschließend einmal überschrieben wurde
d = 10|28 dB
d = 20 25 dB
d = 30 25 dB
d = 40 20 dB
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß das Löschver­ hältnis bei zunehmendem Gehalt d von Cr abnimmt.
Außerdem ist aus den Ergebnissen ersichtlich, daß die Bestrahlungsdauer des Laserstrahls, die zum Löschen der aufgezeichneten Daten notwendig ist, in einem Bereich von 0,03 d 0,3 verkürzt werden konnte, wobei das T/R- Verhältnis des wiedergegebenen Signals nach 10⁵ Neu­ schreibvorgängen unter der erschwerten Bedingung einer gegenüber dem optimalen Pegel um 15% erhöhten Laserlei­ stung hoch war.
Die mittlere Zusammensetzung des Informationsaufzeich­ nungs-Dünnfilms ist gegeben durch
LjHk,
wobei L eine Komponente mit niedrigem Schmelzpunkt, die aus Elementen oder Verbindungen zusammengesetzt ist, und H eine Komponente mit hohem Schmelzpunkt ist, die eben­ falls aus Elementen oder Verbindungen zusammengesetzt ist. Die Kristallisationstemperatur und das T/R-Verhält­ nis des wiedergegebenen Signals nach 10⁵ Neuschreibvor­ gängen unter der erschwerten Bedingung einer gegenüber dem optimalen Pegel um 15% erhöhten Laserleistung haben sich geändert, wenn der Gehalt k der mittleren Zusammen­ setzung geändert wurde:
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß k/(j+k) vorzugs­ weise im Bereich 20 k/(j+k) 40 liegt.
(7) Beziehung der während der Filmherstellung aufgedampf­ ten Komponente mit hohem Schmelzpunkt
Bei der Erzeugung des Informationsaufzeichnungs-Dünnfilms gemäß der Ausführungsform 4 wird in dem anfänglichen Prozeß die Komponente mit hohem Schmelzpunkt Cr₄Te₅ auf­ gedampft. Wenn die mittlere Filmdicke z der Komponente mit hohem Schmelzpunkt Cr₄Te₅ geändert wurde, haben sich die Anzahl der möglichen Neuschreibvorgänge und das T/R- Verhältnis eines wiedergegebenen Signals nach 10⁵ Neu­ schreibvorgängen unter der erschwerten Bedingung einer gegenüber dem optimalen Pegel um 15% erhöhten Laserlei­ stung folgendermaßen geändert. Die Änderung des T/R-Ver­ hältnisses ist hauptsächlich durch die Änderung des Trä­ gerpegels bedingt.
Anzahl der möglichen Neuschreibvorgänge
z = 0 nm|5 × 10⁴
z = 1 nm 1 × 10⁵
z = 5 nm 2 × 10⁵
T/R-Verhältnis des wiedergegebenen Signals nach 10⁵ Neuschreibvorgängen
z = 1 nm|47 dB
z = 5 nm 47 dB
z = 10 nm 46 dB
z = 20 nm 40 dB
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß die mittlere Filmdicke z vorzugsweise in einem Bereich von 1 nm z 10 nm liegen sollte.
(8) Schutzschicht, Zwischenschicht, reflektierende Schicht und weitere Schichten
In der Ausführungsform 4 sind die Schutzschicht 2 und die Zwischenschicht 4 aus ZnS-SiO₂ gebildet. Das Material ZnS-SiO₂ kann alternativ durch eines der folgenden Mate­ rialien ersetzt sein: Materialien eines Si-N-Systems, Materialien eines Si-O-N-Systems, SiO₂, SiO, TiO₂, Ta₂O₅, Al₂O₃, Y₂O₃, CeO, La₂O₃, In₂O₃, GeO, GeO₂, PbO, SnO, SnO₂, Bi₂O₃, TeO₂, WO₂, WO₃, Sc₂O₃, ZrO₂ und ähnliche Oxide, TaN, AlN, Si₃N₄, Materialien (z. B. AlSiN₂) eines Al-Si-N- Systems oder ähnliche Nitride, ZnS, Sb₂S₃, CdS, In₂S₃, Ga₂S₃, GeS, SnS₂, PbS, Bi₂S₃ und ähnliche Sulfider SnSe₂, Sb₂Se₃, CdSe, ZnSe, In₂Se₃, Ga₂Se₃, GeSe, GeSe₂, SnSe, PbSe, Bi₂Se₃ und ähnliche Selenide, CeF₃, MgF₂, CaF₂ und ähnliche Fluoride, Si, Ti₂B₂, B₄C, B, C und Ge und Mate­ rialien, die den Zusammensetzungen der obenerwähnten Materialien nahekommen. Die Schutzschicht 2 und die Zwi­ schenschicht 4 können alternativ durch Schichten gebildet sein, die aus einem Gemisch der obenerwähnten Materialien oder aus Mehrfachschichten aus ihnen gebildet sind. Für die Mehrfachschichten wird ein Doppelschichtfilm bevor­ zugt, der nicht weniger als 70 Mol-% des Materials ZnS, beispielsweise (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀, sowie ein Material, das Si und/oder Ge mit nicht weniger als 70 At-%, beispiels­ weise Si oder ein Oxid von Si, beispielsweise SiO₂, ent­ hält. Zur Verhinderung des Absinkens der Aufzeichnungs­ empfindlichkeit sollte auf die Seite des Aufzeichnungs­ films eine ZnS-SiO₂-Schicht gegeben werden, wobei die Dicke nicht unterhalb von 3 nm liegen sollte. Um den thermischen Ausdehnungskoeffizienten der SiO₂-Schicht oder entsprechender Schichten niedrig zu halten und um das Fließen des Aufzeichnungsfilms wirksam zu unterdrüc­ ken, sollte die Dicke nicht größer als 10 nm sein. Der Doppelschicht-Film sollte vorzugsweise anstelle der Schutzschicht 2 vorgesehen werden. Alternativ kann er anstelle der Zwischenschicht 4 vorgesehen werden. Für die Schutzschicht 2 sollte die Dicke der SiO₂-Schicht oder einer entsprechenden Schicht vorzugsweise zwischen 50 nm und 250 nm liegen. Wenn anstelle der Zwischenschicht der Doppelschicht-Film verwendet wird, sollte die Dicke der SiO₂-Schicht oder einer entsprechenden Schicht vorzugs­ weise zwischen 10 nm und 80 nm liegen. Der Doppelschicht- Film wird nicht nur für den Aufzeichnungsfilm der vorlie­ genden Erfindung, sondern auch für andere bereits bekann­ te Phasenänderungs-Aufzeichnungsfilme bevorzugt.
Wenn ein Doppelschicht-Film einer ZnS-SiO₂-Schicht und einer Au-Schicht, die auf der Seite des Substrats vorge­ sehen sind, verwendet wird, kann vorteilhaft der Frei­ heitsgrad bei der Bestimmung des Reflexionskoeffizienten erhöht werden. Die Dicke der Au-Schicht sollte vorzugs­ weise nicht größer als 30 nm sein. Das Au kann alternativ durch Au-Co, Au-Cr, Au-Gi, Au-Ni, Au-Ag oder ähnliche Mischmaterialien mit Au als Hauptkomponente ersetzt wer­ den.
Wenn die Zwischenschicht 4 nicht gebildet wurde, ist die Aufzeichnungsempfindlichkeit um ungefähr 30% abgesunken, während der Lösch-Rückstand um ungefähr 5 dB anstieg und die Anzahl der möglichen Neuschreibvorgänge absank.
Wenn der Brechungsindex der Zwischenschicht 4 im Bereich von 1,7 bis 2,3 lag, war das erhaltene T/R-Verhältnis nicht kleiner als 50 dB, wobei die Filmdicke in Bereichen zwischen 1 und 100 nm bzw. 180 nm bis 400 nm lag.
Für die reflektierende Schicht 5 der Ausführungsform 4 kann anstelle von Al-Ti ein Si-Ge-Gemisch verwendet wer­ den. Mit dem Si-Ge-Gemisch kann das Lichtabsorptionsver­ mögen des Aufzeichnungsmarkierungsbereichs geringer als dasjenige der vom Aufzeichnungsmarkierungsbereich ver­ schiedenen Bereiche gemacht werden. Dadurch kann ein Lösch-Rückstand aufgrund des unterschiedlichen Lichtab­ sorptionsvermögens verhindert werden, ohne die Anzahl der möglichen Neuschreibvorgänge abzusenken. Der Gehalt von Ge sollte vorzugsweise zwischen 10 At-% und 80 At-% lie­ gen, um eine Verringerung der Anzahl der möglichen Neu­ schreibvorgänge so klein wie möglich zu machen.
Si-Sn- oder Si-In-Gemische oder Materialgemische aus zwei oder mehr dieser Gemische lieferten ähnliche Ergebnisse. Diese Materialien für die reflektierende Schicht sind nicht nur für die Verwendung mit einem Phasenänderungs­ film der vorliegenden Erfindung, sondern auch mit anderen Phasenänderungs-Filmen dahingehend wirksam, daß die An­ zahl der möglichen Neuschreibvorgänge nicht unter die Anzahl von herkömmlichen Materialien für die reflektie­ rende Schicht absinkt.
Weiterhin kann Al-Ti alternativ durch irgendwelche der folgenden Materialien ersetzt werden: die Elemente Si, Ge, C, Au, Ag, Cu, Al, Ni, Fe, Co, Cr, Ti, Pd, Pt, W, Ta, Mo und Sb, Legierungen, die hauptsächlich aus diesen Elementen gebildet sind, Schichten aus diesen Legierun­ gen, Mehrfachschichten aus diesen Schichten, Verbund­ schichten dieser Schichten mit Oxiden oder ähnliche Mate­ rialien.
In der Ausführungsform 4 ist das Substrat 1 aus Polycar­ bonat mit Zerklüftungen direkt auf der Oberfläche zur Spurverfolgungsführung hergestellt. Das Polycarbonat kann alternativ ersetzt werden durch eines der folgenden Mate­ rialien: Polyolefin, Epoxid, Acrylharz, chemisch vorge­ spanntes Glas mit durch Ultraviolettlicht härtenden Harz­ schichten, die auf dessen Oberflächen ausgebildet sind, und ähnliche Materialien.
Die Zwischenschicht 4 oder die reflektierende Schicht 5 oder die Schutzschicht 2 können weggelassen werden, um den Laminierungsprozeß für das Medium einfach zu gestal­ ten. Beispielsweise kann das Medium gebildet werden aus dem Substrat 1, der Schutzschicht 2 und der Aufzeich­ nungsschicht 3 oder dem Substrat 1, der Aufzeichnungs­ schicht 3 und der Zwischenschicht 4 oder aus dem Substrat 1, der Aufzeichnungsschicht 3 und der reflektierenden Schicht 5. Selbst solche einfache Laminierungen des Medi­ ums ergaben bessere Eigenschaften als herkömmliche Medi­ en, wobei selbst die Ergebnisse hinsichtlich der Anzahl der Neuschreibvorgänge besser waren.
Wie bis hierher beschrieben, können bei dem Informations­ aufzeichnungs-Dünnfilm der Ausführungsform 4 mehr Neu­ schreibvorgänge als in herkömmlichen Dünnfilmen ausge­ führt werden, wobei gute Werte für die Aufzeichnungs-, Wiedergabe- und Löscheigenschaften beibehalten werden können. Außerdem besitzt dieser Informationsaufzeich­ nungs-Dünnfilm den Vorteil, daß die Laserleistung zum Aufzeichnen und Löschen niedrig sein kann.
Die weiteren Tatsachen, die hier nicht offenbart sind, sind gleich wie in der Ausführungsform 1.
Ausführungsform 5
Ein Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm gemäß einer fünf­ ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist fol­ gendermaßen aufgebaut: Das Ge-Sb-Te-Cr-System der Ausfüh­ rungsform 5 besitzt einen Aufzeichnungsfilm 3, der aus Ge₄₀Sb₁₀Te₄₀Cr₁₀, das der Zusammensetzung von GeTe nahe­ kommt, gebildet ist. Bei der den Aufzeichnungsfilm 3 aufweisenden Scheibe ist unter einer Schutzschicht mit einer Dicke von 20 nm eine Metallschicht mit einer Dicke von 15 nm gebildet. Ferner weist die Scheibe eine Auf­ zeichnungsschicht mit einer Dicke von 20 nm, eine Zwi­ schenschicht mit einer Dicke von 40 nm und eine reflek­ tierende Schicht mit einer Dicke von 70 nm auf. Das für die Metallschicht und für die reflektierende Schicht verwendete Material ist Au. Die weiteren Einzelheiten der Ausführungsform 5 sind gleich wie in der Ausführungsform 1. Die Verfahren zur Initialisierung, zur Aufzeichnung und zur Wiedergabe für diesen Informationsaufzeichnungs- Dünnfilm sind die gleichen wie in der Ausführungsform 1.
(1) Beziehung des Gehaltes b von Sb -2: Zusammensetzun­ gen, die denen von GeTe nahekommen
Die Erfinder haben die Differenz der Reflexionsvermögen im amorphen Zustand und im kristallisierten Zustand des Aufzeichnungsfilms 3 gemessen, wenn die Zusammensetzung des Aufzeichnungsfilms 3 längs der Linie 4 geändert wurde, die in dem in Fig. 11 gezeigten dreieckigen Zusam­ mensetzungsdiagramm eines Dreistoffsystems Ge₄₅Te₄₅Cr₁₀ mit Sb₉₀Cr₁₀ verbindet, wobei der Gehalt von Cr konstant war. Als Ergebnis wurden die folgenden Daten erhalten:
Zusammensetzung
Differenz der Reflexionsvermögen
Ge₄₅Te₄₅Cr₁₀|50%
Ge₄₃Sb₄Te₄₃Cr₁₀ 51%
Ge₄₀Sb₁₀Te₄₀Cr₁₀ 51%
Ge₃₇Sb₁₆Te₃₇Cr₁₀ 44%
Ge₃₅Sb₂₀Te₃₅Cr₁₀ 30%
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß in der Umgebung der GeTe-Zusammensetzung hohe Differenzen der Reflexions­ vermögen in einem Bereich von 0 b 0,2 erhalten werden können.
Wenn Sb in einem Bereich von 0,01 b 0,2 hinzugefügt wurde, konnte das Auftreten von Rissen im Film bei einer Temperatur von 60°C und einer relativen Feuchtigkeit von 80% verhindert werden, es war jedoch eine genauere Kon­ trolle der Zusammensetzung als bei einem Film ohne Sb erforderlich.
(2) Beziehung der Gehalte a und c von Ge bzw. Te -2: Zusammensetzung, die GeTe nahe kommt
Die Erfinder haben die Differenz der Reflexionsvermögen im amorphen Zustand und im kristallinen Zustand des Auf­ zeichnungsfilms 3 gemessen, wenn die Zusammensetzung des Aufzeichnungsfilms 3 längs der Linie 5 geändert wurde, die in dem in Fig. 11 gezeigten dreieckigen Zusammenset­ zungsdiagramm eines Dreistoffsystem Sb₁₀Te₈₀Cr₁₀ mit Ge₈₀Sb₁₀Cr₁₀ verbindet, wobei der Gehalt von Cr konstant war. Als Ergebnis wurden die folgenden Daten erhalten:
Zusammensetzung
Differenz der Reflexionsvermögen
Ge₁₅Sb₁₀Te₆₅Cr₁₀|35%
Ge₂₀Sb₁₀Te₆₀Cr₁₀ 45%
Ge₂₈Sb₁₀Te₅₂Cr₁₀ 50%
Ge₄₀Sb₁₀Te₄₀Cr₁₀ 51%
Ge₅₂Sb₁₀Te₂₈Cr₁₀ 46%
Ge₆₀Sb₁₀Te₂₀Cr₁₀ 36%
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß in der Umgebung der GeTe-Zusammensetzung hohe Differenzen der Reflexions­ vermögen in Bereichen von 0,25 a 0,65 bzw. 0,35 c 0,75 erhalten werden konnten.
(3) Beziehungen 2 des Gehaltes d von Cr -2: Zusammenset­ zung, die GeTe nahekommt
Die Erfinder haben das T/R-Verhältnis eines wiedergegebe­ nen Signals nach 10⁵ Neuschreibvorgängen unter der er­ schwerten Bedingung einer gegenüber dem optimalen Pegel um 15% erhöhten Laserleistung gemessen, wenn der Gehalt von Cr₄Te₅ geändert wurde und das Verhältnis des übrigen Gehalts a von Ge, b von Sb und c von Te auf a : b : c = 4 : 1 : 4 gehalten wurde. Als Ergebnis wurden die folgenden Gehalte d von Cr erhalten:
T/R-Verhältnis des wiedergegebenen Signals nach 10⁵ Neuschreibvorgängen
d = 0:|42 dB
d = 3: 48 dB
d = 10: 50 dB
d = 20: 50 dB
d = 34: 48 dB
Die Erfinder haben ein "Löschverhältnis" eines wiederge­ gebenen Signals gemessen, das einmal vor einem einmaligen Überschreiben aufgezeichnet wurde, nachdem eine Initiali­ sierung unter der erschwerten Bedingung einer gegenüber dem optimalen Pegel um 15% erhöhten Laserleistung 200mal ausgeführt worden war, wobei der Gehalt d von Cr geändert wurde. Das Löschverhältnis ist ein Verhältnis des Si­ gnals, mit dem ein vorher aufgezeichnetes Signal mit unterschiedlicher Häufigkeit überschrieben wurde, zu diesem vorhergehenden Signal, seine Dimension ist dB. Als Ergebnis wurden die folgenden Löschverhältnisse erhalten:
Löschverhältnis eines wiedergegebenen Signals, das einmal aufgezeichnet und anschließend einmal überschrieben wurde
d = 10:|28 dB
d = 20: 25 dB
d = 30: 25 dB
d = 40: 20 dB
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß das Löschver­ hältnis mit ansteigendem Gehalt d von Cr abnimmt.
Aus den Ergebnissen ist auch ersichtlich, daß die Lösch­ verhältnisse in einem Bereich von 0,03 d 0,3 ausrei­ chend hoch waren, ferner war das T/R-Verhältnis des wie­ dergegebenen Signals nach 10⁵ Neuschreibvorgängen unter der erschwerten Bedingung einer gegenüber dem optimalen Pegel um 15% erhöhten Laserleistung hoch.
Die anderen Tatsachen, die hier nicht offenbart sind, sind die gleichen wie in der Ausführungsform 1.
Ausführungsform 6
In der Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung haben die Erfinder einen Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm auf die gleiche Weise wie in der Ausführungsform 1 vorberei­ tet, mit der Ausnahme, daß die Komponente mit hohem Schm­ elzpunkt in Richtung ihrer Dicke geändert wurde. Die anderen Bereiche wurden wie bei dem scheibenähnlichen Informationsaufzeichnungsmedium der Ausführungsform 1 hergestellt. Auch in der Ausführungsform 6 waren die Verfahren der anfänglichen Kristallisation des Dünnfilms der Informationsaufzeichnung und der Informationswieder­ gabe die gleichen wie in der Ausführungsform 1.
(1) Aufbau und Vorbereitung
Die Erzeugung der Aufzeichnungsschicht mit einer in Dickenrichtung veränderlichen Komponente mit hohem Schm­ elzpunkt erfolgte mit der Technik der simultanen Magne­ tron-Katodenzerstäubung mit Rotation, wobei in der Magne­ tron-Katodenzerstäubungsvorrichtung die Cr₄Te₅- und GeS- b₄Te₇-Targets verwendet wurden. Bei der Herstellung wurde ein Cr₄Te₅-Film mit einer Dicke von 3 nm erzeugt, bevor eine an das Cr₄Te₅-Target angelegte Spannung allmählich abgesenkt wurde, während die an das GeSb₄Te₇-Target ange­ legte Spannung konstant gehalten wurde.
Die Aufzeichnungsschicht, bei der die Komponente mit hohem Schmelzpunkt in Richtung der Dicke veränderlich ist, kann auch auf eine alternative Weise erzeugt werden, bei der die an das GeSb₄Te₇-Target angelegte Spannung allmählich erhöht wird, während die an das Cr₄Te₅-Target angelegte Spannung konstant gehalten wird. Der allmähli­ che Anstieg der Spannung ergab bessere Aufzeichnungsei­ genschaften. Die Aufzeichnungsschicht kann auf eine wei­ tere alternative Weise gebildet werden, bei der eine Zwischen-Katodenzerstäubungsvorrichtung verwendet wird, um Targets zu erhalten, bei denen Bereiche der Cr₄Te₅- und GeSb₄Te₇-Zusammensetzungen allmählich geändert wer­ den. Die Erfinder haben eine Scheibe hergestellt, die den obenerwähnten Aufzeichnungsfilm enthält.
Die Scheibe der Ausführungsform 6 besitzt einen kompli­ zierteren Herstellungsprozeß als diejenige der Ausfüh­ rungsform 1, bei der der Prozentsatz der Komponente mit hohem Schmelzpunkt in der Aufzeichnungsschicht in Rich­ tung der Dicke konstant ist. Bei der Scheibe gemäß der Ausführungsform 6 konnte jedoch die Anzahl der Laserbe­ strahlungen für die anfängliche Kristallisation gegenüber der Scheibe verringert werden, bei der der Prozentsatz der Komponente mit hohem Schmelzpunkt in der Aufzeich­ nungsschicht konstant ist.
Die weiteren Tatsachen, die hier nicht offenbart sind, sind die gleichen wie in der Ausführungsform 1.
Ausführungsform 7
Fig. 12 zeigt einen Querschnitt des Aufbaus einem schei­ benförmigen Informationsaufzeichnungsmediums, in dem ein Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen gemäß der vorlie­ genden Erfindung verwendet wird.
Das in Fig. 12 gezeigte Medium wurde folgendermaßen vor­ bereitet. Zunächst haben die Erfinder ein Polycarbonat- Substrat 11 mit einem Durchmesser von 13 cm und einer Dicke von 1,2 mm mit Zerklüftungen für die Aufzeichnung von Daten vorbereitet. Das Substrat 11 wurde in eine Magnetron-Katodenzerstäubungsvorrichtung gegeben, die mehrere Targets aufweist, die auf dem Substrat aufeinan­ derfolgend laminierte Filme mit hoher Filmdicken-Gleich­ mäßigkeit und -Reproduzierbarkeit bilden können. Auf dem Substrat wurde eine Schicht 12 aus (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀ mit einer Dicke von 125 nm unter Verwendung der Magnetron- Katodenzerstäubungsvorrichtung gebildet. Auf dieser Schutzschicht 12 wurde der Dünnfilm 13 für hochauflösen­ des Auslesen aus (Cr₄Te₅)₂₀(GeSb₂Te₄)₈₀ mit einer Dicke von 30 nm gebildet. Darauf wurden eine Schicht 14 (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀ mit einer Dicke von 20 nm sowie eine Schicht 15 aus Al₉₇Ti₃ mit einer Dicke von 100 nm aufein­ anderfolgend gebildet. Danach wurde auf die Schicht 15 mittels einer Klebeschicht 16 ein weiteres Polycarbonat- Substrat 11′ geklebt.
Wenn der Dünnfilm mit Licht bestrahlt wird, wird von der äußeren Oberfläche dieses Dünnfilms Licht reflektiert, das mit dem von der Innenfläche reflektierten Licht zu­ sammenwirkt und mit diesem in Interferenz tritt. Um die Änderung des Reflexionsvermögens des Dünnfilms für hochauflösendes Auslesen zu erhöhen, sollte in der Nähe des Dünnfilms eine "lichtreflektierende Schicht" vorgese­ hen sein. Dadurch wird die Interferenzwirkung erhöht. Statt dessen kann eine Lichtabsorptionsschicht vorgesehen sein. Die in Fig. 12 gezeigte Schicht 15 aus Al₉₇Ti₃ dient als solche reflektierende Schicht.
Um die Interferenzwirkung weiter zu erhöhen, ist vorzugs­ weise zwischen dem Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen und der reflektierenden Schicht eine "Zwischenschicht" vorgesehen. Die Zwischenschicht dient dazu, eine gegen­ seitige Dispersion zwischen dem Dünnfilm für hochauflö­ sendes Auslesen und der reflektierenden Schicht zu ver­ hindern, wenn ein hochauflösendes Auslesen ausgeführt wird. Die Zwischenschicht verringert außerdem das Entwei­ chen von Wärme in die reflektierende Schicht, wodurch die Ausleseempfindlichkeit erhöht wird. Die Zwischenschicht kann ferner die Filme nach dem hochauflösenden Auslesen kristallisieren. Die Schicht 14 aus (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀ dient als Zwischenschicht.
Wenigstens eine Grenzfläche des Dünnfilms 13 für hochauf­ lösendes Auslesen sollte wegen dessen Schutz vorzugsweise mit dem anderen Material in engem Kontakt sein. Es wird stärker bevorzugt, beide Grenzflächen wegen des Schutzes in engen Kontakt mit dem anderen Material zu bringen. Der Schutz kann durch das Substrat oder durch eine außer dem Substrat ausgebildete Schutzschicht geschaffen werden. Die "Schutzschicht" kann eine Verformung des Dünnfilms für hochauflösendes Auslesen verhindern und damit ein Rauschen vermeiden. Die Schicht 12 aus (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀ dient als Schutzschicht.
Die Dicke des Dünnfilms für hochauflösendes Auslesen wurde auf der Grundlage der Reflexionsvermögen des kri­ stallisierten Zustandes und des amorphen Zustandes, wie sie in Fig. 13 gezeigt sind, bestimmt. Wenn der Film eine Dicke von 30 nm besaß, war, wie in Fig. 13 gezeigt ist, das Reflexionsvermögen des kristallisierten Zustandes höher als dasjenige des amorphen Zustandes. Die Dicke des Dünnfilms 13 für hochauflösendes Auslesen aus (Cr₄Te₅)₂₀(GeSb₂Te₄)₈₀ wurde auf den Wert 30 nm gesetzt, weil hierbei die Differenz der Reflexionsvermögen zwi­ schen dem kristallisierten Zustand und dem amorphen Zu­ stand maximal war.
Die auf die obenbeschriebene Weise hergestellte Scheibe wurde folgendermaßen initialisiert. Zunächst wurde die Scheibe mittels eines Blitzlichts vorkristallisiert, bevor es mit einer Drehzahl von 1800 min-1 gedreht wurde. Ein Halbleiterlaser wurde auf einem Lichtintensitätspegel von 1 mW gehalten, bei dem kein hochauflösendes Auslesen ausgeführt werden kann. Der Laserstrahl wurde durch eine Linse eines Aufzeichnungskopfes fokussiert, um den Dünn­ film 13 durch das Substrat 11 hindurch zu bestrahlen. Das Reflexionsvermögen wurde erfaßt, um den Treiber des Kop­ fes in der Weise zu steuern, daß ein Lichtfleck-Mittel­ punkt des reflektierten Laserstrahls stets mit dem Mit­ telpunkt der Spurverfolgungsrille des Substrats 11 zur Deckung kommt. Wenn die Spurverfolgung ausgeführt wird, wird ferner eine automatische Fokussierung ausgeführt, so daß der Laserstrahl stets auf der hochauflösenden Auf­ zeichnungsschicht 13 fokussiert ist. Zunächst wird für die anfängliche Kristallisation ein kontinuierlicher Laserstrahl mit einer Leistung von 11 mW 5mal auf die­ selbe Aufzeichnungsspur gerichtet. Diese Bestrahlungslei­ stung kann in einem Bereich von 9 bis 18 mW liegen. Dann wird auf die Aufzeichnungsspur 3mal ein kontinuierlicher Laserstrahl mit einer Leistung von 6 mW gestrahlt. Diese Bestrahlungsleistung kann in einem Bereich von 4 bis 9 mW liegen. Diese beiden Arten von Laserbestrahlungen sollten jeweils einmal oder öfter erfolgen. Die Bestrahlung mit der höheren Laserleistung sollte vorzugsweise zweimal oder öfter erfolgen.
Der Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen, der die Kompo­ nente mit hohem Schmelzpunkt enthält, sollte ausreichend anfänglich kristallisiert werden, um das T/R-Verhältnis hoch zu machen. Hierzu sollte die anfängliche Kristalli­ sation mittels der Laserstrahlen, insbesondere derjenigen mit niedriger Leistung erfolgen. Zunächst wurde der kon­ tinuierliche Laserstrahl mit einer Leistung von 6 mW 500 mal auf dieselbe Spur gerichtet. Der kontinuierliche Laserstrahl mit der Leistung von 11 mW wurde 3mal auf die Spur gerichtet. Schließlich wurde der kontinuierliche Laserstrahl mit der Leistung von 6 mW 10mal auf die Spur gerichtet. Die 500 Laserbestrahlungen mit 6 mW und die drei Laserbestrahlungen mit 11 mW sollten mehrmals wie­ derholt werden, um das T/R-Verhältnis sowie die Anzahl der möglichen hochauflösenden Auslesevorgänge weiter zu erhöhen, obwohl dies Zeit erfordert.
Die obenerwähnten Laserbestrahlungen können unter Verwen­ dung eines Halbleiterlaser-Feldes oder mehrerer geteilter Strahlen eines Gaslasers ausgeführt werden. Vorzugsweise wird ein elliptischer Laserfleck eines Hochleistungs- Gaslasers oder -Halbleiterlasers verwendet, wobei die Hauptachse der Ellipse in radialer Richtung des Mediums orientiert ist. Dadurch kann die anfängliche Kristallisa­ tion für sämtliche Spuren während einer einzigen Drehung der Scheibe gleichzeitig erfolgen. Wenn die mehreren Laserflecke nicht auf derselben Aufzeichnungsspur ange­ ordnet sind, sondern in radialer Richtung des Mediums etwas verschoben sind, hat dies die Wirkung, daß die anfängliche Kristallisation über einen größeren Bereich erfolgen kann und daß der Lösch-Rückstand klein wird.
Am Ende der Initialisierung kann ein kontinuierlicher Laserstrahl auf die Umfangslinie der Spur oder auf die Spur selbst gerichtet werden, um die Kristallisation auszuführen, wenn die Spurverfolgung zwischen den Rillen erfolgt. Dieses Verfahren konnte den Nebensprecheffekt auf 2 dB reduzieren. Für die Kristallisation betrug die Leistung des kontinuierlichen Lasers 6 mW.
Die Prinzipien des hochauflösenden Auslesens unter Ver­ wendung eines Hochauflösungseffektes sind die folgenden: In Fig. 8 sind ein Lichtfleck 31 des Laserstrahls oder dergleichen sowie Aufzeichnungsmarkierungen 32a und 32b, die auf der Oberfläche des Substrats 1 gebildet sind, dargestellt. Der Durchmesser des Lichtflecks ist als Durchmesser des Laserstrahls an einer Position definiert, bei der die Lichtintensität auf (1/e²) abgefallen ist. Das minimale Intervall zwischen den Aufzeichnungsmarkie­ rungen ist kleiner als der Durchmesser des Lichtflecks 31 festgelegt.
In einem Hochtemperaturbereich des Lichtflecks wird we­ nigstens die Phasenänderungskomponente GeSb₂Te₄ des Dünn­ films für hochauflösendes Auslesen geschmolzen. Der Real­ teil n und/oder Imaginärteil k des komplexen Brechungsin­ dex in einem Hochtemperaturbereich sinken ab, wodurch das Reflexionsvermögen abgesenkt wird. Die Schicht 13 für hochauflösendes Auslesen verdeckt oder maskiert die Auf­ zeichnungsmarkierung 32b im Hochtemperaturbereich 35 unabhängig von der Tatsache, daß der Lichtfleck 31 die beiden Aufzeichnungsmarkierungen 32a und 32b abdeckt. Somit wird nur die Aufzeichnungsmarkierung 32a erfaßt.
Mit anderen Worten, der tatsächliche Erfassungsbereich 34 nimmt die Form eines Halbmondes an, die entsteht, wenn ein kreisförmiger Bereich des Lichtflecks 31 mit dem Hochtemperaturbereich 35 überlappt, wie in Fig. 8 gezeigt ist. Auf diese Weise ist es möglich, das hochauflösende Auslesen einer Aufzeichnungsmarkierung auszuführen, wel­ che kleiner als der Lichtfleck-Durchmesser ist.
Für den Bereich, in dem das hochauflösende Auslesen aus­ geführt wird, wird die Laserleistung bei 8 mW gehalten. Diese Leistung differiert in Abhängigkeit vom Schmelzpunkt des Dünnfilms für hochauflösendes Auslesen. Wenn der Auslesevorgang über den Bereich für hochauflösendes Ausl­ esen hinaus bewegt worden ist, wird die Laserleistung auf 1 mW abgesenkt, um die Spurverfolgung und die automati­ sche Fokussierung zu ermöglichen. Die Absenkung der La­ serleistung auf 1 mW hat die Wirkung, daß eine Ver­ schlechterung der Maskierungsschicht verhindert wird. Es sollte darauf hingewiesen werden, daß die Spurverfolgung und die automatische Fokussierung auch während des hochauflösenden Auslesens fortgesetzt werden. Es sei Pt die Laserleistung für die Spurverfolgung und die automa­ tische Fokussierung, ferner sei Pr die Laserleistung zum hochauflösenden Auslesen. Gute Eigenschaften für das hochauflösende Auslesen wurden im folgenden Bereich er­ halten:
Pr/Pt 2.
Der Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen der Scheibe, der nach diesem Auslesen amorph bleibt, mußte kristalli­ siert werden. Die Scheibe, bei der der Dünnfilm nach dem hochauflösenden Auslesen rekristallisiert, muß kristalli­ siert werden.
Das T/R-Verhältnis der Scheibe mit dem Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen der Ausführungsform 7 wurde mit demjenigen der Scheibe ohne Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen verglichen, wenn die Mikromarkierungen verschie­ dener Größen mit hoher Auflösung gelesen wurden. Die Scheibe mit dem Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen der Ausführungsform 7 hatte für die Mikromarkierungen die folgende hochauflösende Wirkung:
Die Ausführungsform 7 besitzt die Schutzschicht und die Zwischenschicht, die aus (ZnS)₈₀(SiO₂) gebildet sind. Das Material ZnS-SiO₂ kann alternativ durch eines der folgen­ den Materialien ersetzt werden: Materialien eines Si-N- Systems, Materialien eines Si-O-N-Systems, SiO₂, SiO, TiO₂, Al₂O₃, Y₂0₃, CeO, La₂O₃, In₂O₃, GeO, GeO₂, PbO, SnO, SnO₂, Bi₂O₃, TeO₂, WO₂, WO₃, Sc₂O₃, ZrO₂ und ähnliche Oxide, TaN, AlN, Si₃N₄ und Materialien eines Al-Si-N- Systems wie etwa AlSiN₂ oder ähnliche Nitride, ZnS, Sb₂S₃, CdS, In₂S₃, Ga₂S₃, GeS, SnS₂, PbS, Bi₂S₃ und ähnli­ che Sulfide, SnSe₂, Sb₂Se₃, CdSe, ZnSe, In₂Se₃, Ga₂Se₃, GeSe, GeSe₂, SnSe, PbSe, Bi₂Se₃ und ähnliche Selenide, CeF₃, MgF₂, CaF₂ und ähnliche Fluoride, Si, Ge, TiB₂, B₄C, SiC, B, C und Materialien, deren Zusammensetzungen den Zusammensetzungen irgendwelchen der obenerwähnten Materialien für die Schutzschicht nahekommen. Die Schutz­ schicht kann außerdem alternativ aus einem der folgenden Materialien gebildet sein: Acrylharz, Polycarbonat, Po­ lyolefin, Epoxidharz, Polyimid, Polystyrol, Polyethylen, Polyethylenterephtalat, Polytetrafluorethylen und ähnli­ che Fluorkunststoffe. Die Schutzschicht kann weiterhin alternativ aus einem beliebigen Klebstoff wie etwa einem Kopolymer aus Ethylen und Vinylacetat, die als heiß­ schmelzendes Harz bekannt sind, gebildet sein. Die Schutzschicht kann weiterhin alternativ aus durch Ultra­ violettlicht härtenden Harzen gebildet sein, die wenig­ stens eines der obenerwähnten Harze als Hauptkomponente enthalten. Die Schutzschicht kann auch durch das Substrat eines organischen Metalls gebildet sein. Weiterhin kann die Schutzschicht alternativ aus beliebigen Schichten gebildet sein, die aus einem Gemisch der obigen Materia­ lien oder aus Mehrfachschichten dieser Materialien gebil­ det sind. Wenn die Zwischenschicht weggelassen wurde, sank die Empfindlichkeit für hochauflösendes Auslesen um 30% ab, ferner wurde die Anzahl der möglichen Auslesevor­ gänge mit hoher Auflösung reduziert. Wenn der Brechungs­ index der Zwischenschicht im Bereich von 1,7 bis 2,3 lag, war das erhaltene T/R-Verhältnis bei einer Filmdicke im Bereich von 3 bis 400 nm nicht niedriger als 48 dB.
Das für die reflektierende Schicht verwendete Material Al-Ti kann alternativ durch eines der folgenden Elemente oder Materialien ersetzt werden: Au, Ag, Cu, C, Si, Ge, Al, Ni, Fe, Co, Cr, Ti, Pb, Pt, W, Ta, Mo und Sb, Legie­ rungen, Verbindungen und Gemische, die hauptsächlich aus einem dieser Elemente gebildet sind, Schichten und Mehr­ fachschichten der Legierungen sowie Verbundschichten aus diesen mit Oxiden und ähnliche Materialien.
Ferner ist in der Ausführungsform 7 das Substrat aus Polycarbonat mit Zerklüftungen direkt auf dem Substrat für die Spurverfolgungsführung gebildet. Das Polycarbonat kann alternativ durch eines der folgenden Materialien ersetzt sein: Polyolefin, Epoxid, Acrylharz, chemisch vorgespanntes Glas, auf dessen Oberflächen durch Ultra­ violettlicht härtende Harzschichten gebildet sind, sowie ähnliche Materialien.
Die in Fig. 12 gezeigte Scheibe mit dem Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen besitzt eine Einseitenstruktur. Die Scheibe kann auch mit Doppelseitenstruktur herge­ stellt werden, indem eine zusätzliche Struktur aus den gleichen Schichten 11 bis 15 anstelle des Polycarbonat- Substrats 11′ hergestellt wird, bevor die beiden Struktu­ ren mittels der Klebstoffschicht 16 aneinandergeklebt werden.
Ausführungsform 8
Wenn die Zusammensetzung des in Fig. 12 gezeigten Dünn­ films für hochauflösendes Auslesen geändert wurde, hat sich die Differenz Δk′ der Extinktionskoeffizienten k des Dünnfilms für hochauflösendes Auslesen vor und nach der Laserbestrahlung wie unten angegeben geändert. Die Schei­ be mit dem Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen besaß Aufzeichnungsmarkierungen mit einer Länge, die ungefähr 25% des Durchmessers des darauf gebildeten Lichtflecks betrug. Das T/R-Verhältnis eines wiedergegebenen Signals nach 10⁵ hochauflösenden Auslesevorgängen wurde gemessen.
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß für die Diffe­ renz der Bereich Δk′ 20% bevorzugt wird.
Ausführungsform 9
Die Anzahl der möglichen Auslesevorgänge mit hoher Auflö­ sung hat sich erhöht, wenn in den Dünnfilm für hochauflö­ sendes Auslesen die Komponente mit hohem Schmelzpunkt gegeben wurde. Die Erfinder haben die Differenzen der Anzahl der möglichen Auslesevorgänge mit hoher Auflösung in Abhängigkeit von der Differenz der Schmelzpunkte des Dünnfilms für hochauflösendes Auslesen gemessen (ΔSP = Differenz zwischen dem Schmelzpunkt der Komponente mit hohem Schmelzpunkt und dem Schmelzpunkt der Phasenände­ rungskomponente). Die Komponente mit hohem Schmelzpunkt wurde bei Verwendung der GeSb₂Te₄-Phasenänderungskompo­ nente geändert:
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß für die Diffe­ renz der Bereich ΔSP 150°C bevorzugt wird.
Ausführungsform 10
In dem in der Ausführungsform 7 beschriebenen Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen kann die GeSb₂Te₄-Phasenän­ derungskomponente alternativ durch eines der Materialien der im folgenden angegebenen Gruppe D oder durch ähnliche Materialien, durch irgendwelche Verbindungen aus diesen Materialien, deren Schmelzpunkt nicht höher als 650°C ist, oder ähnliche Verbindungen, oder durch wenigstens eine von mehreren gemischten Zusammensetzungen dieser Materialien oder durch Verbindungen aus drei oder mehr Elementen, die diesen gemischten Zusammensetzungen nahe­ kommen, ersetzt werden, um Wirkungen zu erzielen, die den obenerwähnten Wirkungen ähnlich sind.
Gruppe D
Sn, Pb, Sb, Te, Zn, Cd, Se, In, Ga, S, Tl, Mg, Tl₂Se, TlSe, Tl₂Se₃, Tl₃Te₂, TlTe, InBi, In₂Bi, TeBi, Tl-Se, Tl- Te, Pb-Sn, Bi-Sn, Se-Te, S-Se, Bi-Ga, Sn-Zn, Ga-Sn, Ga- In, In₃SeTe₂, AgInTe₂, GeSb₄Te₇, Ge₂Sb₂Te₅, GeSb₂Te₄, GeBi₄Te₇, GeBi₂Te₄, Ge₃Bi₂Te₆, Sn₂Sb₆Se₁₁, Sn₂Sb₂Se₅, SnSb₂Te₄, Pb₂Sb₆Te₁₁, CuAsSe₂, Cu₃AsSe₃, CuSbS₂, CuSbSe₂, InSe, Sb₂Se₃, Sb₂Te₃, Bi₂Te₃, SnSb, FeTe, Fe2Te3, FeTe₂, ZnSb, Zn₃Sb₂, VTe₂, V₅Te₈, AgIn₂, BiSe, InSb, In₂Te, In₂Te₅, Ba₄Tl, Cd₁₁Nd, Ba₁₃Tl, Cd₆Nd, Ba₂Tl.
Die Komponente mit hohem Schmelzpunkt Cr₄Te₅ kann alter­ nativ durch wenigstens eine der im folgenden aufgeliste­ ten Verbindungen oder Legierungen oder durch Zusammenset­ zungen, die diesen nahekommen, durch gemischte Zusammen­ setzungen dieser Materialien oder durch Verbindungen aus 3 oder mehr Elementen, die den gemischten Zusammensetzun­ gen nahekommen, ersetzt werden, um ähnliche Wirkungen wie obenerwähnt zu erzielen.
(a) Falls der Schmelzpunkt der Phasenänderungskomponente im Bereich von 450 bis 650°C liegt:
Die Verbindungen der im folgenden aufgelisteten Gruppe A oder Verbindungen, deren Schmelzpunkt nicht niedriger als 800°C ist.
Gruppe A
BaPd₂, BaPd₅, NdPd, NdPd₃, NdPd₅, Nd₇Pt₃, Nd₃Pt₂, NdPt, Nd₃Pt₄, NdPt₂, NdPt₅, Bi₂Nd, BiNd, Bi₃Nd₄, Bi₃Nd₅, BiNd₂, Cd₂Nd, CdNd, Mn₂Nd, Mn₂₃Nd₆, Mn₁₂Nd, Nd₅Sb₃₁ Nd₄Sb₃, NdSb, NdSb₂, Fe₂Nd, Fe₁₇Nd₂, Cs₃Ge₂, CsGe, CsGe₄, Nd₅Si₃, Nd₅Si₄, NdSi, Nd₃Si₄, Nd₂Si₃, Nd₅Si₉, Cs₂Te, NdTe₃, Nd₂Te₅, NdTe₂, Nd₄Te₇, Nd₂Te₃, Nd₃Te₄, NdTe, Ce₃Ir, Ce₂Ir, Ce₅₅Ir₄₅, CeIr₂, CeIr₃, Ce₂Ir₇, CeIr₅, CaPd, CaPd₂, CaGe, Ca₂Ge, GeNa₃, GeNa, CaSi₂, Ca₂Si, CaSi, Se₂Sr, Se₃Sr₂, SeSr, GeSr₂, GeSr, Ge₂Sr, SnSr, Sn₃Sr₅, SnSr₂, Ce₂Tl, Ce₅Tl₃, CeTl₃, Ce₃Tl₅, CeTl, BaTl, Pd₁₃Tl₉, Pd₂Tl, Pd₃Tl, Mg₂Si, Mg₂Ge, BaPd₂, BaPd₅, Ce₄Se₇, Ce₃Se₄, Ce₂Se₃, CeSe, Ce₅Se₃, Ce₄Ge₃, Ce₅Ge₄, CeGe, Ce₃Ge₅, Ce₅Si₃, Ce₃Si₂, Ce₅Si₄, CeSi, Ce₃Si₅, CeSi₂, CeTe₃, Ce₂Te₅, CeTe₂, Ce₄Te₇, Ce₃Te₄, CeTe, La₃Se₇, LaSe₂, La₄Se₇, La₂Se₃, La₃Se₄, LaSe, GeLa₃, Ge₃La₅, Ge₃La₄, Ge₄La₅, GeLa, Ge₅La₃, BaSe₂, Ba₂Se₃, BaSe, PdSe₃, Mo₃Se₄, MoSe₂, Ba₂Ge, BaGe₂, BaGe, Ba₂Te₃, BaTe, Ge₂Pd₅, GePd₂, Ge₉Pd₂₅, GePd, Ge₃Pt, Ge₃Pt₂, GePt, Ge₂Pt₃, Ge₃Pt₂, GePd₃, Pu₃Sn, Pu₅Sn₃, Pu₅Sn₄, Pu₈Sn₇, Pu₇Sn₈, PuSn₂, PuSn₃, Pt₅Te₄, Pt₄Te₅, PtTe₂, GeNi, Ge₃Ni₅, Ge₂Ni₅, GeNi₃, NiTe0.85
, NiTe0.775
, Ni3±x
Te₇, Cr₁₁Ge₁₉, CrGe, Cr₁₁Ge₈, Cr₅Ge₃, Cr₃Ge, CrSi₂, Cr₅Si₃, Cr₃Si, Cr₅Te₈, Cr₄Te₅, Cr₃Te₄, Cr1-x
Te, Ge₃Mn₅, GeMn₂, Mn₆Si, Mn₉Si₂, Mn₃Si, Mn₅Si₂, Mn₅Si₃, MnSi, Mn₁₁Si₁₉, Mn₂Sn, Mn3.25
Sn, MnTe, Te₂W, FeGe₂, Fe₅Ge₃, Fe₃Ge, Fe₂Si, Fe₅Si₃, FeSi, FeSi₂, Ge₂Mo, Ge₄₁Mo₂₃, Ge₁₆Mo₉, Ge₂₃Mo₁₃, Ge₃Mo₅, GeMo₃, Mo₃Si, Mo₅Si₃, MoSi₂, MoSn, MoSn₂, Mo₃Te₄, MoTe₂, Si₂Ti, SiTi, Si₄Ti₅, Si₃Ti₅, SiTi₃, Sn₅Ti₆, Sn₃Ti₅, SnTi₂, SnTi₃, CoGe₂, Co₅Ge₇, CoGe, Co₅Ge₃, Co₄Ge, Co₃Te₄, Ge₇Re₃, Re₅Si₃, ReSi, ReSi₂, Re₂Te.
(b) Wenn der Schmelzpunkt der Phasenänderungskomponente Bereich von 250 bis 450°C liegt:
Die Verbindungen der oben aufgelisteten Gruppe A oder die Verbindungen der im folgenden aufgelisteten Gruppe B oder Verbindungen, deren Schmelzpunkt nicht niedriger als 600°C ist.
Gruppe B
Cs₃Ge, Ba₂Tl, GePd₃, Fe₆Ge₅, FeTe₂, Co₅Ge₂, Nd₃Pd, Cs₃Te₂, Ce₄Ir, NaPd, Ca₉Pd, Ca₃Pd₂, Ca₂Ge, Se₃Sr, Ce₃Tl, CeSe₂, Ce₃Ge, BaSe₃, GeSe₂, GeSe, BaTe₂, GePd₅, Ge₈Mn₁₁, MnTe₂, Ge₃W₂, FeGe, Fe₄Ge₃, Fe₃Sn, Fe₃Sn₂, FeSn, CoTe₂.
(c) Wenn der Schmelzpunkt der Phasenänderungskomponente nicht höher als 250°C ist:
Die Verbindungen der oben aufgelisteten Gruppen A und B und der im folgenden aufgelisteten Gruppe C oder Verbin­ dungen, deren Schmelzpunkt nicht niedriger als 400°C ist.
Gruppe C
Ba₄Tl, CsTe, Ba₄Tl, Ba₁₃Tl, Cd₁₁Nd, Cd₆Nd, Cs₅Te₄, Ca₃Pd, Ca₅Pd₂, Sn3Sr, Ba₁₃Tl, PdTl₂, FeSe₂, FeSe, Cr₂Te₃, CrTe₃, FeSn₂.
Ausführungsform 11
Es hat sich herausgestellt, daß der Dünnfilm für hochauf­ lösendes Auslesen, der in den obenerwähnten Komponenten mit hohem Schmelzpunkt dasselbe Element wie etwa Cr₄Te₅ und die obenerwähnten Phasenänderungskomponenten wie etwa GeSb₂Te₄ besitzt, gute Eigenschaften hinsichtlich des hochauflösenden Auslesens hat. Wenn die Menge desselben Elements jedoch zu groß war, wurde die Differenz der Schmelzpunkte der beiden Komponenten gering. Vorzugsweise sollte die Menge desselben Elements nicht mehr als 80 At-% betragen. Wenn andererseits die Menge desselben Elemen­ tes zu gering ist, waren die Brechungsindizes der beiden Komponenten in einem Aperturbereich oftmals nicht gleich. Vorzugsweise sollte die Menge desselben Elements nicht geringer als 30 At-% sein.
Ausführungsform 12
In dem Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen werden die Phasenänderungskomponente GeSb₂Te₄ und die Komponente mit hohem Schmelzpunkt aus Cr₄Te₅ verwendet. Die Erfinder haben das T/R-Verhältnis sowie die Anzahl der möglichen hochauflösenden Auslesevorgänge gemessen, wenn die Menge (in At-%) der Komponente mit hohem Schmelzpunkt geändert wurde. Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:
Menge [At-%] der Komponente mit hohem Schmelzpunkt
Anzahl der möglichen hochauflösenden Auslesevorgänge
5|6 × 10⁵
10 1 × 10⁶
20 2 × 10⁶
30 2 × 10⁶
Menge [At-%] der Komponente mit hohem Schmelzpunkt
T/R-Verhältnis [db]
30| 48
40 48
50 46
60 42
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß die Menge (At-%) der Komponente mit hohem Schmelzpunkt vorzugsweise im Bereich von 10 bis 50% und stärker bevorzugt im Bereich von 20 bis 40% liegt.
Die Oxide, Sulfide, Nitride und Carbide, die in der Kom­ ponente mit hohem Schmelzpunkt vorhanden sind, sollten vorzugsweise weniger als 50% der Komponente mit hohem Schmelzpunkt und stärker bevorzugt weniger als 20% der Komponente mit hohem Schmelzpunkt ausmachen. Wenn die Gehalte zu groß sind, kann die Differenz ihrer komplexen Brechungsindizes zu denen der Phasenänderungskomponente groß werden, ferner können Sauerstoff und andere Elemente in die Phasenänderungskomponente diffundieren, wodurch die Eigenschaften des hochauflösenden Auslesens ver­ schlechtert werden.
Ausführungsform 13
Der Schmelzpunkt des Dünnfilms für hochauflösendes Ausl­ esen unterscheidet sich in Abhängigkeit vom Material für diesen Film. Die Erfinder haben die optimale Leistung für das hochauflösende Auslesen gemessen, wenn die Zusammen­ setzung der Phasenänderungskomponente geändert wurde, wobei für die Komponente mit hohem Schmelzpunkt Cr₄Te₅ verwendet wurde.
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß die Leistung für hochauflösendes Auslesen bei niedrigem Schmelzpunkt des Dünnfilms niedriger sein kann.
Ausführungsform 14
Die linearen Geschwindigkeiten der inneren Spuren der Scheibe sind von denen der äußeren Spuren bei konstanter Winkelgeschwindigkeit verschieden. Bei einer 5-Zoll- Scheibe ändert sich die lineare Geschwindigkeit zwischen 5,7 und 11,3 m/s. Entsprec 29539 00070 552 001000280000000200012000285912942800040 0002004421221 00004 29420hend wird die Dicke des Dünn­ films für hochauflösendes Auslesen zwischen 20 nm für die inneren Spuren und 40 nm für die äußeren Spuren verän­ dert. Die Breite des nicht maskierten Bereichs des Licht­ flecks wird in Richtung der inneren Spuren verringert. Die erhaltenen Eigenschaften des hochauflösenden Ausle­ sens waren so gut, daß die T/R-Verhältnisse sowohl bei den inneren Spuren als auch bei den äußeren Spuren 48 dB betrugen.
Ferner wurde von innen nach außen eine Abweichung von der GeSb₂Te₄- oder Ge₂Sb₂Te₅-Zusammensetzung des Ge-Sb-Te- Systems vorgenommen. Dadurch konnte die Kristallisations­ geschwindigkeit in Richtung zum äußeren Kreis erhöht werden, was der unterschiedlichen linearen Geschwindig­ keit entgegenkommt. Die erhaltenen Eigenschaften des hochauflösenden Auslesen waren so gut, daß die T/R-Ver­ hältnisse sowohl an den inneren Spuren als auch an den äußeren Spuren 48 dB betrugen.
Ausführungsform 15
Fig. 14 zeigt ein Blockschaltbild, das ein System für hochauflösendes Auslesen der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung für hochauflösendes Auslesen zeigt. Wenn in das System ein Befehl für hochauflösendes Auslesen eingegeben wird, führt ein optischer Kopf 50 eine Laserbestrahlung aus. Der Kopf 50 erfaßt außerdem den von einer optischen Scheibe 51 reflektierten Strahl.
Wenn ein kontinuierlicher Laserstrahl verwendet wird, wird das Untersystem (a) der Figur verwendet. Wenn ande­ rerseits der gepulste Laserstrahl verwendet wird, wird das Untersystem (b) der Figur verwendet, in das gegenüber dem Untersystem (a) eine Impulsmodulations-Schaltung 43 eingefügt ist. Die Synchronisation des gepulsten Laser­ strahls wird mittels einer Adressenbereich- und Merkerbe­ reich-Erfassung 45 ausgeführt.
Um gute Eigenschaften des hochauflösenden Auslesens zu erhalten, hält eine Laserleistung-Einstellschaltung 47 die im folgenden angegebene Beziehung zwischen der Laser­ leistung Pt zur Spurverfolgung und zur automatischen Fokussierung und der Laserleistung Pr zum hochauflösenden Auslesen aufrecht:
Pr/Pt 2.
Um die Komponente mit hohem Schmelzpunkt selbst bei maxi­ maler Temperatur des Dünnfilms für hochauflösendes Aus­ lesen im festen Zustand zu halten, d. h. ohne den gesamten Film zu schmelzen, erfaßt und analysiert eine Lichtlei­ stungsverteilungs-Analyseschaltung 48 eine fehlerhafte Leistungsverteilung des reflektierten Lichts während der Laserbestrahlung. In die Laserleistungs- Einstellschal­ tung 47 ist eine Schaltung eingebaut, die die Laserlei­ stung in Abhängigkeit von dieser fehlerhaften Leistungs­ verteilung steuert. Das System kann eine Verschlechterung des Dünnfilms für hochauflösendes Auslesen gut verhin­ dern.
Die obenerwähnte fehlerhafte Lichtleistungsverteilung ist eine zeitliche Veränderung der Lichtleistungsverteilung, d. h. eine zeitliche Veränderung des Verhältnisses der Detektorausgangssignale. Die fehlerhafte Lichtleistungs­ verteilung wird in der Weise erfaßt, daß zwei oder mehr Detektoren eindimensional oder zweidimensional praktisch parallel zum Aufzeichnungsmedium angeordnet werden und die Detektorausgänge mit der Lichtleistungsverteilungs- Analyseschaltung 48 verbunden sind.
Um eine Verschlechterung des Dünnfilms für hochauflösen­ des Auslesen zu verhindern, wird der gepulste Laserstrahl für hochauflösendes Auslesen verwendet. Damit konnte für das Verhältnis a : λ/NA der Länge eines Mittelbereichs der Apertur längs der Spuren a zum Laserfleck-Durchmesser λ /NA ein Wert im Bereich von 1/3 bis 1/2 erhalten werden. Für die Scheibe mit Mikromarkierungen betrug der Überlap­ pungsbereich des Lichtflecks in einem Bereich von 0,4 λ /NA v · T nicht weniger als 30%. Die Wirkung des Pul­ sierens des Laserstrahls für hochauflösendes Auslesen war gering. Es hat sich herausgestellt, daß in einem Bereich von v · T 1,5 λ/NA Markierungen übersprungen wurden.
Um ein hochauflösendes Auslesen der Markierungen sicher zu machen, wurde in die in Fig. 14 gezeigte Impulsmodula­ tionsschaltung 43 eine Schaltung eingebaut, die die fol­ genden Gleichungen erfüllt:
0,4 λ/NA v · T 1,5 λ/NA und
0,3 k x/T 0,5 k,
wobei k eine Proportionalitätskonstante ist, die 1 ist, wenn die Laserleistung und die lineare Geschwindigkeit 8 mW bzw. 8 m/s für die Scheibe mit der in Fig. 7 gezeigten Struktur sind. Im Ergebnis hatte das erhaltene T/R-Ver­ hältnis den Wert 46 dB. Das T/R-Verhältnis konnte um weitere 2 dB verbessert werden, wenn die folgenden Glei­ chungen erfüllt waren:
0,5 λ/NA v · T 0,9 λ/NA und
0,3 k x/T 0,5 k.
Ausführungsform 16
Fig. 9 zeigt die Querschnittsstruktur eines Beispiels einer wiederbeschreibbaren Scheibe, in der der Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen gemäß der vorliegenden Er­ findung verwendet wird. Der in der Ausführungsform 16 verwendete Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen besitzt die mittlere Zusammensetzung der obenerwähnten allgemei­ nen Darstellung (8).
Zunächst bildeten die Erfinder ein Substrat mit einem Durchmesser von 13 cm und einer Dicke von 1,2 mm. Das Substrat wurde in eine Magnetron-Katodenzerstäubungsvor­ richtung gegeben, um auf dem Substrat aufeinanderfolgend Filmlaminierungen zu bilden. Die Vorrichtung besitzt mehrere Targets, durch die laminierte Filme aufeinander­ folgend gebildet werden können. Mit der Vorrichtung kön­ nen Filme mit ausgezeichneter Gleichmäßigkeit und Repro­ duzierbarkeit ihrer Dicke gebildet werden. Die Erfinder bildeten auf dem Substrat unter Verwendung der Magnetron- Katodenzerstäubungsvorrichtung eine Schicht aus (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀ mit einer Dicke von 125 nm. Auf dieser Schicht wurden ein Film aus (Sn₃Zn)₈₀(SnTi₂)₂₀ mit einer Dicke von 30 nm, eine Schicht aus (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀ sowie eine Schicht aus (CR₄Te₅)₂₀(GeSb₂Te₄)₈₀ mit einer Dicke von 30 nm gebildet. Ferner wurden auf dieser Schicht ein Film aus (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀ mit einer Dicke von 20 nm sowie eine Al-Ti-Schicht mit einer Dicke von 100 nm aufeinan­ derfolgend gebildet. Danach wurde auf die Al-Ti-Schicht mittels einer Klebstoffschicht ein Polycarbonat-Substrat geklebt. Die Scheibe besitzt Einzelseitenstruktur. Die Scheibe kann auch eine Doppelseitenstruktur besitzen, indem anstelle des Polycarbonat-Substrats eine zusätzli­ che Struktur mit denselben Schichten wie oben erwähnt gebildet wird, bevor die beiden Strukturen mittels der Klebstoffschicht aneinandergeklebt werden.
In dem Bereich, in dem das hochauflösende Auslesen ausge­ führt werden soll, wird die Laserleistung bei 3 mW gehal­ ten. Diese Leistung ist unterschiedlich je nach Schmelzp­ unkt des Dünnfilms für hochauflösendes Auslesen. Wenn der Auslesevorgang über den Bereich des hochauflösenden Aus­ lesens hinweggegangen ist, wird die Laserleistung auf 1 mW abgesenkt, um die Spurverfolgung und die automatische Fokussierung zu ermöglichen. Es wird darauf hingewiesen, daß die Spurverfolgung und die automatische Fokussierung auch während des hochauflösenden Auslesens fortgesetzt werden.
Da der Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen nach dem Auslesevorgang erneut kristallisierte, war keine Rekri­ stallisation erforderlich.
Ausführungsform 17
Die Anzahl der möglichen hochauflösenden Auslesevorgänge sowie das T/R-Verhältnis eines wiedergegebenen Signals nach 10⁵ hochauflösenden Auslesevorgängen haben sich wie unten angegeben geändert, wenn der Dünnfilm für hochauf­ lösendes Auslesen aus (Sn₃Zn)₈₀(SnTi₂)₂₀ der Ausführungs­ form 16, wie er in Fig. 9 gezeigt ist, einen konstant gehaltenen Gehalt von Zn aufwies.
Zusammensetzung
Anzahl der möglichen hochauflösenden Auslesevorgänge
Sn₅₅Zn₂₀Ti₂₅|< 2 × 10⁶
Sn₆₇Zn₂₀Ti₁₃ 2 × 10⁶
Sn₇₅Zn₂₀Ti₅ 1 × 10⁶
Sn₈₀Zn₂₀ 5 × 10⁵
Zusammensetzung
T/R-Verhältnis des wiedergegebenen Signals nach 10⁵ hochauflösenden Auslesevorgängen
Sn₂₅Zn₂₀Ti₅₅|44 dB
Sn₃₀Zn₂₀Ti₅₀ 46 dB
Sn₄₀Zn₂₀Ti₄₀ 48 dB
Sn₅₅Zn₂₀Ti₂₅ 50 dB
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß die Bereiche für e und f der obenerwähnten allgemeinen Darstellung (8) vorzugsweise durch 30 e 95 bzw. 5 f 50 und stär­ ker bevorzugt durch 40 e 87 bzw. 13 f 40 gegeben sind.
Außerdem hat sich das T/R-Verhältnis eines wiedergegebe­ nen Signals nach 10⁵ hochauflösenden Auslesevorgängen wie im folgenden angegeben geändert, wenn der Zusatz von Tl zu dem in Fig. 9 gezeigten Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen aus (Sn₃Zn)₈₀(SnTi₂)₂₀ geändert wurde, während die Gehalte von Sn, Zn und Ti konstant gehalten wurden.
Gehalt von Tl
T/R-Verhältnis des wiedergegebenen Signals nach 10⁵ hochauflösenden Auslesevorgängen
g = 0%|46 dB
g = 10% 48 dB
g = 20% 46 dB
g = 25% 43 dB
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß der Bereich von g der obenerwähnten allgemeinen Darstellung (8) vorzugs­ weise durch 0 g 20 und stärker bevorzugt durch 0 g 10 gegeben ist.
Außerdem wird bevorzugt, daß die Komponenten mit hohem Schmelzpunkt der Kombinationen aus D, D¹, E und F, wovon D zwei Elemente wie etwa Sn und Zn bezeichnet und wobei Kombinationen D-E, E-F und D′-E enthalten sind, die keine eutektischen Punkte besitzen oder Schmelzpunkte aufwei­ sen, die um nicht mehr als 150°C unter den Schmelzpunkten von D und D-D′ liegen, selbst wenn sie eutektische Punkte besitzen.
Ausführungsform 18
Der Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen aus dem Sn-Zn- Ti-System der Ausführungsform 16, wie sie in Fig. 9 ge­ zeigt ist, kann alternativ durch eines der Materialien mit der durch die allgemeine Darstellung (8) gegebenen mittleren Zusammensetzung ersetzt werden, um ähnliche Wirkungen wie obenerwähnt zu schaffen:
Pb-Se, Pb-Ce, Pb-La, Pb-Pt, Pb-Si, Sn-Sb, Sn-Se, Sn-Co, Sn-Cu, Sn-Ni, Sn-Pt, Bi-Te, Bi-Se, Bi-Ce, Bi-Cu, Bi-Cd, Bi-Pt, Zn-Ni, Zn-Pt, Zn-La, Zn-Ce, Ga-Cr, Ga-Cu, Ga-Ni, Ga-La, Ga-Pt, Ga-Ce, In-Se, In-Sb, In-Te, In-As, In-Mn, In-Ni, In-Ag, Pb-Sn-Se, Pb-Sn-Ce, Pb-Sn-La, Pb-Sn-Pt, Pb- Sn-Si, Pb-Sn-Sb, Pb-Sn-Co, Pb-Sn-Cu, Pb-Sn-Ni, Sn-Bi-Sb, Sn-Bi-Se, Sn-Bi-Co, Sn-Bi-Cu, Sn-Bi-Ni, Sn-Bi-Pt, Sn-Bi- Te, Sn-Bi-Ce, Sn-Bi-Cd, Zn-Sn-Sb, Zn-Sn-Se, Zn-Sn-Co, Zn- Sn-Cu, Zn-Sn-Ni, Zn-Sn-Pt, Zn-Sn-Ni, Zn-Sn-La, Zn-Sn-Ce, Sn-Ga-Sb, Sn-Ga-Se, Sn-Ga-Co, Sb-Ga-Cu, Sn-Ga-Ni, Sn-Ga- Pt, SN-Ga-Cr, Sn-Ga-La, Sn-Ga-Ce, Bi-Ga-Te, Bi-Ga-Se, Bi- Ga-Cu, Bi-Ga-Cd, Bi-Ga-Pt, Bi-Ga-Cr, Bi-Ga-Ni, Bi-Ga-La, Bi-Ga-Ce, In-Ga-Cr, In-Ga-Cu, In-Ga-Ni, In-Ga-La, In-Ga- Pt, In-Ga-Ce, In-Ga-Se, In-Ga-Sb, In-Ga-Te, In-Ga-As, In- Ga-Mn, In-Ga-Ag, In-Bi-Te, In-Bi-Se, In-Bi-Cu, In-Bi-Cd, In-Bi-Pt, In-Bi-Sb, In-Bi-As, In-Bi-Mn, In-Bi-Ni, In-Bi- Ag, In-Bi-Ce.
Ausführungsform 19
Der Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen aus (Sn₃Zn)₈₀(SnTi₂)₂₀ der Ausführungsform 16, wie sie in Fig. 9 gezeigt ist, kann alternativ durch eines der Materia­ lien ersetzt werden, deren mittlere Zusammensetzung durch die allgemeine Darstellung (11) gegeben ist, etwa durch Se₅₁In₄₀Cr₉, das eine Komponente mit hohem Schmelzpunkt Cr₃Se₄ sowie eine Phasenänderungskomponente InSe besitzt, um ähnliche Wirkungen wie oben beschrieben zu erhalten. Damit das T/R-Verhältnis eines wiedergegebenen Signals nach 10⁵ hochauflösenden Auslesevorgängen nicht niedriger als 46 dB ist, sind bevorzugte Bereiche für p, q, r und s durch 40 p 95, 0 q 55, 5 r 50 bzw. 0 s 20 gegeben. Damit das T/R-Verhältnis eines wiedergegebenen Signals nach 10⁵ hochauflösenden Auslesevorgängen nicht niedriger als 48 dB ist, sind die stärker bevorzugten Bereiche von p, q, r und s durch 50 p 80, 0 q 40, 10 r 40 bzw. 0 s 10 gegeben. Die Zusammensetzung sollte für den Phasenänderungs-Aufzeichnungsfilm 28 ver­ wendet werden. Diese Zusammensetzung könnte auch für den Phasenänderungs-Aufzeichnungsfilm eines Aufzeichnungsme­ diums ohne Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen verwen­ det werden.
Ausführungsform 20
Der Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen der Ausfüh­ rungsform 19 mit dem Se-In-Cr-System kann alternativ durch eines der folgenden Materialien ersetzt werden, deren mittlere Zusammensetzung durch die allgemeine Dar­ stellung (11) gegeben ist, um ähnliche Wirkungen wie oben beschrieben zu erhalten:
Se-In-Si, Se-In-Ag, Se-In-Al, Se-In-Ba, Se-In-Ca, Se-In- Cd, Se-In-Co, Se-In-Cu, Se-In-Mg, Se-In-Mn, Se-In-Mo, Se- In-Ni, Se-In-Pd, Se-In-Pt, Se-In-Ta, Se-In-Ti, Se-In-V, Se-In-W, Se-In-Y, Se-In-Pb, Se-Sb-Si, Se-Sb-Ag, Se-Sb-Al, Se-Sb-Ba, Se-Sb-Ca, Se-Sb-Cd, Se-Sb-Co, Se-Sb-Cr, Se-Sb- Cu, Se-Sb-Mg, Se-Sb-Mn, Se-Sb-Mo, Se-Sb-Ni, Se-Sb-Pd, Se- Sb-Pt, Se-Sb-Ta, Se-Sb-Ti, Se-Sb-V, Se-Sb-W, Se-Sb-Y, Se- Sb-Pb, Se-Bi-Si, Se-Bi-Ag, Se-Bi-Al, Se-Bi-Ba, Se-Bi-Ca, Se-Bi-Cd, Se-Bi-Co, Se-Bi-Cr, Se-Bi-Cu, Se-Bi-Mg, Se-Bi- Mn, Se-Bi-Mo, Se-Bi-Ni, Se-Bi-Pd, Se-Bi-Pt, Se-Bi-Ta, Se- Bi-Ti, Se-Bi-V, Se-Bi-W, Se-Bi-Y, Se-Bi-Pb, Se-Te-Si, Se- Te-Ag, Se-Te-Al, Se-Te-Ba, Se-Te-Ca, Se-Te-Cd, Se-Te-Co, Se-Te-Cr, Se-Te-Cu, Se-Te-Mg, Se-Te-Mn, Se-Te-Mo, Se-Te- Ni, Se-Te-Pd, Se-Te-Pt, Se-Te-Ta, Se-Te-Ti, Se-Te-V, Se- Te-W, Se-Te-Y, Se-Te-Pb, Se-Au-Si, Se-Au-Ag, Se-Au-Al, Se-Au-Ba, Se-Au-Ca, Se-Au-Cd, Se-Au-Co, Se-Au-Cr, Se-Au- Cu, Se-Au-Mg, Se-Au-Mn, Se-Au-Mo, Se-Au-Ni, Se-Au-Pd, Se- Au-Ta, Se-Au-Ti, Se-Au-V, Se-Au-W, Se-Au-Y, Se-Au-Pb, Se- Au-Si, Se-B-Si, Se-B-Ag, Se-B-Al, Se-B-Ba, Se-B-Ca, Se-B- Cd, Se-B-Co, Se-B-Cr, Se-B-Cu, Se-B-Mg, Se-B-Mn, Se-B-Mo, Se-B-Ni, Se-B-Pd, Se-B-Pt, Se-B-Ta, Se-B-Ti, Se-B-V, Se- B-W, Se-B-Y, Se-B-Pb, Se-Cs-Si, Se-Cs-Ag, Se-Cs-Al, Se- Cs-Ba, Se-Cs-Ca, Se-Cs-Cd, Se-Cs-Co, Se-Cs-Cr, Se-Cs-Cu, Se-Cs-Mg, Se-Cs-Mn, Se-Cs-Mo, Se-Cs-Ni, Se-Cs-Pd, Se-Cs- Pt, Se-Cs-Ta, Se-Cs-Ti, Se-Cs-V, Se-Cs-W, Se-Cs-Y, Se-Cs- Pb, Se-Sn-Si, Se-Sn-Ag, Se-Sn-Al, Se-Sn-Ba, Se-Sn-Ca, Se- Sn-Cd, Se-Sn-Co, Se-Sn-Cr, Se-Sn-Cu, Se-Sn-Mg, Se-Sn-Mn, Se-Mo, Se-Sn-Ni, Se-Sn-Pd, Se-Sn-Pt, Se-Sn-Ta, Se-Sn-Ti, Se-Sn-V, Se-Sn-V, Se-Sn-W, Se-Sn-Y, Se-Sn-Pb, Se-Tl-Si, Se-Tl-Ag, Se-Tl-Al, Se-Tl-Ba, Se-Tl-Ca, Se-Tl-Cd, Se-Tl- Co, Se-Tl-Cr, Se-Tl-Cu, Se-Tl-Mg, Se-Tl-Mn, Se-Tl-Mo, Se- Tl-Ni, Se-Tl-Pd, Se-Tl-Pt, Se-Tl-Ta, Se-Tl-Ti, Se-Tl-V, Se-Tl-W, Se-Tl-Y, Se-Tl-Pb, Se-S-Si, Se-S-Ag, Se-S-Al, Se-S-Ba, Se-S-Ca, Se-S-Cd, Se-S-Co, Se-S-Cr, Se-S-Cu, Se- 5-Mg, Se-S-Mn, Se-S-Mo, SE-S-Ni, Se-S-Pd, Se-S-Pt, Se-S- Ta, Se-S-Ti, Se-S-V, Se-S-W, Se-S-Y, Se-S-Pb, Se-Ge-Si, Se-Ge-Ag, Se-Ge-Al, Se-Ge-Ba, Se-Ga-Ca, Se-Ge-Cd, Se-Ge- Co, Se-Ge-Cr, Se-Ge-Cu, Se-Ge-Mg, Se-Ge-Mn, Se-Ge-Mo, Se- Ge-Ni, Se-Ge-Pd, Se-Ge-Pt, Se-Ge-Ta, Se-Ge-Ti, Se-Ge-V, Se-Ge-W, Se-Ge-Y, Se-Ge-Pb, Se-Fe-Si, Se-Fe-Ag, Se-Fe-Al, Se-Fe-Ba, Se-Fe-Ca, Se-Fe-Cd, Se-Fe-Co, Se-Fe-Cr, Se-Fe- Cu, Se-Fe-Mg, Se-Fe-Mn, Se-Fe-Mo, Se-Fe-Ni, Se-Fe-Pd, Se- Fe-Pt, Se-Fe-Ta, Se-Fe-Ti, Se-Fe-V, Se-Fe-W, Se-Fe-Y, Se- Fe-Pb, Se-Zn-Si, Se-Zn-Ag, Se-Zn-Al, Se-Zn-Ba, Se-Zn-Ca, Se-Zn-Cd, Se-Zn-Co, Se-Zn-Cr, Se-Zn-Cu, Se-Zn-Mg, Se-Zn- Mn, SE-Zn-Mo, Se-Zn-Ni, Se-Zn-Pd, Se-Zn-Pt, Se-Zn-Ta, Se- Zn-Ti, Se-Zn-V, Se-Zn-W, Se-Zn-Y und Se-Zn-Pb.
Ausführungsform 21
Fig. 7 zeigt die Querschnittsstruktur eines scheibenför­ migen Informationsaufzeichnungsmediums ausschließlich für die Wiedergabe, bei dem in einer Oberfläche des Substrats "zerklüftete" Bits eingraviert sind.
Das scheibenähnliche Medium wurde auf die gleiche Weise wie in der Ausführungsform 1 gebildet, mit der Ausnahme, daß die Bits auf der Oberfläche des Substrats eingraviert wurden und die Aufzeichnungsfilme als Maskierungsschich­ ten 13 und 13′ verwendet wurden.
Das heißt, daß auf den Polycarbonat-Substraten 11 und 11′, die auf ihren Oberflächen Datenbits enthalten, Schutzschich­ ten 12 und 12′ eines (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀-Films mit einer Dicke von 125 nm gebildet sind. Auf den Schutzschichten 12 und 12′ sind ein inselförmiger Ag₂Te-Film mit einer Dicke von 3 nm (nicht gezeigt) sowie Maskierungsschichten 13 und 13′ eines (Ag₂Ge)₃₀(Se₈₀Te₂₀)₇₀-Films oder einer Zusammensetzung aus Ag₂₀Te₂₄Se₅₆ mit einer Dicke von unge­ fähr 30 nm gebildet. Auf den Maskierungsschichten 13 und 13′ sind Zwischenschichten 14 und 14′ eines (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀-Films mit einer Dicke von ungefähr 25 nm gebildet. Auf den Zwischenschichten 14 und 14′ sind re­ flektierende Schichten 15 bzw. 15′ eines Al₉₇Ti₉-Films mit einer Dicke von 80 nm gebildet. Die beiden reflektie­ renden Schichten 15 und 15′ sind mittels einer Klebstoff­ schicht 16 eines heißschmelzenden Klebstoffs eines Vinylchlorid-Vinylacetat-Systems aneinander geklebt.
Ein Lese-Laserstrahl wird so auf das Informationsaufzeich­ nungsmedium gerichtet, daß er von der Substratseite in die Scheibe eintritt. In die Maskierungsschichten 13 und 13′ werden Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt Ag₂Te in ähnlicher Form wie in der Ausfüh­ rungsform 1 (siehe Fig. 1A, 1B und 1C) gebildet. Die übrige Komponente, die der Phasenänderungskomponente 3a in den Fig. 1A, 1B und 1C entspricht, ist Se₈₀Te₂₀.
(1) Weitere Beispiele für Komponenten mit hohem Schmelz­ punkt
Die Komponente mit hohem Schmelzpunkt, die in den Maskie­ rungsschichten 13 und 13′ niedergeschlagen ist, kann alternativ durch eines der in den Ausführungsformen 1 und 3 erwähnten Materialien ersetzt sein. Die Bildung des inselförmigen Ag₂Ge-Films kann weggelassen werden.
(2) Weitere Beispiele der übrigen Komponente nach dem Niederschlag der Komponente mit hohem Schmelzpunkt
Die übrige Komponente Se₈₀-Te₂₀, die von der Komponente mit hohem Schmelzpunkt verschieden ist, kann alternativ teilweise oder vollständig durch andere Materialien we­ nigstens einer der folgenden Hauptkomponenten oder durch andere Materialien, die diesen ähnlich sind, ersetzt werden, um Eigenschaften zu erhalten, die den Eigenschaf­ ten der obenbeschriebenen übrigen Komponente ähnlich sind.
Sn, Pb, Sb, Bi, Te, Zn, Cd, Se, In, Ga, S, Tl, Mg, Tl₂Se, TlSe, Tl₂Se₃, Tl₃Te₂, TlTe, InBi, In₂Bi, TeBi, Tl-Se, Tl- Te, Pb-Sn, Bi-Sn, Se-Te, S-Se, Bi-Ga, Sn-Zn, Ga-Sn, Ga- In, In₃SeTe₂, AgInTe₂, GeSb₄Te₇, Ge₂Sb₂Te₅, GeSb₂Te₄, GeBi₄Te₇, GeBi₂Te₄, Ge₃Bi₂Te₆, Sn₂Sb₆Se₁₁, Sn₂Sb₂Se₅, SnSb₂Te₄, Pb₂Sb₆Te₁₁, CuAsSe₂, Cu₃AsSe₃, CuSbS₂, CuSbSe₂, InSe, Sb₂Se₃, Sb₂Te₃, Bi₂Te₃, SnSb, FeTe, Fe₂Te₃, FeTe₂, ZnSb, Zn₃Sb₂, VTe₂, V₅Te₈, AgIn₂, BiSe, InSb, In₂Te und In₂Te₅.
Die übrigen Komponenten sollten vorzugsweise Metalle, Verbindungen oder Legierungen sein, deren Schmelzpunkte nicht höher als 650°C ist.
Es sollte darauf hingewiesen werden, daß während des hochauflösenden Auslesens die Dicken der Schichten geän­ dert werden können, um nur den Bereich außerhalb des gegenüber dem Lichtfleck abgeschatteten Bereichs auf eine der in Fig. 8 gezeigten Weise entgegengesetzte Weise zu maskieren.
Wenn der Schmelzpunkt der übrigen Komponente 250°C ist, können die Eigenschaften an die erwähnten Eigenschaften angenähert werden, so lange der Schmelzpunkt der Kompo­ nente mit hohem Schmelzpunkt nicht niedriger als 450°C ist.
Wenn die Länge der Aufzeichnungsmarkierung ungefähr 25% des Durchmessers des Lichtflecks 31 beträgt, hat sich das T/R-Verhältnis des wiedergegebenen Signals nach 10⁵ hoch­ auflösenden Auslesevorgängen bei einer Änderung von Δk′ des Extinktionskoeffizienten k der Maskierungsschichten 13 und 13′ vor und nach der Laserbestrahlung geändert.
T/R-Verhältnis des wiedergegebenen Signals nach 10⁵ hochauflösenden Auslesevorgängen
Δk′ = 5%|37 dB
Δk′ = 10% 42 dB
Δk′ = 20% 46 dB
Δk′ = 30% 48 dB
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß die Änderung vorzugsweise in einem Bereich von 20% Δk′ liegen soll­ te.
Wenn der Schmelzpunkt (SP) der übrigen Komponente nach dem Niederschlag der Komponente mit hohem Schmelzpunkt geändert wurde, hat sich das T/R-Verhältnis des wiederge­ gebenen Signals nach 10⁵ hochauflösenden Auslesevorgängen folgendermaßen geändert:
T/R-Verhältnis des wiedergegebenen Signals nach 10⁵ hochauflösenden Auslesevorgängen
SP = 100°C|49 dB
SP = 250°C 48 dB
SP = 400°C 47 dB
SP = 650°C 46 dB
SP = 700°C 40 dB
SP = 750°C 33 dB
Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß der Schmelzpunkt (SP) der übrigen Komponente nach dem Niederschlag der Komponente mit hohem Schmelzpunkt vorzugsweise nicht hö­ her als 650°C und stärker bevorzugt nicht höher als 250°C ist.
Fig. 9 zeigt ein Beispiel eines Informationsaufzeich­ nungsmediums, das die hochauflösende Wirkung in einer Informationswiedergabe-Betriebsart ausnutzen kann. Das Beispiel des Informationsaufzeichnungsmediums ist vom Phasenänderungstyp der Ausführungsform 1, bei der die Maskierungsschicht hinzugefügt ist, die derjenigen der Ausführungsform 4 ähnlich ist.
Dieses scheibenförmige Medium ist ebenso wie das Informa­ tionsaufzeichnungsmedium der Ausführungsform 1 aufgebaut, mit der Ausnahme, daß der Aufzeichnungsfilm eine Mehr­ schichtstruktur besitzt. Das heißt, daß auf den Polycarbonat- Substraten 1 und 1′ wie in der Ausführungsform 1 Schutz­ schichten 2 und 2′ eines (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀-Films gebildet sind. Auf den Schutzschichten 2 und 2′ werden aufeinan­ derfolgend die Aufzeichnungsfilme 3 und 3′, die Zwischen­ schichten 4 und 4′ eines (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀-Films sowie re­ flektierende Schichten 5 und 5′ eines Al₉₇Ti₃-Films ge­ bildet. Die Scheiben werden durch Aneinanderkleben der reflektierenden Schichten 5 und 5′ mittels einer Klebe­ schicht 6 aneinandergeklebt. Der Aufzeichnungsfilm 3′ ist aus einer Maskierungsschicht, einer dielektrischen Schicht sowie einer eigentlichen Aufzeichnungsschicht gebildet, die in dieser Reihenfolge auf seiten des Substrats 1′ übereinander geschichtet werden. Der Auf­ zeichnungsfilm 3 ist auf die gleiche Weise wie der Auf­ zeichnungsfilm 3′ gebildet.
Die Maskierungsschicht besitzt die gleiche Zusammenset­ zung wie in der Ausführungsform 21, nämlich die Zusammen­ setzung (Ag₂Te)₃₀(Se₈₀Te₂₀)₇₀, d. h. Ag₂₀Te₂₄Se₅₆. Die Mas­ kierungsschicht ergibt das gleiche Maskierungsmerkmal wie in der Ausführungsform 21.
Die dielektrische Schicht ist aus einem (ZnS)₈₀(SiO₂)₂₀- Film aufgebaut. Die gleichen Aufzeichnungsfilme wie die Aufzeichnungsfilme 3 und 3′ in der Ausführungsform 1 können alternativ durch irgendeinen bereits bekannten Aufzeichnungsfilm des Phasenänderungstyps ersetzt sein.
Wenn in Abständen von 0,8 µm eine Aufzeichnungsmarkierung mit einer Länge von 0,4 µm gebildet wurde, war das erhal­ tene T/R-Verhältnis des wiedergegebenen Signals nicht geringer als 46 dB, ferner war das Löschverhältnis nicht geringer als 25 dB.
Die Maskierungsschichten ergeben ähnliche Wirkungen für Informationsaufzeichnungsmedien des bereits bekannten Phasenänderungstyps oder für andere Informationsaufzeich­ nungsmedien wie etwa eine magnetooptische Scheibe, um gemäß Prinzipien aufzuzeichnen, die sich von den Pha­ senänderungsmedien der vorliegenden Erfindung unterschei­ den.
Die anderen Tatsachen, die hier nicht offenbart sind, sind die gleichen wie in der Ausführungsform 1.
Ausführungsform 23
Ein scheibenförmiges Aufzeichnungsmedium (nicht gezeigt) der Ausführungsform 23 ist im wesentlichen auf die glei­ che Weise wie das in Fig. 3 gezeigte Informationsauf­ zeichnungsmedium der Ausführungsform 1 aufgebaut, mit der Ausnahme, daß die reflektierenden Schichten 1 und 1′ des Al-Ti-Materials der Ausführungsform 1 durch ein Material ersetzt sind, das eine Komponente mit hohem Schmelzpunkt wie in den Aufzeichnungsfilmen 3 und 3′ enthält.
Die Komponente mit hohem Schmelzpunkt der reflektierenden Schichten ist die gleiche wie in der Ausführungsform 1.
Die übrige Komponente nach dem Niederschlag der Kompo­ nente mit hohem Schmelzpunkt in den reflektierenden Schichten ist vorzugsweise ein Metall, eine Verbindung oder eine Legierung mit einem Schmelzpunkt, der nicht höher als 650°C ist, wobei der Realteil n oder der Ima­ ginärteil k (Extinktionskoeffizient) des komplexen Bre­ chungsindex durch die Bestrahlung mit dem Laserstrahl um nicht weniger als 20% geändert wird und wobei das Refle­ xionsvermögen nicht geringer als 60% ist, wenn der Real­ teil n und der Imaginärteil k hoch sind.
Wenn die reflektierenden Schichten aus (LaBi)₃₀Bi₇₀ mit einer Dicke von 80 nm gebildet wurden, wurde die hochauf­ lösende Wirkung in der Wiedergabebetriebsart erhalten. Wenn eine Aufzeichnungsmarkierung mit einer Länge von 0,4 µm in Abständen von 0,8 µm geschrieben war, war das er­ haltene T/R-Verhältnis des wiedergegebenen Signals nicht geringer als 46 dB, ferner war das Löschverhältnis nicht niedriger als 25 dB. Die Komponente mit hohem Schmelz­ punkt der (LaBi)₃₀Bi₇₀-Schicht war LaBi, während die Phasenänderungskomponente Bi war.
Die hochauflösende Wirkung wird gemäß den folgenden Prin­ zipien erhalten. Wie in Fig. 8 gezeigt, besitzt ein Hoch­ temperaturbereich 35 eines Lichtflecks 31 wenigstens eine Phasenänderungskomponente Bi der geschmolzenen reflektie­ renden Schicht, die den Realteil n und/oder den Imaginär­ teil k des komplexen Brechungsindex absenkt. Dadurch wird in einem Bereich 33, der in Fig. 8 als Maske dient, das reflektierte Licht abgeschwächt. Aus diesem Grund kann das vom Bereich 33 reflektierte Licht keinen ausreichen­ den Kontrast schaffen, um den Aufzeichnungsfilm zu lesen.
Andererseits besitzen der Realteil n und/oder der Ima­ ginärteil k des komplexen Brechungsindex in einem Nieder­ temperaturbereich im kristallisierten, festen Zustand einen höheren Wert als im Hochtemperaturbereich. Aus diesem Grund kann das von dem vom Bereich 33 verschiede­ nen Bereich reflektierte Licht einen ausreichenden Kon­ trast zum Lesen schaffen.
Im Ergebnis besitzt der Markierungserfassungsbereich 34 wie in Fig. 8 gezeigt die Form eines Halbmondes. Es ist möglich, die Aufzeichnungsmarkierungen 32 sicher auszule­ sen, die mit einer Dichte aufgezeichnet worden sind, die Abständen der Mittelpunkte der Markierungen entspricht, die kleiner als der Durchmesser des Lichtflecks sind.
Die Dicken der Schichten können geändert werden, um den Erfassungsbereich 34 zu verändern.
Beispiele weiterer übriger Komponenten
Bi, das die übrige Komponente bei der Komponente mit hohem Schmelzpunkt LaBi darstellt, kann teilweise oder vollständig durch folgende Materialien ersetzt sein:
Sn, Pb, Sb, Te, Zn, Cd, Se, In, Ga, S, Tl, Mg, Tl₂Se, TlSe, Tl₂Se₃, Tl₃Te₂, TlTe, InBi, In₂Bi, TeBi, Tl-Se, Tl- Te, Pb-Sn, Bi-Sn, Se-Te, S-Se, Bi-Ga, Sn-Zn, Ga-Sn, Ga- In, In₃SeTe₂, AgInTe₂, GeSb₄Te₇, Ge₂Sb₂Te₅, GeSb₂Te₄, GeBi₄Te₇, GeBi₂Te₄, Ge₃Bi₂Te₆, Sn₂Sb₆Se₁₁, Sn₂Sb₂Se₅, SnSb₂Te4, Pb₂Sb₆Te₁₁, CuAsSe₂, Cu₃AsSe₃, CuSbS₂, CuSbSe₂, InSe, Sb₂Se₃, Sb₂Te₃, Bi₂Te₃, SnSb, FeTe, Fe₂Te₃, FeTe₂.

Claims (77)

1. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm, dessen Atom­ anordnung durch Bestrahlen mit einem energietransportie­ renden Strahl geändert wird und der direkt auf einem Substrat (1) oder auf einer Schutzschicht (2) gebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Zusammensetzung des Informationsauf­ zeichnungs-Dünnfilms in Richtung seiner Dicke gegeben ist durch die allgemeine Darstellung SbxTeyApBqCr,wobei A wenigstens eines der Elemente bezeichnet, die aus einer ersten Gruppe ausgewählt sind, welche Ge und In enthält, wobei B wenigstens eines der Lanthanoidenelemen­ te und der Elemente bezeichnet, die aus einer zweiten Gruppe ausgewählt sind, welche ihrerseits Ag, Ba, Co, Cr, Ni, Pt, Si, Sr, Au, Cd, Cu, Li, Mo, Mn, Zn, Al, Fe, Pb, Na, Cs, Ga, Pd, Bi, Sn, Ti und V enthält, und wobei C wenigstens eines der Elemente bezeichnet, die von Sb und Te und von den mit den Symbolen A und B bezeichneten Elementen verschieden sind, und
wobei x, y, p, q und r sämtlich in Einheiten von At-% gegeben sind und in Bereichen 2 x 41, 25 y 75, 0,1 p 60, 3 q 40 bzw. 0,1 r 30 liegen.
2. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm, dessen Atom­ anordnung durch Bestrahlen mit einem energietransportie­ renden Strahl geändert wird und der direkt auf einem Substrat (1) oder auf einer Schutzschicht (2) gebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Zusammensetzung des Informationsauf­ zeichnungs-Dünnfilms in Richtung seiner Dicke gegeben ist durch die allgemeine Darstellung SbxTeyApBq,wobei A wenigstens eines der Elemente bezeichnet, die aus einer ersten Gruppe ausgewählt sind, welche Ge und In enthält, und wobei B wenigstens eines der Lanthanoiden­ elemente und der Elemente bezeichnet, die aus einer zwei­ ten Gruppe ausgewählt sind, welche ihrerseits Ag, Ba, Co, Cr, Ni, Pt, Si, Sr, Au, Cd, Cu, Li, Mo, Mn, Zn, Al, Fe, Pb, Na, Cs, Ga, Pd, Bi, Sn, Ti und V enthält, und
wobei x, y, p und q sämtlich in Einheiten von At-% gegeben sind und in Bereichen von 2 x 41, 25 y 75, 0,1 p 60 bzw. 3 q 40 liegen.
3. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm, dessen Atom­ anordnung durch Bestrahlen mit einem energietransportie­ renden Strahl geändert wird und der direkt auf einem Substrat (1) oder auf einer Schutzschicht (2) gebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Zusammensetzung des Informationsauf­ zeichnungs-Dünnfilms in Richtung seiner Dicke gegeben ist durch die allgemeine Darstellung SbxTeyBqCr,wobei B wenigstens eines der Lanthanoidenelemente und Elemente bezeichnet, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die ihrerseits Ag, Ba, Co, Cr, Ni, Pt, Si, Sr, Au, Cd, Cu, Li, Mo, Mn, Zn, Al, Fe, Pb, Na, Cs, Ga, Pd, Bi, Sn, Ti und V enthält, und wobei C wenigstens eines der Elemente bezeichnet, die von Sb und Te und von den mit dem Symbol B bezeichneten Elementen verschieden sind, und wobei x, y, q und r sämtlich in Einheiten von At-% gegeben sind und in Bereichen von 2 x 41, 25 y 75, 3 q 40 bzw. 0,1 r 30 liegen.
4. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm, dessen Atom­ anordnung durch Bestrahlen mit einem energietransportie­ renden Strahl geändert wird und der direkt auf einem Substrat (1) oder auf einer Schutzschicht (2) gebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Zusammensetzung des Informationsauf­ zeichnungs-Dünnfilms in Richtung seiner Dicke gegeben ist durch die allgemeine Darstellung SbxTeyBq,wobei B wenigstens eines der Lanthanoidenelemente und der Elemente enthält, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die ihrerseits Ag, Ba, Co, Cr, Ni, Pt, Si, Sr, Au, Cd, Cu, Li, Mo, Mn, Zn, Al, Fe, Pb, Na, Cs, Ga, Pd, Bi, Sn, Ti und V enthält, und
wobei x, y und q sämtlich in Einheiten von At-% gegeben sind und in Bereichen von 2 x 41, 25 y 75 bzw. 3 q 40 liegen.
5. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm, dessen Atomanordnung durch Bestrahlen mit einem energietranspor­ tierenden Strahl geändert wird und der direkt auf einem Substrat (1) oder auf einer Schutzschicht (2) gebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Zusammensetzung des Informationsauf­ zeichnungs-Dünnfilms in Richtung seiner Dicke gegeben ist durch die allgemeine Darstellung (GeaSbbTec)1-dXd,wobei X wenigstens eines der folgenden Elemente enthält: Ag, Ba, Co, Cr, Ni, Pt, Si, Sr, Au, Cd, Cu, Li, Mo, Mn, Zn, Al, Fe, Pb, Na, Cs, Ga, Pd, Bi, Sn, Ti, V, In, W, Zn und Lanthanoidenelemente; und
wobei a, b, c und d in Bereichen von 0,02 a 0,19, 0,04 b 0,4, 0,5 c 0,75 bzw. 0,03 d 0,3 liegen.
6. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm, dessen Atom­ anordnung durch Bestrahlen mit einem energietransportie­ renden Strahl geändert wird und der direkt auf einem Substrat (1) oder auf einer Schutzschicht (2) gebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Zusammensetzung des Informationsauf­ zeichnungs-Dünnfilms in Richtung seiner Dicke gegeben ist durch die allgemeine Darstellung (GeaSbbTec)1-dXd,wobei X wenigstens eines der folgenden Elemente enthält: Ag, Ba, Co, Cr, Ni, Pt, Si, Sr, Au, Cd, Cu, Li, Mo, Mn, Zn, Al, Fe, Pb, Na, Cs, Ga, Pd, Bi, Sn, Ti, V, In, W, Zn und Lanthanoidenelemente; und
wobei a, b, c und d in Bereichen von 0,25 a 0,65, 0 b 0,2, 0,35 c 0,75 bzw. 0,03 d 0,3 liegen.
7. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der mit den Symbolen B und X bezeichneten Elemente in Richtung der Filmdicke einen Konzentrationsgradienten besitzt.
8. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Dünnfilm Niederschläge mit einem relativ höheren Schmelzpunkt als die übrige Komponente enthält und
die Niederschläge ein Element oder Elemente ent­ halten, die mit dem Symbol B und/oder dem Symbol X be­ zeichnet sind.
9. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach einem der Ansprüche 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Dünnfilm Niederschläge mit einem relativ höheren Schmelzpunkt als die übrige Komponente enthält und die Niederschläge ein Element oder Elemente enthal­ ten, die mit dem Symbol B und/oder dem Symbol X bezeich­ net sind, und
wenigstens ein Teil der Komponente mit hohem Schmelzpunkt in einem mittleren Dickenbereich von 1 bis 10 nm auf der Lichteinfallsseite des Dünnfilms in einem nicht kontinuierlichen Filmzustand vorhanden ist.
10. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach einem der Ansprüche 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Dünnfilm Niederschläge mit einem relativ höheren Schmelzpunkt als die übrige Komponente enthält und die Niederschläge ein Element oder Elemente enthal­ ten, die mit dem Symbol B und/oder dem Symbol X bezeich­ net sind, und
die Summe der Atome der die Komponente mit hohem Schmelzpunkt aufbauenden Elemente in einem Bereich von 10 bis 50% der Summe sämtlicher Atome der den Dünnfilm auf­ bauenden Elemente liegt.
11. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach einem der Ansprüche 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Dünnfilm Niederschläge mit einem relativ höheren Schmelzpunkt als die übrige Komponente enthält und die Niederschläge ein Element oder Elemente enthal­ ten, die mit dem Symbol B und/oder dem Symbol X bezeich­ net sind, und
der Gehalt der Komponente mit hohem Schmelzpunkt sich in Richtung der Filmdicke ändert.
12. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach einem der Ansprüche 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Dünnfilm Niederschläge mit einem relativ höheren Schmelzpunkt als die übrige Komponente enthält und die Niederschläge ein Element oder Elemente enthal­ ten, die mit dem Symbol B und/oder dem Symbol X bezeich­ net sind, und
die mittlere Zusammensetzung gegeben ist durch LjHkwobei L eine Komponente mit niedrigem Schmelzpunkt ist, die aus einem Element oder einer Verbindung aufgebaut ist, und H eine Komponente mit hohem Schmelzpunkt ist, die aus einem Element oder einer Verbindung aufgebaut ist, und
bei Festlegung einer Zusammensetzung von 20 k/(j+k) 40 als Referenzzusammensetzung der Gehalt einer jeden der Komponentenelemente des Informationsauf­ zeichnungs-Dünnfilms in einem Bereich von ±10 At-% eines durch die Referenzzusammensetzung bestimmten Wertes liegt.
13. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach einem der Ansprüche 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Dünnfilm Niederschläge mit einem relativ höheren Schmelzpunkt als die übrige Komponente enthält und die Niederschläge ein Element oder Elemente enthal­ ten, die mit dem Symbol B und/oder dem Symbol X bezeich­ net sind, und
der Schmelzpunkt der Komponente mit hohem Schmelz­ punkt nicht niedriger als 780°C ist.
14. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach einem der Ansprüche 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Dünnfilm Niederschläge mit einem relativ höheren Schmelzpunkt als die übrige Komponente enthält und die Niederschläge ein Element oder Elemente enthal­ ten, die mit dem Symbol B und/oder dem Symbol X bezeich­ net sind, und
die Differenz zwischen dem Schmelzpunkt der Kom­ ponente mit hohem Schmelzpunkt und dem Schmelzpunkt der übrigen Komponente des Dünnfilms nicht geringer als 150°C ist.
15. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach einem der Ansprüche 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Dünnfilm Niederschläge mit einem relativ höheren Schmelzpunkt als die übrige Komponente enthält und die Niederschläge ein Element oder Elemente enthal­ ten, die mit dem Symbol B und/oder dem Symbol X bezeich­ net sind, und
die Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt kornförmig oder säulenförmig verteilt sind.
16. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach einem der Ansprüche 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Dünnfilm Niederschläge mit einem relativ höheren Schmelzpunkt als die übrige Komponente enthält und die Niederschläge ein Element oder Elemente enthal­ ten, die mit dem Symbol B und/oder dem Symbol X bezeich­ net sind, und
die maximale Außenabmessung eines jeden Nieder­ schlages der Komponente mit hohem Schmelzpunkt in Rich­ tung der Filmebene nicht kleiner als 5 nm und nicht grö­ ßer als 50 nm ist.
17. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach einem der Ansprüche 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Dünnfilm Niederschläge mit einem relativ höheren Schmelzpunkt als die übrige Komponente enthält und die Niederschläge ein Element oder Elemente enthal­ ten, die mit dem Symbol B und/oder dem Symbol X bezeich­ net sind, und
jeder der Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt sich säulenförmig von den beiden Grenzflä­ chen des Dünnfilms in Richtung der Filmdicke erstreckt und die Länge des Niederschlages in Richtung der Film­ dicke nicht kleiner als 5 nm und nicht größer als die halbe Dicke des Dünnfilms ist.
18. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach einem der Ansprüche 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Dünnfilm Niederschläge mit einem relativ höheren Schmelzpunkt als die übrige Komponente enthält und die Niederschläge ein Element oder Elemente enthal­ ten, die mit dem Symbol B und/oder dem Symbol X bezeich­ net sind, und
jeder der Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt sich säulenförmig von einer der beiden Grenzflächen des Dünnfilms in Richtung der Filmdicke erstreckt und die Länge des Niederschlages in Richtung der Filmdicke nicht kleiner als 10 nm und nicht größer als die Dicke des Dünnfilms ist.
19. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach einem der Ansprüche 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Dünnfilm Niederschläge mit einem relativ höheren Schmelzpunkt als die übrige Komponente enthält und die Niederschläge ein Element oder Elemente enthal­ ten, die mit dem Symbol B und/oder dem Symbol X bezeich­ net sind, und
die Länge eines jeden Niederschlages der Kompo­ nente mit hohem Schmelzpunkt in Richtung der Filmdicke nicht kleiner als 10 nm und nicht größer als die Dicke des Dünnfilms ist.
20. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach einem der Ansprüche 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Dünnfilm Niederschläge mit einem relativ höheren Schmelzpunkt als die übrige Komponente enthält und die Niederschläge ein Element oder Elemente enthal­ ten, die mit dem Symbol B und/oder dem Symbol X bezeich­ net sind, und
die Länge einer die Mittelpunkte zweier benach­ barter Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelz­ punkt verbindenden Linie, die durch einen Bereich zwi­ schen den Niederschlägen in Richtung der Filmebene ver­ läuft, nicht kleiner als 20 nm und nicht größer als 90 nm ist.
21. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach einem der Ansprüche 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Dünnfilm Niederschläge mit einem relativ höheren Schmelzpunkt als die übrige Komponente enthält und die Niederschläge ein Element oder Elemente enthal­ ten, die mit dem Symbol B und/oder dem Symbol X bezeich­ net sind, und
der Dünnfilm poröse Niederschläge mit einem rela­ tiv höheren Schmelzpunkt als die übrige Komponente ent­ hält und die übrige Komponente in den Poren der porösen Niederschläge verteilt ist.
22. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach einem der Ansprüche 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Dünnfilm Niederschläge mit einem relativ höheren Schmelzpunkt als die übrige Komponente enthält und die Niederschläge ein Element oder Elemente enthal­ ten, die mit dem Symbol B und/oder dem Symbol X bezeich­ net sind, und
die maximale Porenabmessung der Poren der porösen Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt in Richtung der Filmebene nicht größer als 80 nm ist und die maximale Wanddicke eines Bereichs zwischen zwei benach­ barten Poren in Richtung der Filmdicke nicht größer als 20 nm ist.
23. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach einem der Ansprüche 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Dünnfilm Niederschläge mit einem relativ höheren Schmelzpunkt als die übrige Komponente enthält und die Niederschläge ein Element oder Elemente enthal­ ten, die mit dem Symbol B und/oder dem Symbol X bezeich­ net sind, und
der Schmelzpunkt der übrigen Komponente des Dünn­ films nicht höher als 650°C ist.
24. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach einem der Ansprüche 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Dünnfilm Niederschläge mit einem relativ höheren Schmelzpunkt als die übrige Komponente enthält und die Niederschläge ein Element oder Elemente enthal­ ten, die mit dem Symbol B und/oder dem Symbol X bezeich­ net sind, und
der Schmelzpunkt der übrigen Komponente des Dünn­ films nicht höher als 250°C ist.
25. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach einem der Ansprüche 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Dünnfilm Niederschläge mit einem relativ höheren Schmelzpunkt als die übrige Komponente enthält und die Niederschläge ein Element oder Elemente enthal­ ten, die mit dem Symbol B und/oder dem Symbol X bezeich­ net sind, und
der Realteil und/oder der Imaginärteil des kom­ plexen Brechungsindex des Dünnfilms durch die Bestrahlung mit dem energietransportierenden Strahl gegenüber seinem Wert vor der Bestrahlung um nicht weniger als 20% verän­ dert wird.
26. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm, der direkt auf einem Substrat (1) oder auf einer Schutzschicht (2) gebildet ist und bei dem die Aufzeichnung oder die Wie­ dergabe von Information in der Weise erfolgt, daß seine Atomanordnung durch Bestrahlen mit einem energietranspor­ tierenden Strahl verändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Dünnfilm Niederschläge mit einem relativ höheren Schmelzpunkt als die übrige Komponente enthält und die Niederschläge in der übrigen Komponente des Dünn­ films verteilt sind.
27. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die maximalen Außenabmessungen eines jeden Nie­ derschlages der Komponente mit hohem Schmelzpunkt in Richtung der Filmebene nicht kleiner als 5 nm und nicht größer als 50 nm ist.
28. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt sich säulenförmig von beiden Grenzflächen des Dünnfilms in Richtung der Filmdicke erstrecken und die Länge eines jeden der Niederschläge in Richtung der Filmdicke nicht kleiner als 5 nm und nicht größer die Dicke des Dünnfilms ist.
29. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt sich säulenförmig von einer der beiden Grenzflächen des Dünnfilms in Richtung der Filmdicke erstrecken und die Länge eines jeden Niederschlages in Richtung der Filmdicke nicht kleiner als 10 nm und nicht größer als die Dicke des Dünnfilms ist.
30. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge eines jeden der Niederschläge der Kom­ ponente mit hohem Schmelzpunkt in Richtung der Filmdicke nicht kleiner als 10 nm und nicht größer als die Dicke des Dünnfilms ist.
31. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge einer die Mittelpunkte zweier benach­ barter Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelz­ punkt verbindenden Linie, die durch einen Bereich zwi­ schen den Niederschlägen in Richtung der Filmebene ver­ läuft, nicht kürzer als 20 nm und nicht länger als 90 nm ist.
32. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm, der direkt auf einem Substrat (1) oder auf einer Schutzschicht (2) gebildet ist und bei dem die Aufzeichnung oder die Wie­ dergabe von Information in der Weise erfolgt, daß seine Atomanordnung durch Bestrahlen mit einem energietranspor­ tierenden Strahl verändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Dünnfilm poröse Niederschläge mit relativ höherem Schmelzpunkt als die übrige Komponente des Dünn­ films enthält und die übrige Komponente in den Poren der porösen Niederschläge verteilt ist.
33. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die maximalen Innenabmessungen der Poren der porösen Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelz­ punkt in Richtung der Filmebene nicht größer als 80 nm sind und die maximale Wanddicke eines Bereichs zwischen zwei benachbarten Poren in Richtung der Filmdicke nicht größer als 20 nm ist.
34. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach Anspruch 26 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzpunkt der übrigen Komponente des Dünn­ films nicht höher als 650°C ist.
35. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach Anspruch 26 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzpunkt der übrigen Komponente des Dünn­ films nicht höher als 250°C ist.
36. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach Anspruch 26 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Realteil und/oder der Imaginärteil des kom­ plexen Brechungsindex des Dünnfilms durch Bestrahlen mit dem energietransportierenden Strahl gegenüber einem Wert vor der Bestrahlung um nicht weniger als 20% verändert wird.
37. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach Anspruch 26 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der die Komponente mit hohem Schmelz­ punkt aufbauenden Atome in einem Bereich von 10 bis 50% der Summe sämtlicher den Dünnfilm aufbauenden Atome liegt.
38. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach Anspruch 26 und/oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Zusammensetzung des Dünnfilms gege­ ben ist durch LjHk,wobei L eine Komponente mit niedrigem Schmelzpunkt ist, die aus einem Element oder einer Verbindung aufgebaut ist, und H eine Komponente mit hohem Schmelzpunkt ist, die aus einem Element oder einer Verbindung aufgebaut ist, und
bei Festlegung einer Zusammensetzung von 20 k/(j+k) 40 als Referenzzusammensetzung die Gehalte eines jeden der Komponentenelemente des Informationsauf­ zeichnungs-Dünnfilms in einem Bereich von ±10 At-% eines durch die Referenzzusammensetzung bestimmten Wertes liegt.
39. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach Anspruch 26 und/oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzpunkt der Komponente mit hohem Schmelzpunkt nicht niedriger als 780°C ist.
40. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach Anspruch 26 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz zwischen dem Schmelzpunkt der Kom­ ponente mit hohem Schmelzpunkt und dem Schmelzpunkt der übrigen Komponente des Dünnfilms nicht kleiner als 150°C ist.
41. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach einem der Ansprüche 1, 2 und 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Dünnfilm Niederschläge mit einem relativ höheren Schmelzpunkt als die übrige Komponente enthält und die Niederschläge ein Element oder Elemente enthal­ ten, die mit dem Symbol B und/oder dem Symbol X bezeich­ net sind, und
das mit dem Symbol B und/oder mit dem Symbol X bezeichnete Element Cr ist.
42. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach einem der Ansprüche 1, 2 und 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Dünnfilm Niederschläge mit einem relativ höheren Schmelzpunkt als die übrige Komponente enthält und die Niederschläge ein Element oder Elemente enthal­ ten, die mit dem Symbol B und/oder dem Symbol X bezeich­ net sind, und
das Element oder die Elemente, die mit dem Symbol B und/oder dem Symbol X bezeichnet sind, Mo, Si, Pt, Co, In oder W sind.
43. Verfahren zur Herstellung eines Informationsauf­ zeichnungs-Dünnfilms direkt auf einem Substrat oder auf einer Schutzschicht (2), um Information in der Weise aufzuzeichnen oder wiederzugeben, daß dessen Atomanord­ nung durch Bestrahlen mit einem energietransportierenden Strahl geändert wird,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Bilden von Dünnfilmen direkt auf dem Substrat (1) oder auf einer Schutzschicht (2) und
Erzeugen oder Züchten einer Komponente mit hohem Schmelzpunkt im Dünnfilm durch Bestrahlen des Dünnfilms mit einem energietransportierenden Strahl.
44. Verfahren zur Herstellung eines Informations­ aufzeichnungs-Dünnfilms direkt auf einem Substrat oder auf einer Schutzschicht (2), um Information in der Weise aufzuzeichnen oder wiederzugeben, daß dessen Atomanord­ nung durch Bestrahlen mit einem energietransportierenden Strahl geändert wird,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Bilden von inselförmigen Impfkristallen direkt auf dem Substrat (1) oder auf einer Schutzschicht (2) durch Ablagern eines Materials einer Komponente mit hohem Schmelzpunkt oder eines Materials mit einer Zusammenset­ zung, die der Zusammensetzung der Komponente mit hohem Schmelzpunkt nahekommt, und
Ablagern von Materialien, die die Komponente mit hohem Schmelzpunkt sowie die übrige Komponente enthalten, um die Komponente mit hohem Schmelzpunkt wahlweise auf den Impfkristallen zu züchten und gleichzeitig die übrige Komponente zu züchten, damit diese den Raum zwischen den Impfkristallen füllt.
45. Verfahren zur Herstellung eines Informationsauf­ zeichnungs-Dünnfilms direkt auf einem Substrat oder auf einer Schutzschicht (2), um Information in der Weise aufzuzeichnen oder wiederzugeben, daß dessen Atomanord­ nung durch Bestrahlen mit einem energietransportierenden Strahl geändert wird,
gekennzeichnet durch folgenden Schritt:
Ändern des Gehaltes der Komponente mit hohem Schmelzpunkt in Richtung der Filmdicke während der Bil­ dung des Dünnfilms, der eine Phasenänderungskomponente und die Komponente mit hohem Schmelzpunkt direkt auf dem Substrat (1) oder auf einer Schutzschicht (2) enthält.
46. Informationsaufzeichnungsmedium, gekennzeichnet durch den Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 26 und 32, der in dem Informati­ onsaufzeichnungsmedium als Aufzeichnungsschicht dient.
47. Informationsaufzeichnungsmedium, gekennzeichnet durch den Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 26 und 32, der in dem Informati­ onsaufzeichnungsmedium als Maskierungsschicht für hochauflösendes Auslesen dient.
48. Informationsaufzeichnungsmedium, gekennzeichnet durch den Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 26 und 32, der in dem Informati­ onsaufzeichnungsmedium als reflektierende Schicht für hochauflösendes Auslesen dient.
49. Informationsaufzeichnungsmedium, das den Informa­ tionsaufzeichnungs-Dünnfilm nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 26 und 32 enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzpunkt der übrigen Komponente nach dem Niederschlag der Komponente mit hohem Schmelzpunkt nicht höher als 650°C ist.
50. Informationsaufzeichnungsmedium, das den Informa­ tionsaufzeichnungs-Dünnfilm nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 26 und 32 enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Reflexionsvermögen der reflektierenden Schicht nicht niedriger als 60% ist.
51. Informationsaufzeichnungsmedium, gekennzeichnet durch
den Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 26 und 32, der in dem Informati­ onsaufzeichnungsmedium als Aufzeichnungsschicht oder als Maskierungsschicht für hochauflösendes Auslesen dient, und
eine Doppelstruktur-Zwischenschicht (4) aus einer SiO₂-Schicht auf der Seite der reflektierenden Schicht (5) und einer ZnS-SiO₂-Schicht auf der Seite der Auf­ zeichnungsschicht (3).
52. Informationsaufzeichnungsmedium, das einen Infor­ mationsaufzeichnungs-Dünnfilm enthält, dessen Atomanord­ nung durch Bestrahlen mit einem energietransportierenden Strahl verändert wird und der direkt auf einem Substrat (1) oder auf einer Schutzschicht (2) als Aufzeichnungs­ schicht oder als Maskierungsschicht für hochauflösendes Auslesen gebildet ist, gekennzeichnet durch eine reflektierende Schicht aus einer Si-Sn- und/oder Si-Ge- und/oder Si-In-Verbindung oder aus Zusam­ mensetzungen, die diesen Verbindungen nahekommen.
53. Informationsaufzeichnungsmedium, das einen Infor­ mationsaufzeichnungs-Dünnfilm enthält, dessen Atomanord­ nung durch Bestrahlen mit einem energietransportierenden Strahl verändert wird und der direkt auf einem Substrat (1) oder auf einer Schutzschicht (2) als Aufzeichnungs­ schicht oder als Maskierungsschicht für hochauflösendes Auslesen gebildet ist, gekennzeichnet durch eine reflektierende Schicht, deren Dicke nicht kleiner als 150 nm und nicht größer als 300 nm ist.
54. Informationsaufzeichnungsmedium, das einen Infor­ mationsaufzeichnungs-Dünnfilm enthält, dessen Atomanord­ nung durch Bestrahlen mit einem energietransportierenden Strahl verändert wird und der direkt auf einem Substrat (1) oder auf einer Schutzschicht (2) als Aufzeichnungs­ schicht oder als Maskierungsschicht für hochauflösendes Auslesen gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (2) eine Doppelstruktur-Schicht aus einer SiO-Schicht auf der Seite der reflektierenden Schicht (5) und aus einer ZnS-SiO₂-Schicht auf der Seite der Aufzeichnungsschicht (3) ist.
55. Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen, der direkt auf einem Substrat (1) oder auf einer Schutzschicht (2) gebildet ist, um durch Bestrahlen mit einem Auslesestrahl eine hochauflösende Wirkung zu erhalten, gekennzeichnet durch wenigstens eine Phasenänderungskomponente und eine Komponente mit hohem Schmelzpunkt, deren Schmelz­ punkt höher als derjenige der Phasenänderungskomponente ist, wobei die Komponente mit hohem Schmelzpunkt durch Niederschlag gebildet wird.
56. Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen nach An­ spruch 55, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederschlag der Komponente mit hohem Schmelzpunkt säulenförmig oder kornförmig ist.
57. Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen nach An­ spruch 55, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederschlag der Komponente mit hohem Schmelzpunkt porös ist.
58. Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen nach An­ spruch 55, der direkt auf einem Substrat (1) oder auf einer Schutzschicht (2) gebildet ist, um durch Bestrahlen mit einem Auslesestrahl eine hochauflösende Wirkung zu erhalten, dadurch gekennzeichnet, daß
die mittlere Zusammensetzung des Dünnfilms für hochauflösendes Auslesen gegeben ist durch die folgende allgemeine Darstellung: AeBfCg,wobei A wenigstens eines der folgenden Elemente bezeich­ net: Sn, Pb, Bi, Zn, Ga und In; wobei B wenigstens eines der folgenden Elemente bezeichnet: As, B, C, N, O, S, Se, Si, Te, Ag, Al, Au, Ba, Be, Ca, Cd, Co, Cr, Cs, Cu, Fe, Ge, Hf, Hg, Ir, K, Li, Mg, Mn, Mo, A, Nb, Ni, Os, Pd, Pt, Rb, Re, Rh, Ru, Sb, Sc, Sr, Ta, Ti, V, W, Y und Zr; und wobei C wenigstens eines der Elemente bezeichnet, die von den mit den Symbolen A und B bezeichneten Elementen ver­ schieden sind; und
die Gehalte e, f und g sämtlich in Einheiten von At-% gegeben sind und in Bereichen von 30 e 95, 5 f 50 bzw. 0 g 20 liegen.
59. Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen nach An­ spruch 55, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Zusammensetzung gegeben ist durch LjHkwobei L eine Komponente mit niedrigem Schmelzpunkt ist, die aus einem Element oder aus einer Verbindung aufgebaut ist, und H eine Komponente mit hohem Schmelzpunkt ist, die aus einem Element oder aus einer Verbindung aufgebaut ist, und
bei Festlegung einer Zusammensetzung von 20 k/(j+k) 40 als Referenzzusammensetzung der Gehalt eines jeden der Komponentenelemente des Dünnfilms für hochauflösendes Auslesen in einem Bereich von ±10 At-% eines durch die Referenzzusammensetzung bestimmten Wertes liegt.
60. Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen nach An­ spruch 55, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Komponente mit niedrigem Schmelzpunkt als auch die Komponente mit hohem Schmelzpunkt in einer Menge von nicht weniger als 50 At-% ein Metallelement oder ein Halbmetallelement enthalten.
61. Informationsaufzeichnungsmedium, das den Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen nach Anspruch 55 enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Dünnfilm auf einem lichtdurchlässigen Substrat (1) gebildet ist, bei dem die Information in konkaven oder konvexen Merkmalen aufgezeichnet ist, und darauf eine reflektierende Schicht (5) gebildet ist.
62. Informationsaufzeichnungsmedium, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen einem lichtdurchlässigen Substrat (1), in dem die Information durch konkave oder konvexe Merkma­ le aufgezeichnet ist, und dem Dünnfilm für hochauflösen­ des Auslesen nach Anspruch 55 eine Schutzschicht (2) vorgesehen ist.
63. Informationsaufzeichnungsmedium, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen dem Dünnfilm für hochauflösendes Ausle­ sen nach Anspruch 55 und einer reflektierenden Schicht (5) eine Zwischenschicht (4) vorgesehen ist.
64. Informationsaufzeichnungsmedium, gekennzeichnet durch
einen Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen nach Anspruch 55, der auf einem lichtdurchlässigen Substrat (1) gebildet ist,
einen darauf ausgebildeten Informationsaufzeich­ nungsfilm (3) und
eine darauf gebildete reflektierende Schicht (5).
65. Informationsaufzeichnungsmedium, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen einem lichtdurchlässigen Substrat (1) und dem Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen nach An­ spruch 55 eine Schutzschicht (2) vorgesehen ist.
66. Informationsaufzeichnungsmedium, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen dem Dünnfilm für hochauflösendes Ausle­ sen nach Anspruch 55 und einer Informationsaufzeichnungs­ schicht (3) und/oder zwischen einer Informationaufzeich­ nungsschicht (3) und einer reflektierenden Schicht (5) eine Zwischenschicht (4) vorgesehen ist.
67. Vorrichtung für hochauflösendes Auslesen, die ein Informationsaufzeichnungsmedium (51), das den Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen nach Anspruch 55 enthält, sowie einen optischen Kopf (50) zum Bestrahlen des Infor­ mationsaufzeichnungsmediums (51) mit einem Laserstrahl und zum Erfassen von reflektiertem Licht umfaßt, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (48) zur Erfassung einer Störung der Leistungsverteilung des reflektierten Lichts während des hochauflösenden Auslesens und
eine Einrichtung (47) zur Steuerung der Leistung des Laserstrahls in Abhängigkeit von der erfaßten Stö­ rung.
68. Vorrichtung für hochauflösendes Auslesen, die ein Informationsaufzeichnungsmedium (51), das den Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen nach Anspruch 55 enthält, sowie einen optischen Kopf (50) zum Bestrahlen des Infor­ mationsaufzeichnungsmediums (51) mit einem Laserstrahl und zum Erfassen von reflektiertem Licht umfaßt,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Laserstrahl ein gepulster Laserstrahl ist und die Beziehungen 0,4 λ/NA v · T 1,5 λ/NA und
0,3 k x/T 0,5 kerfüllt sind, wobei k eine Proportionalitätskonstante ist, T eine Periode des Laserimpulses ist, v die lineare Geschwindigkeit ist, λ/NA der Fleckdurchmesser ist und x die Impulsbreite ist.
69. Vorrichtung für hochauflösendes Auslesen, die ein Informationsaufzeichnungsmedium (51), das den Dünnfilm für hochauflösendes Auslesen nach Anspruch 55 enthält, sowie einen optischen Kopf (50) zum Bestrahlen des Infor­ mationsaufzeichnungsmediums (51) mit einem Laserstrahl und zum Erfassen von reflektiertem Licht umfaßt, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (47), die die Ausgangsleistung des Lasers einstellt, bei der selbst im Bereich der maxi­ malen Temperatur nicht der gesamte Dünnfilm für hochauf­ lösendes Auslesen geschmolzen werden kann.
70. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm, dessen Atom­ anordnung durch Bestrahlen mit einem energietransportie­ renden Strahl geändert wird und der direkt auf einem Substrat (1) oder auf einer Schutzschicht (2) gebildet ist, um Information aufzuzeichnen oder wiederzugeben, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Vorrichtung zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Information, die ein den Dünnfilm enthaltendes Infor­ mationsaufzeichnungsmedium verwendet, oder eine Vorrich­ tung zur anfänglichen Kristallisation des Mediums verwen­ det werden, um den Dünnfilm wiederholt mit einem Laser­ strahl zu beaufschlagen, um dadurch einen Niederschlag einer Komponente mit hohem Schmelzpunkt zu schaffen, deren Schmelzpunkt relativ höher als derjenige der übri­ gen Komponente des Dünnfilms ist, und
die Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt in einem Bereich der übrigen Komponente des Dünnfilms verteilt sind.
71. Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Information auf einen bzw. von einem Informationsauf­ zeichnungs-Dünnfilm, dessen Atomanordnung durch Bestrah­ len mit einem energietransportierenden Strahl verändert wird und der direkt auf einem Substrat (1) oder auf einer Schutzschicht (2) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Informationsaufzeichnungs- und Informa­ tionswiedergabeschritt oder in einem Schritt zur anfäng­ lichen Kristallisation eines den Dünnfilm enthaltenden Informationsaufzeichnungsmediums dieses Informationsauf­ zeichnungsmedium wiederholt mit einem Laserstrahl beauf­ schlagt wird, wodurch Niederschläge einer Komponente mit hohem Schmelzpunkt erzeugt werden, deren Schmelzpunkt relativ höher als derjenige der übrigen Komponente des Dünnfilms ist, und die Niederschläge der Komponente mit hohem Schmelzpunkt in einem Bereich der übrigen Kompo­ nente des Dünnfilms verteilt sind.
72. Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm nach einem der Ansprüche 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Informationsaufzeichnungsmedium, das den Dünnfilm enthält, wiederholt mit einem Laserstrahl einer Informationsaufzeichnungs- und Informationswiedergabevor­ richtung oder einer Vorrichtung zur anfänglichen Kristal­ lisation eines Informationsaufzeichnungsmediums beauf­ schlagt wird, wodurch Niederschläge einer Komponente mit hohem Schmelzpunkt erzeugt werden, deren Schmelzpunkt relativ höher als derjenige der übrigen Komponente des Dünnfilms ist, und die Niederschläge in der übrigen Kom­ ponente des Dünnfilms verteilt sind und
die Niederschläge eines oder mehrere Elemente enthalten, die mit dem Symbol B und/oder mit dem Symbol X bezeichnet sind.
73. Verfahren zur Herstellung eines Informationsauf­ zeichnungsmediums für die Aufzeichnung und die Wiedergabe von Information auf einen bzw. von einem Informationsauf­ zeichnungs-Dünnfilm, dessen Atomanordnung durch Bestrah­ len mit einem energietransportierenden Strahl verändert wird und der direkt auf einem Substrat (1) oder auf einer Schutzschicht (2) gebildet ist,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Bilden der Schutzschicht (2), des Aufzeichnungs­ films (3) oder eines Films für hochauflösendes Auslesen, einer Zwischenschicht (4) und einer reflektierenden Schicht (5) auf dem Substrat (1),
Kleben dieser Schichtstruktur auf auf einem zwei­ ten Substrat (1′) gebildete Schichten oder auf Schichten, die auf einem zweiten Substrat (1′) auf die gleiche Weise wie die Schichtstruktur gebildet sind, und
Erzeugen oder Züchten von Niederschlägen einer Komponente mit hohem Schmelzpunkt in dem Dünnfilm durch Bestrahlen des Mediums mit einem energietransportierenden Strahl.
74. Verfahren zur Herstellung eines Informationsauf­ zeichnungsmediums für die Aufzeichnung und die Wiedergabe von Information auf einen bzw. von einem Informationsauf­ zeichnungs-Dünnfilm, dessen Atomanordnung durch Bestrah­ len mit einem energietransportierenden Strahl verändert wird und der direkt auf einem Substrat (1) oder auf einer Schutzschicht (2) gebildet ist,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Bilden der Schutzschicht (2) auf dem Substrat (1),
Bilden von inselförmigen Impfkristallen durch Ablagern eines Materials einer Komponente mit hohem Schmelzpunkt oder eines Materials, dessen Zusammensetzung der Zusammensetzung der Komponente mit hohem Schmelzpunkt annähernd gleicht,
Ablagern von Materialien, die die Komponente mit hohem Schmelzpunkt und die übrige Komponente enthalten, auf den Impfkristallen, um die Komponente mit hohem Schmelzpunkt wahlweise auf den Impfkristallen zu züchten und um gleichzeitig die übrige Komponente in der Weise zu züchten, daß sie die Zwischenräume zwischen den Impfkri­ stallen füllt,
Bilden einer Zwischenschicht (4) und einer re­ flektierenden Schicht (5) und
Kleben dieser Schichtstruktur auf auf einem zwei­ ten Substrat (1′) gebildeten Schichten oder auf Schich­ ten, die auf einem zweiten Substrat (1′) auf die gleiche Weise wie die Schichtstruktur gebildet sind.
75. Verfahren zur Herstellung eines Informationsauf­ zeichnungsmediums für die Aufzeichnung und die Wiedergabe von Information auf einen bzw. von einem Informationsauf­ zeichnungs-Dünnfilm, dessen Atomanordnung durch Bestrah­ len mit einem energietransportierenden Strahl verändert wird und der direkt auf einem Substrat (1) oder auf einer Schutzschicht (2) gebildet ist,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Bilden der Schutzschicht (2) auf dem Substrat (1),
Ändern des Gehaltes der Komponente mit hohem Schmelzpunkt in Richtung der Filmdicke während der Bil­ dung des Dünnfilms, der aus einer Phasenänderungskompo­ nente und der Komponente mit hohem Schmelzpunkt aufgebaut ist,
Bilden einer Zwischenschicht (4) und einer re­ flektierenden Schicht (5) und
Kleben dieser Schichtstruktur auf die auf einem zweiten Substrat (1′) gebildeten Schichten oder auf Schichten, die auf einem zweiten Substrat (1′) auf die gleiche Weise wie die Schichtstruktur gebildet sind.
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