JP2637982B2 - Optical information recording medium - Google Patents
Optical information recording mediumInfo
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- JP2637982B2 JP2637982B2 JP62164532A JP16453287A JP2637982B2 JP 2637982 B2 JP2637982 B2 JP 2637982B2 JP 62164532 A JP62164532 A JP 62164532A JP 16453287 A JP16453287 A JP 16453287A JP 2637982 B2 JP2637982 B2 JP 2637982B2
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- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はレーザー光線等の光学的手段を用いて情報信
号を高密度かつ高速に記録再生し、かつ書き換え可能な
光学情報記録部材に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical information recording member capable of recording and reproducing information signals at high density and at high speed using optical means such as a laser beam and rewritable.
従来の技術 レーザー光線を利用して高密度な情報の記録再生を行
う技術は公知であり、現在、文書ファイルシステム、静
止画ファイルシステム等への応用が行われている。また
書き換え可能型の情報記録システムについても研究開発
がなされており、事例が報告されている。光ディスクの
記録をつかさどる活性層には主にTeなどのカルコゲン、
またはその化合物(カルコゲン化物)を主成分としてい
る。これらの物質においては、加熱・冷却によりアモル
ファス相が比較的容易に得られ、しかも結晶相とアモル
ファス相とで光学定数が変化する。この現象を検出する
ことにより情報の再生を行う。2. Description of the Related Art Techniques for recording and reproducing high-density information using a laser beam are known, and currently applied to document file systems, still image file systems, and the like. Research and development has also been conducted on rewritable information recording systems, and examples have been reported. The active layer that controls the recording of the optical disc mainly contains chalcogen such as Te,
Or the compound (chalcogenide) is used as a main component. In these substances, an amorphous phase can be obtained relatively easily by heating and cooling, and the optical constant changes between the crystalline phase and the amorphous phase. By detecting this phenomenon, information is reproduced.
アモルファス相は、例えば強くて短いパルスレーザー
光を照射し、照射部を液相まで昇温し、その後急冷する
ことににより得られる。一方結晶相は、例えば弱くて長
いパルスレーザー光を照射して、アモルファス相を加熱
・徐冷することにより得られる。光学定数の変化は主に
反射率の変化として観測される。The amorphous phase is obtained by, for example, irradiating an intense and short pulse laser beam, raising the temperature of the irradiated portion to a liquid phase, and then rapidly cooling. On the other hand, the crystalline phase is obtained, for example, by irradiating a weak and long pulsed laser beam to heat and slowly cool the amorphous phase. Changes in optical constants are mainly observed as changes in reflectance.
書き換え可能型光ディスク装置の場合には、アモルフ
ァス相を記録された信号に対応させ、結晶相を消去した
状態に対応させる。すなわち、結晶の海のなかにアモル
ファスの島が浮かんでいる状態が情報の記録されたパタ
ーンである。この方が逆の場合と比べて高速なスイッチ
イングが要求される記録時に急冷条件で対処できるの
で、有利である。In the case of a rewritable optical disk device, an amorphous phase is made to correspond to a recorded signal, and a crystalline phase is made to correspond to an erased state. That is, the state where the amorphous island is floating in the crystal sea is the pattern in which the information is recorded. This is more advantageous than the reverse case, because it is possible to cope with the rapid cooling condition at the time of recording that requires high-speed switching.
単体のTeは室温では結晶として安定であり、アモルフ
ァス状態としては存在しない。従って、室温でアモルフ
ァス相を安定に存在させるために、様々な元素を添加す
ることを検討されており、代表的な添加物のひとつとし
てGeが広く知られている。Elemental Te is stable as a crystal at room temperature and does not exist in an amorphous state. Therefore, addition of various elements to stably exist an amorphous phase at room temperature has been studied, and Ge is widely known as one of the typical additives.
共有結合性の強い配位数4のGeはある特定の濃度(約
30原子%)まではTeの共有結合による鎖状の原子のつな
がり(配位数2)のなかに侵入して3次元的なガラスの
ネットワーク構造を安定化するので適当量の添加で室温
でもアモルファス構造が安定になる。Ge with strong covalent coordination number 4 has a certain concentration (about
Up to 30 atomic%), it penetrates into the chain of atoms (coordination number 2) by covalent bonds of Te and stabilizes the three-dimensional glass network structure. The structure becomes stable.
すなわち、Ge濃度が30原子%程度まではアモルファス
の基本構造は2配位の鎖状構造であって、それをGeの4
配位構造が安定化するという図式となっている。したが
って、Geが添加されるにつれて、アモルファス状態−結
晶間の変態温度(Tx)は高温側へずれる。しかし、Geの
添加ではTxは上昇するものの、結晶化に要する時間(以
下結晶化時間)は実際の光ディスク装置で実用に供する
にはまだ長すぎて、不十分である。実用的には結晶化時
間(消去時間)を数マイクロ秒以下にする必要がある。In other words, up to a Ge concentration of about 30 atomic%, the amorphous basic structure is a two-coordinate chain structure.
The scheme shows that the coordination structure is stabilized. Therefore, as Ge is added, the transformation temperature (Tx) between the amorphous state and the crystal shifts to a higher temperature side. However, although the addition of Ge increases Tx, the time required for crystallization (hereinafter, crystallization time) is still too long and insufficient for practical use in an actual optical disk device. Practically, the crystallization time (erasing time) needs to be set to several microseconds or less.
この原因は、ひとつには、Teの鎖状構造の慣性能率が
大きくて、結晶化時の原子の運動(拡散)が停止するま
での時間が長くかかるためと考えられている。このこと
は別の見方をすると鎖状構造では粘性が大きく、運動の
抵抗が大きい(減衰係数が小さい)ことに対応してい
る。ふたつ目には、Geの添加では共有結合の方向性が強
調されて、原子の結合の自由度が小さくなって、結晶化
に時間を要するからである。This is thought to be due in part to the large moment of inertia of the Te chain structure, which takes a long time to stop the movement (diffusion) of atoms during crystallization. From another viewpoint, this corresponds to the fact that the chain structure has a high viscosity and a high resistance to movement (a small damping coefficient). Second, the addition of Ge emphasizes the directionality of covalent bonds, reduces the degree of freedom of atomic bonding, and requires time for crystallization.
そこで、結晶化時間を短くするためには、結合の方向
性の強い共有結合主体の構造から、より等方的なイオン
結合性や金属結合性の混ざった構造にすることにより、
鎖状構造や3次元のネットワーク構造を部分的に破壊し
て、自由に原子が拡散して結合の組み替えができるよう
にするのが必要であると予想された。Therefore, in order to shorten the crystallization time, by changing from a structure mainly composed of covalent bonds with a strong bond direction to a structure mixed with more isotropic ionic and metal bonds,
It was anticipated that it would be necessary to partially break the chain and three-dimensional network structures so that atoms could freely diffuse and rearrange bonds.
そこで、本発明者らは鎖状構造を破壊する目的で、種
々の元素を添加してその効果を調べた。その前に、従来
例としてのTe−Geを基本にした光学式記録材料(以下記
録膜と記述する)には、例えば、Ge15Te81Sb2S2等(特
公昭47−26897号公報)がある。しかしながら、Sbおよ
びSは少量の添加では、元素の性格上アモルファス状態
を安定化することはあっても結晶化を推進する効果は少
ないので、結晶化時間はおおよそ数十マイクロ秒以上
で、結晶化(消去)時間が長く、また、記録パターンの
コントラスト比も十分でないので、実用的には満足すべ
きものではなかった。Then, the present inventors added various elements for the purpose of destroying the chain structure, and examined the effects thereof. Before that, conventional optical recording materials based on Te—Ge (hereinafter referred to as recording films) include, for example, Ge 15 Te 81 Sb 2 S 2 (Japanese Patent Publication No. 47-26897). There is. However, the addition of small amounts of Sb and S stabilizes the amorphous state due to the nature of the element, but has little effect on promoting crystallization, so the crystallization time is about several tens of microseconds or more. Since the (erasing) time was long and the contrast ratio of the recording pattern was not sufficient, it was not practically satisfactory.
一方、本発明者等らは、Te−Ge−Au系合金(特願昭60
−61137号)、もしくはTe−Ge−Sn−Au系合金(特願昭6
0−112420号)等において、特定のAuおよびSnの添加量
の時にTe−Ge2元系での前述の不十分な特性が改善され
ることを見いだした。これらにおけるAu、Snは共有結合
性の強い構造を部分的に破壊することにより、結晶化を
促進する役割をしており、結晶化時間は数マイクロ秒以
下となり、短くなっている。On the other hand, the present inventors have proposed a Te—Ge—Au alloy (Japanese Patent Application No.
-61137) or a Te-Ge-Sn-Au alloy (Japanese Patent Application No.
No. 0-112420) and the like, it has been found that the above-mentioned insufficient characteristics in a Te—Ge binary system are improved when specific amounts of Au and Sn are added. Au and Sn in these have a role of promoting crystallization by partially destroying a structure having strong covalent bonding, and the crystallization time is as short as several microseconds or less.
本発明者等はさらに高性能な記録材料を得る検討を加
えたところ、以下に述べる材料系で一層良好な特性が示
されることを見いだした。The present inventors have studied to obtain a recording material with higher performance, and found that the material system described below shows more excellent characteristics.
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような書き換え可能な光ディス
ク媒体において、レーザーを照射して消しながら、書く
という同時消録を実現するためには、消去(結晶化)の
速度が充分ではなく、実用的な時間内に納めるための改
善が要望されていた。Problems to be Solved by the Invention However, in the above-mentioned rewritable optical disk medium, the erasing (crystallization) speed is sufficiently high to realize simultaneous erasing of writing while irradiating with a laser. Rather, improvements were required to be delivered in a practical time.
問題点を解決するための手段 光、または熱等の手段を用いて光学定数の変化を生じ
させることにより、情報の記録、再生、消去を行う光学
式情報記録再生媒体において光学定数の変化を示す活性
材料がテルル、アンチモンおよび、銀であって、しかも
化学量論的な化合物組成およびその近傍組成に銅を添加
する。Means for solving the problem The change of the optical constant is shown in the optical information recording / reproducing medium for recording, reproducing and erasing information by causing the change of the optical constant using light, heat or the like. The active materials are tellurium, antimony and silver, and copper is added to the stoichiometric compound composition and its near composition.
作用 Te−Sb−Ag−Cu系合金を用いることにより、記録消去
特性の消去時間の短縮と記録パワーの低減を図ることが
できる。。Action By using the Te-Sb-Ag-Cu alloy, the erasing time of the recording / erasing characteristics can be shortened and the recording power can be reduced. .
実施例 前述のごとく、書き換え可能な光ディスクにおいては
記録と比べて時間を要する結晶化、すなわち消去時間を
短くすることが高速に記録、消去して、高い性能を引き
出すのに必要である。Embodiment As described above, in a rewritable optical disk, it is necessary to shorten the erasing time, that is, crystallization, which requires more time than recording, in order to perform high-speed recording and erasing, and to obtain high performance.
本発明者等は、結晶化時間を短縮するためには材料的
に異方的な結合である共有結合が主になっているネット
ワークからなるアモルファス構造をよりも、相当の部分
が等方的なイオン結合や金属結合性がまざったアモルフ
ァスネットワークを形成する必要があるという観点に立
って検討を加えた。その結果記録材料としてTe−Sb−Ag
−Cuよりなる4元合金系で、その可能性があることを実
証した。組成的にはCuを含まない3元化合物であるAgSb
Te2、およびその化合物組成の近傍でAgをCuで置換した
場合において特性がすぐれている。To shorten the crystallization time, the present inventors have found that a considerable part of the amorphous structure is more isotropic than an amorphous structure composed of a network in which a covalent bond, which is a material anisotropic bond, is mainly used. The study was conducted from the viewpoint that it is necessary to form an amorphous network having various ionic bonds and metal bonds. As a result, Te-Sb-Ag
The possibility has been demonstrated in a quaternary alloy system consisting of -Cu. AgSb, which is a ternary compound containing no Cu
The characteristics are excellent in the case where Ag is replaced with Cu in the vicinity of Te 2 and its compound composition.
第2図にSb2Te3−Ag2Te擬二元系の相図を示す。3元
化合物として、AgSbTe2なる化合物(ベーター相)が知
られている。この化合物は、相図の両端の2元化合物が
1:1に混ざってできたもので、結晶構造は岩塩型であっ
て融点は約570℃である。無秩序に原子が分布した岩塩
型であるので、Sb2Te3よりに固溶体形成される。(参考
文献:ローズ・マリー・マリン氏他、(Rose−Marie Ma
rin et al.J.Mater.Sci.vol.20(1983)730.)。FIG. 2 shows a phase diagram of the Sb 2 Te 3 -Ag 2 Te pseudo-binary system. As a ternary compound, a compound called AgSbTe 2 (beta phase) is known. This compound has two binary compounds at both ends of the phase diagram.
It is a mixture of 1: 1 with a crystal structure of rock salt type and a melting point of about 570 ° C. Since it is a rock salt type in which atoms are randomly distributed, a solid solution is formed from Sb 2 Te 3 . (Reference: Rose-Marie Maine et al. (Rose-Marie Ma
rin et al. J. Mater. Sci. vol. 20 (1983) 730.).
一方、Sb2Te3−Cu2Te合金では、1:1の組成の化合物は
知られていない。しかし、AgとCuは周期律表で同族の元
素であり、Agを銅で置換することは可能と考えられる。
そこで、本発明では、AgをCuで置換することを、試み
て、結果として良好な記録、消去特性を得ることができ
た。On the other hand, in the Sb 2 Te 3 -Cu 2 Te alloy, a compound having a 1: 1 composition is not known. However, Ag and Cu are homologous elements in the periodic table, and it is considered possible to replace Ag with copper.
Therefore, in the present invention, an attempt was made to replace Ag with Cu, and as a result, good recording and erasing characteristics could be obtained.
記録層は真空蒸着、またはスパッタリングなどの方法
で、透明基板の上に形成し、形成後の記録膜はアモルフ
ァスである。記録媒体の構造を第3図に示す。1は基
板、2は基板を熱から保護するための無機物よりなる耐
熱保護層、3は記録層で、4は2と同様な耐熱保護層で
あり、5の接着材により6の保護基板を貼り合わせてい
る。記録、再生、消去を行うレーザー光は1の基板側か
ら入射させる。The recording layer is formed on a transparent substrate by a method such as vacuum evaporation or sputtering, and the formed recording film is amorphous. FIG. 3 shows the structure of the recording medium. 1 is a substrate, 2 is a heat-resistant protective layer made of an inorganic substance for protecting the substrate from heat, 3 is a recording layer, 4 is a heat-resistant protective layer similar to 2 and a protective substrate of 6 is adhered with an adhesive of 5 I'm matching. Laser light for recording, reproducing, and erasing is made incident from one substrate side.
基板の材質は、ガラス、ポリカーボネート、あるい
は、ポリメチルメタクリレート(PMMA)を使用した。As the material of the substrate, glass, polycarbonate, or polymethyl methacrylate (PMMA) was used.
記録膜の膜厚はおよそ100nmであって、耐熱保護層に
よって、両側を保護している。耐熱保護層の材料は硫化
亜鉛(Zns)を用いた。耐熱保護層の膜厚は、光学的、
および、熱設計的に最適になるように決定した。具体的
には基板側は、100nm、記録膜上には200nm設けた。The thickness of the recording film is about 100 nm, and both sides are protected by a heat-resistant protective layer. Zinc sulfide (Zns) was used as the material of the heat-resistant protective layer. The thickness of the heat-resistant protective layer is optical,
And it was determined to be optimal in terms of thermal design. Specifically, 100 nm was provided on the substrate side, and 200 nm was provided on the recording film.
得られた記録層の特性は、種々の手段で特性を調べ
た。その中でも本発明において必要なのは、消去特性と
しての結晶化温度(Tx)と、結晶化を開始するレーザー
光のパワーとパルス幅である。まず、結晶化温度につい
ては一定の温度上昇率で昇温しているステージ上にガラ
ス基板上に作成した試料を置いて、強度の弱いレーザー
光を照射しながら透過率または、反射率を測定して、そ
れらが変化を開始する温度を測定することにより決定し
た。The characteristics of the obtained recording layer were examined by various means. Among them, what is required in the present invention is a crystallization temperature (Tx) as an erasing characteristic and the power and pulse width of a laser beam for starting crystallization. First, with regard to the crystallization temperature, a sample prepared on a glass substrate is placed on a stage where the temperature is rising at a constant rate of temperature rise, and the transmittance or reflectance is measured while irradiating weak laser light. And by determining the temperature at which they begin to change.
結晶化時間は、静的および動的な方法で測定した。静
的な測定は、PMMA上に耐熱保護層を設けて、構造を光デ
ィスクと同一したの模擬的な試料について、媒体とレー
ザー光が静止した状態で測定するものである。特定強度
を有するレーザーパルスを照射したあとのの反射率変化
の有無を測定し、変化が開始するパルス幅を求め、結晶
化のしきい値とする。また、アモルファス化のしきい値
も、一旦結晶化させた試料に再度レーザーを照射して同
様に測定した。動的な測定は、実際に光ディスクを作成
して、記録、再生、消去特性を測定した。光ディスクの
基板はポリカーボネートを用いた。Crystallization time was measured by static and dynamic methods. In the static measurement, a heat-resistant protective layer is provided on the PMMA, and a simulated sample having the same structure as the optical disk is measured in a state where the medium and the laser beam are stationary. The presence or absence of a change in reflectivity after irradiation with a laser pulse having a specific intensity is measured, and a pulse width at which the change starts is obtained, and the obtained pulse width is used as a threshold for crystallization. The threshold value of the amorphous state was also measured by irradiating the sample once crystallized with laser again. In the dynamic measurement, an optical disk was actually prepared, and recording, reproducing, and erasing characteristics were measured. The substrate of the optical disk was made of polycarbonate.
実施例1 記録膜として化学量論的化合物であるTe50Sb25Ag
25(第1図中:A組成)におけるAgを15%Cuで置換した組
成である(Ag85Cu15)25Sb25Te25を、真空蒸着法で作成
し、記録および消去特性を測定した。記録膜の膜厚は10
0nmで耐熱保護層は、硫化亜鉛を用いた。得られた記録
膜のTxは、130℃であった。第4図に静的な測定による
結晶化特性を示す。同図に示すように照射パワーを2mW
から10mWと増加させるにしたがって、結晶化開始パルス
幅が短パルス側へシフトしていくのがわかる。本実施例
では10mWのパワーで30n秒の結晶化開始しきい値が得ら
れている。Example 1 A stoichiometric compound Te 50 Sb 25 Ag as a recording film
(Ag 85 Cu 15 ) 25 Sb 25 Te 25 , which is a composition obtained by substituting 15% Cu for 25 in FIG. 1 (A composition in FIG. 1), was prepared by a vacuum evaporation method, and the recording and erasing characteristics were measured. Recording film thickness is 10
For the heat-resistant protective layer at 0 nm, zinc sulfide was used. Tx of the obtained recording film was 130 ° C. FIG. 4 shows crystallization characteristics obtained by static measurement. As shown in the figure, the irradiation power is 2 mW
It can be seen that the crystallization start pulse width shifts to the short pulse side as it increases from 10 mW to 10 mW. In this embodiment, a crystallization start threshold value of 30 ns is obtained with a power of 10 mW.
アモルファス化特性は、一旦パワー4mWでパルス幅2
μ秒の単発パルスを照射した同じ位置に、そのパワーよ
りも強いレーザー光を照射して測定した。第5図に示す
うに14W以上のパワーで、反射率の変化が生じているこ
とから、アモルファス化が実現していることがわかる。Amorphization characteristics are as follows.
The same position irradiated with a single-second pulse of μ seconds was irradiated with a laser beam stronger than the power to measure. As shown in FIG. 5, a change in reflectance occurs at a power of 14 W or more, indicating that amorphousization has been achieved.
実施例2 記録膜として、化学量論的化合物より少しずれたAg30
Sb22Te48組成(第1図:E組成)のAgの一部をCuで置換し
た(Ag80Cu20)30Sb22Te48記録膜を真空蒸着法で作成
し、特性を測定した。記録膜の膜厚は、100nmで耐熱保
護層は、硫化亜鉛を用いた。得られた記録膜のTxは、14
0℃であった。第6図に静的な測定による結晶化特性を
示す。実施例1と同様に、照射パワーを2mWから10mWと
増加させるにしたがって、結晶化開始パルス幅が短パル
ス側へシフトしていくのがわかる。本実施例では10mWの
パワー100n秒の結晶化開始しきい値が得られ、実施例1
の組成とほぼ同等の性質を示した。Example 2 As a recording film, Ag 30 slightly shifted from the stoichiometric compound was used.
A 30 Sb 22 Te 48 recording film in which a part of Ag of the Sb 22 Te 48 composition (FIG. 1: E composition) was replaced with Cu (Ag 80 Cu 20 ) was prepared by a vacuum deposition method, and the characteristics were measured. The thickness of the recording film was 100 nm, and the heat-resistant protective layer was made of zinc sulfide. Tx of the obtained recording film was 14
It was 0 ° C. FIG. 6 shows crystallization characteristics obtained by static measurement. As in Example 1, it can be seen that as the irradiation power is increased from 2 mW to 10 mW, the crystallization start pulse width shifts to the shorter pulse side. In this embodiment, a crystallization start threshold of 10 mW and a power of 100 ns is obtained.
The properties were almost the same as those of the composition.
アモルファス化も実施例1と同じく、14mW以上のパワ
ーで観察された。Amorphization was also observed at a power of 14 mW or more, as in Example 1.
実施例3 記録膜として、Te−Sb−Ag3元系における化学量論化
合物であるAgSbTe2より組成がより少しずれたもののAg
の一部をCuで、置換した組成をを真空蒸着法で作成し、
特性を測定した。AgとCuの割合は80:20である。記録膜
の膜厚は、100nmで耐熱保護層は、硫化亜鉛を用いた。
第1表に得られた記録膜の組成、結晶化温度Txおよび、
静的な測定による結晶化開始のしきい値を示す。その時
の照射パワーを10mWとした。実施例1の組成とほぼ同等
の性質を示した。また、同表にレーザーパワー18mWの時
のアモルファス化開始のしきい値もしめす。第1表から
明らかなように、第1図のA付近の組成を中心として結
晶化速度の大きな領域があることがわかる。特に、第1
図F,G,H,J,K,L点で囲まれた領域では結晶化しきい値は2
00n秒以下である。A点を中心にした特にSbTe3が富む方
向へこの領域が広いのは、第2図に示す固溶体相(ベー
ター相)が存在するためと考えられる。Example 3 As a recording film, Ag whose composition was slightly deviated from AgSbTe 2 which is a stoichiometric compound in a Te-Sb-Ag ternary system was used.
A part of is replaced with Cu, and a composition in which the substitution is made by a vacuum evaporation method,
The properties were measured. The ratio of Ag and Cu is 80:20. The thickness of the recording film was 100 nm, and the heat-resistant protective layer was made of zinc sulfide.
The composition of the recording film obtained in Table 1, the crystallization temperature Tx, and
3 shows a threshold of crystallization onset by static measurement. The irradiation power at that time was set to 10 mW. The composition exhibited substantially the same properties as the composition of Example 1. The table also shows the threshold value of the start of amorphization when the laser power is 18 mW. As is clear from Table 1, it can be seen that there is a region where the crystallization rate is large, centering on the composition near A in FIG. In particular, the first
In the area surrounded by points F, G, H, J, K, and L, the crystallization threshold is 2
00n seconds or less. The reason why this region is wide especially in the direction rich in SbTe 3 around the point A is considered to be due to the existence of the solid solution phase (beta phase) shown in FIG.
実施例4 実施例3と同様に、AgSbTe2よりより少しずれたもの
のAgの一部をCuで、置換した組成をを真空蒸着法で作成
し、特性を測定した。 Example 4 In the same manner as in Example 3, a composition in which a part of Ag was substituted with Cu but slightly shifted from AgSbTe 2 was prepared by a vacuum deposition method, and the characteristics were measured.
AgとCuの割合は50:50である。試料の構造は実施例3
と同一である。第2表に得られた記録膜の組成、結晶化
温度Txおよび、静的な測定による結晶化開始のしきい値
を示す。その時の照射パワーを10mWとした。また、同表
にレーザーパワー18mWの時のアモルファス化開始のしき
い値もしめす。第2表から明らかなように、本実施例に
おいても、第1図のA付近の組成を中心として結晶化速
度の大きな領域があることがわかる。特に、第1図F,G,
H,J,K,L点で囲まれた領域では結晶化温度は200n秒以下
である。The ratio of Ag and Cu is 50:50. Example 3
Is the same as Table 2 shows the composition of the obtained recording film, the crystallization temperature Tx, and the threshold value of the crystallization start by static measurement. The irradiation power at that time was set to 10 mW. The table also shows the threshold value of the start of amorphization when the laser power is 18 mW. As is evident from Table 2, also in this example, there is a region where the crystallization rate is large, centered on the composition near A in FIG. In particular, FIG.
The crystallization temperature is 200 ns or less in the region surrounded by the H, J, K, and L points.
実施例5 記録膜として、実施例1と同様に、化学量論化合物で
ある、(Ag60Cu40)25Sb25Te50を真空蒸着法で作成し、
光ディスクとしての動的な特性を測定した。記録膜の膜
厚は、100nmで耐熱保護層は、硫化亜鉛を用いた。ディ
スクは5.25インチの物を用い、レーザービームとディス
クの相対速度は11m/秒である。第7図に周波数5MHzの時
の記録のCN比(搬送波対ノイズ比)の書き込みパワーと
の関係を示す。同図からわかるように記録パワーが8mW
から20mWと増加させるにしたがって、CN比が増加してい
るのがわかる。 Example 5 A stoichiometric compound (Ag 60 Cu 40 ) 25 Sb 25 Te 50 was prepared by a vacuum deposition method as a recording film in the same manner as in Example 1.
The dynamic characteristics of the optical disk were measured. The thickness of the recording film was 100 nm, and the heat-resistant protective layer was made of zinc sulfide. The disk used was 5.25 inches, and the relative speed between the laser beam and the disk was 11 m / s. FIG. 7 shows the relationship between the writing power and the CN ratio (carrier-to-noise ratio) for recording at a frequency of 5 MHz. As can be seen from the figure, the recording power is 8 mW
It can be seen that the CN ratio increases as the power is increased to 20 mW.
第8図に記録した信号の、消去特性を示す。横軸は消
去レーザー光のパワー、縦軸が消去率である。消去を行
うレーザービームの形状は円形で、パワーは、ガウス分
布である。記録信号のパワーは16mWであり。消去(結晶
化)は直流的にレーザ光を照射することによりおこなっ
た。この条件でも十分に結晶化(消去)が行われている
ことがわかる。FIG. 8 shows the erase characteristics of the recorded signal. The horizontal axis is the power of the erasing laser beam, and the vertical axis is the erasing rate. The shape of the laser beam to be erased is circular, and the power has a Gaussian distribution. The power of the recording signal was 16 mW. Erasure (crystallization) was performed by irradiating a laser beam in a DC manner. It can be seen that crystallization (erasing) is sufficiently performed even under this condition.
実施例6 記録膜として、化学量論化合物であるTe50−Sb25−Ag
25におけるAgの40%をCuで置換した、(Ag60Cu40)25Sb
25Te50(第1図:A組成)を真空蒸着法で石英基板上に直
接形成し、結晶化過程をX線回折法で追跡した。膜厚は
100nmで昇華性の元素の飛散を防ぐために二酸化ケイ素
を50nmコーティングした。得られた記録膜のTxは130℃
であったので、アルゴン雰囲気中で100℃、200℃および
350℃で熱処理したあとで、X線回折測定をおこなっ
た。結果を第3表に示す。A組成は化学量論的であるAg
SbTe2のAgの一部をCuで置換したものであるので、結晶
化の完全に終了したあとでは、主にAgSbTe2の回折線が
観察されて、他に弱い強度のCu2TeかあるいはCuTeに対
応する回折線が認められた。Example 6 As a recording film, a stoichiometric compound of Te 50 -Sb 25 -Ag
(Ag 60 Cu 40 ) 25 Sb in which 40% of Ag in 25 was replaced by Cu
25 Te 50 (FIG. 1: composition A) was directly formed on a quartz substrate by vacuum evaporation, and the crystallization process was followed by X-ray diffraction. The film thickness is
Silicon dioxide was coated at 50 nm to prevent scattering of sublimable elements at 100 nm. Tx of the obtained recording film is 130 ° C
100 ° C., 200 ° C. in an argon atmosphere and
After heat treatment at 350 ° C., X-ray diffraction measurement was performed. The results are shown in Table 3. A composition is stoichiometric Ag
Since a part of Ag of SbTe 2 is replaced by Cu, after complete crystallization, diffraction lines of AgSbTe 2 are mainly observed, and other weak intensity Cu 2 Te or CuTe The diffraction line corresponding to was observed.
この事実からわかるように、この記録膜はほとんど単
相の化合物よりなっていることがわかる。As can be seen from this fact, it is understood that this recording film is almost composed of a single-phase compound.
実施例7 記録膜として、化学量論化合物であるTe50−Sb25−Ag
25(第1図A点)の周辺組成(第1図中B、C,D、G、
J、K点)のAgの内10%をCuで置換した記録膜を真空蒸
着法で石英基板上に直接形成し、熱処理をして結晶化さ
せたあとで、生成化合物をX線回折法で同定した。膜厚
は100nmで、昇華性の元素の飛散を防ぐために二酸化ケ
イ素を50nmコーティングした。アルゴン雰囲気中350℃
で熱処理後、X線回折測定をおこなった。結果を第4表
に示す。 Example 7 As a recording film, a stoichiometric compound of Te 50 -Sb 25 -Ag
25 (Point A in Fig. 1) Peripheral composition (B, C, D, G,
A recording film in which 10% of Ag in (J, K points) is replaced with Cu is directly formed on a quartz substrate by vacuum evaporation, and then heat-treated for crystallization. The resulting compound is then subjected to X-ray diffraction. Identified. The film thickness was 100 nm, and silicon dioxide was coated to a thickness of 50 nm to prevent scattering of sublimable elements. 350 ° C in an argon atmosphere
After the heat treatment, X-ray diffraction measurement was performed. The results are shown in Table 4.
結晶化後の組成は、化学量論的化合物AgSbTe2と同一
構造の化合物と少量のSb2Te3、Ag2Teと、少量のCuTe、
あるいはCu2Teの混合物よりなっていることがわかっ
た。なお、同表にはCuのTe化物は示していないが、どの
場合も少量含まれていた。The composition after crystallization is a compound having the same structure as the stoichiometric compound AgSbTe 2 and a small amount of Sb 2 Te 3 , Ag 2 Te, a small amount of CuTe,
Or it turned out to be composed of a mixture of Cu 2 Te. In addition, although the table did not show the Te compound of Cu, a small amount was contained in each case.
発明の効果 本発明によれば、テルル、アンチモンおよび、銀より
なる合金、特に組成が化学量論的3元化合物組成、Te50
Sb25Ag25を中心とする合金のAgを一部をCuに置き換えた
材料を活性層に用いることにより、書き換え可能型の光
ディスクの、消去(結晶化)速度を実用的な速度まで速
くすることができ、しかも記録時のレーザー光に対する
感度もよくすることができる。 Effects of the Invention According to the present invention, an alloy composed of tellurium, antimony, and silver, particularly, a stoichiometric ternary compound having a composition of Te 50
To increase the erasing (crystallization) speed of a rewritable optical disk to a practical speed by using a material in which Ag in an alloy centered on Sb 25 Ag 25 is partially replaced with Cu for the active layer And the sensitivity to laser light during recording can be improved.
第1図は本発明のTe−Sb−Ag−Cu系記録媒体用材料の組
成範囲を示す組成図、第2図はSb2Te3−Ag2Te二元系合
金相図、第3図は記録媒体の構造を示す断面図、第4図
は静的結晶化特性図、第5図は静的アモルファス化特
性、第6図は静的結晶化特性図、第7図はCN比の記録パ
ワー依存性を示す動的記録特性図、第8図は消去率の消
去パワー依存性を示すグラフである。FIG. 1 is a composition diagram showing the composition range of the material for a Te—Sb—Ag—Cu recording medium of the present invention, FIG. 2 is a binary alloy phase diagram of Sb 2 Te 3 —Ag 2 Te, and FIG. FIG. 4 is a static crystallization characteristic diagram, FIG. 5 is a static amorphous characteristic, FIG. 6 is a static crystallization characteristic diagram, and FIG. 7 is a recording power of a CN ratio. FIG. 8 is a graph showing the erasing power dependency of the erasing rate.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−219692(JP,A) 特開 昭61−270190(JP,A) 特公 昭47−26897(JP,B1) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-61-219692 (JP, A) JP-A-61-270190 (JP, A) JP-B-47-26897 (JP, B1)
Claims (3)
変化を生じさせることにより、情報の記録、再生、消去
を行なう光学式情報記録再生媒体において、光学定数の
変化を示す活性材料が、テルル(Te)、アンチモン(S
b)、銀(Ag)、および銅(Cu)よりなる合金であるこ
とを特徴とする光学式情報記録媒体。1. An active material exhibiting a change in an optical constant in an optical information recording / reproducing medium for recording, reproducing, and erasing information by causing a change in an optical constant using means such as light or heat. But tellurium (Te), antimony (S
b) An optical information recording medium characterized by being an alloy comprising silver (Ag) and copper (Cu).
(Te50Sb25Ag25)のAgの一部をCuで置換したTe50Sb
25(Ag100-xCux)25(0<x≦50)であることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の光学式情報記録媒体。2. A composition stoichiometric ternary compound of the active material (Te 50 Sb 25 Ag 25) Te 50 a part of Ag was replaced by Cu and Sb
2. The optical information recording medium according to claim 1, wherein 25 (Ag 100-x Cu x ) 25 (0 <x ≦ 50).
る3角組成図を示す第1図において、F,G,H,J,K,Lで囲
まれた範囲内の組成のAgの一部をCuで置換した組成であ
り、CuによるAgの置換量yが0%<y≦50%であること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光学式情報記
録媒体。3. The composition of the active material in the range surrounded by F, G, H, J, K, L in FIG. 1 showing a triangular composition diagram having Te, Sb, and Ag as vertices. 2. The optical information recording medium according to claim 1, wherein the composition is a composition in which part of Ag is replaced with Cu, and the amount y of the Ag replaced by Cu is 0% <y ≦ 50%. .
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP62164532A JP2637982B2 (en) | 1987-07-01 | 1987-07-01 | Optical information recording medium |
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JP62164532A JP2637982B2 (en) | 1987-07-01 | 1987-07-01 | Optical information recording medium |
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JPS6410439A JPS6410439A (en) | 1989-01-13 |
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JPH03162347A (en) * | 1989-11-22 | 1991-07-12 | Minolta Camera Co Ltd | Sheet feeding device |
JPH03205235A (en) * | 1989-12-29 | 1991-09-06 | Brother Ind Ltd | Separation of paper sheet in paper feeding device |
-
1987
- 1987-07-01 JP JP62164532A patent/JP2637982B2/en not_active Expired - Fee Related
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JPS6410439A (en) | 1989-01-13 |
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