JPH06139631A - 情報記録媒体および情報記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体層とこの半導体層上に形成された強誘
電体の層とを有し、この強誘電体の分極の方向により情
報を記録する情報記録媒体において、再生操作によって
記録情報が消失することを防止した上で、十分高レベル
の再生信号が得られるようにする。 【構成】 半導体層11の上に設ける有機強誘電体層13
を、有機強誘電体から形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は情報記録媒体に関し、特
に詳細には、強誘電体の層を有し、この強誘電体の分極
の方向により情報を記録する情報記録媒体に関するもの
である。

【０００２】また本発明は、上述のような情報記録媒体
に情報を記録する方法に関するものである。

【０００３】

【従来の技術】画像信号や音声信号等の各種情報を記録
したり、さらにはコンピュータ用データメモリとして使
用される情報記録媒体として、従来より磁気記録媒体や
光磁気記録媒体等が広く実用に供されている。

【０００４】また、記録、再生および消去可能でかつ超
高密度記録可能な情報記録媒体として、特開昭５７−２
７４４７号公報に示されるように、半導体層とこの半導
体層上に形成された強誘電体の層とを有し、この強誘電
体の分極の方向により情報を記録するものが知られてい
る。この情報記録媒体への記録は、導電性ヘッドを強誘
電体層上で移動させつつ該層に電圧を印加することによ
り、この強誘電体層の所定部分のみを選択的に所定方向
に分極させて行なわれる。またこの情報記録媒体からの
情報再生は、上記強誘電体の分極のために半導体層中に
形成される空乏層による記録媒体の静電容量変化を、導
電性ヘッドで検出することにより行なわれる。

【０００５】なお上記の再生用導電性ヘッドとして、原
理上は、いわゆるＶＨＤ方式と称されるビデオディスク
システム（以下、ＶＨＤシステムと称する）の再生用ヘ
ッドが使用可能である。すなわちこのシステムのビデオ
ディスクは、上述のような空乏層が形成されるものでは
ないが、その代りにピットの有無により静電容量変化を
得るものであるから、その記録情報を再生するためのヘ
ッドも、記録情報に応じた静電容量変化を検出するよう
に構成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に強誘電体の分極の向きによって記録された情報の安定
性は、抗電界Ｅc を１つの指標として考えられる。以
下、この抗電界Ｅc の点から、上記情報記録媒体におけ
る記録情報の安定性を検討してみる。

【０００７】特開昭５７−２７４４７号公報に示された
従来の情報記録媒体において、強誘電体として具体的に
適用が考えられているのは、無機のチタン酸鉛のみであ
る。このチタン酸鉛のような無機のペロブスカイト型構
造を有する強誘電体の抗電界Ｅc は、概ね数ＭＶ／ｍの
オーダーである。これを超高密度記録に用いる場合を考
えると、強誘電体層は記録スポット長とほぼ同じ厚みに
まで薄くする必要があり、概ね0.1 μｍ程度の膜厚とな
る。この場合の抗電界Ｅc を電圧に換算すると、0.1 Ｖ
のオーダーとなる。すなわち、それ以上の電圧が強誘電
体層に加わると、記録信号が消失することになる。

【０００８】次に、信号を再生する場合について考え
る。情報記録媒体の静電容量を検出するために、導電性
ヘッドを介して、記録媒体を含む共振回路に印加される
ＲＦ（高周波）電圧の振幅が一般に１Ｖを下回ると、再
生信号はＳ／Ｎが著しく低くて実用には供し得ないもの
となる。つまり、この再生信号の出力は、上記ＲＦ電圧
の振幅に比例するからである。参考に、公知の静電容量
型ビデオディスク・システムにおいては、ディスクに印
加するＲＦ電圧の振幅は一般に４Ｖ前後とされている
が、これも再生信号のＳ／Ｎを考慮してのことである。

【０００９】以上の点に留意して、情報記録媒体に印加
するＲＦ電圧の振幅を、再生信号のＳ／Ｎを考慮した上
での最低値つまり概ね１Ｖに設定したとしても、それは
前述の0.1 Ｖを大きく上回っており、記録情報が消失し
てしまうことになる。

【００１０】また、この種の情報記録媒体から記録情報
を再生する装置をより安価に作製するためには、従来よ
り確立されている前述のＶＨＤシステムに用いられる導
電性ヘッドをそのまま利用するのが望ましいが、空乏層
を形成する従来の情報記録媒体では変調度ΔＣ、つまり
空乏層の有無による静電容量変化が小さいために、この
従来の再生用ヘッドをそのまま利用することができな
い。

【００１１】一方、上記のように外から強誘電体層に電
圧を印加して記録を行なう系では、記録電圧が高くなり
すぎると強誘電体層が絶縁破壊を起こして、情報記録媒
体が破損してしまうという問題がある。絶縁破壊を起こ
す電界の強さは、材料の種類、構造あるいはそのときの
条件等により異なるが、一般には概ね１ＭＶ／ｃｍが目
安になる。他方、本発明の情報記録媒体における記録層
の厚さは、概ね１μｍ程度以下である。したがって、絶
縁破壊による情報記録媒体の破損を回避するには、外部
から印加する電圧を100 Ｖ以下として記録を行なうのが
望ましいが、従来、そのような記録方法は確立されてい
なかった。

【００１２】本発明は上記のような事情に鑑みてなされ
たものであり、十分高レベルの再生信号出力が得られ、
その一方、再生操作によって記録情報が消失することの
ない超高密度記録可能な情報記録媒体を提供することを
目的とするものである。

【００１３】また本発明は、上述の目的を達成した上
で、高速記録が可能な情報記録媒体、記録情報の誤消失
の恐れが少ない情報記録媒体、作成が容易な情報記録媒
体を提供することを目的とするものである。

【００１４】また本発明は、前述したＶＨＤシステムに
用いられる導電性ヘッドをそのまま利用して記録情報を
再生することができる情報記録媒体を提供することを目
的とするものである。

【００１５】さらに本発明は、強誘電体層の絶縁破壊を
招かないで情報を記録することができる情報記録媒体、
および情報記録方法を提供することを目的とするもので
ある。

【００１６】また本発明は、記録電圧を低くできるとと
もに、高レベルの再生信号出力が得られる情報記録方法
を提供することを目的とするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明による第１の情報
記録媒体は、請求項１に記載の通り、前述したように半
導体層とこの半導体層上に形成された強誘電体の層とを
有し、この強誘電体の分極の方向により情報を記録する
情報記録媒体において、前記強誘電体として有機強誘電
体が用いられたことを特徴とするものである。

【００１８】上記の有機強誘電体としては、フッ化ビニ
リデン（ＶＤＦ）ポリマーもしくはそれを含む共重合
体、奇数次のナイロン、あるいはシアン化ビニリデンも
しくはそれを含む共重合体等が望ましく、さらに望まし
いものとしては、フッ化ビニリデンを含む共重合体で、
３フッ化エチレン（ＴｒＦＥ）、４フッ化エチレン（Ｔ
ＦＥ）との共重合体等が挙げられる。このときの組成と
しては、フッ化ビニリデンを50〜80mol ％とするのが望
ましい。奇数次ナイロンでは、ナイロン−11、ナイロン
−７が望ましい。

【００１９】一方半導体層としては、半導体よりなる基
板をそのまま用いてもよい。あるいは、予め案内溝ある
いはピットや、セクタ情報を示すピット等が設けられた
プラスチック、ガラス、金属を基板として用いて、該基
板上に半導体層を形成するようにしてもよい。この場合
の半導体としては、良く知られているように、Ｓｉ、Ｇ
ｅ、あるいはＧａＡｓに代表される III−Ｖ属化合物半
導体、さらにはＺｎＳｅ等のII−VI属化合物半導体等が
用いられ得る。また、有機物半導体としてポリピロー
ル、ポリチオフェン等も用いられ得る。これらは、単結
晶、多結晶あるいはアモルファスでもよい。また半導体
の抵抗率は0.01Ωcm〜1000Ωcm程度とするのが良く、好
ましくは0.1 Ωcm〜100 Ωcmである。

【００２０】それらの半導体の内、好ましいものは不純
物をドープしたｎ型もしくはｐ型シリコンであり、シリ
コン中の不純物濃度は10¹⁹〜10²⁴ｍ^-3程度、好ましくは
10²⁰〜10²³ｍ^-3である。

【００２１】また本発明による第２の情報記録媒体は、
請求項２に記載の通り、有機強誘電体の中でも特にフッ
化ビニリデンポリマーもしくはそれを含む共重合体から
強誘電体層が形成され、この強誘電体層と半導体層との
間にはＳｉＯ₂からなる絶縁層が形成され、そしてこの
強誘電体層の厚さｘと絶縁層の厚さｙが、前者を横軸、
後者を縦軸に取った座標系において、点（ｘ＝0.4 μ
ｍ，ｙ＝25ｎｍ）と点（ｘ＝0.1 μｍ，ｙ＝40ｎｍ）と
を結ぶ直線上あるいはその下側で、かつ０＜ｘ≦0.4 μ
ｍ、ｙ≧20ｎｍの領域内にあることを特徴とするもので
ある。

【００２２】一方本発明による第１の情報記録方法は、
請求項３に記載の通り、特に上記第２の情報記録媒体を
用いた上で、この情報記録媒体に対して、記録電圧を10
0 Ｖ以下にして強誘電体層に分極を生じさせることを特
徴とするものである。

【００２３】また本発明による第３の情報記録媒体は、
請求項４に記載の通り、上記第１の情報記録媒体におけ
る強誘電体層が、フッ化ビニリデン組成が50〜65mol ％
の範囲にあるフッ化ビニリデン−３フッ化エチレン共重
合体からなることを特徴とするものである。

【００２４】また本発明による第４の情報記録媒体は、
請求項５に記載の通り、上記第１の情報記録媒体におけ
る強誘電体層が、フッ化ビニリデン組成が65〜80mol ％
の範囲にあるフッ化ビニリデン−３フッ化エチレン共重
合体からなることを特徴とするものである。

【００２５】また本発明による第５の情報記録媒体は、
請求項６に記載の通り、上記第１の情報記録媒体におい
て、前記強誘電体層がフッ化ビニリデンポリマーもしく
はそれを含む共重合体からなり、該強誘電体層と前記半
導体層とが絶縁層を介さずに直接接していることを特徴
とするものである。なお、上記のように「強誘電体層と
半導体層とが絶縁層を介さずに直接接している」という
ことは、半導体層の表面が自然酸化膜に被覆されてその
上に強誘電体層が形成されている、という状態も含むも
のとする。

【００２６】一方本発明による第２の情報記録方法は、
請求項７に記載の通り、上記第５の情報記録媒体に対し
て、印加時間を0.1 ｓ以下にして記録電圧を印加するこ
とを特徴とするものである。

【００２７】

【作用および発明の効果】有機強誘電体は分子鎖が捻じ
れるようにして分極反転するため、抗電界Ｅc が通常数
10ＭＶ／ｍ〜100 ＭＶ／ｍ弱と、無機強誘電体に比べて
非常に大きい。そこでこの有機強誘電体を前述のように
0.1 μｍ程度の膜厚にして用いても、10Ｖ程度の反転電
位を要する。この値は、再生信号のＳ／Ｎを考慮した上
での最低値１Ｖに比べれば十分に大きい。したがって、
この有機物強誘電体を用いた情報記録媒体に一般的な４
Ｖ前後のＲＦ電圧を印加して信号再生を行なっても、記
録情報が消失することはないし、さらにはＲＦ電圧を４
Ｖよりも高く設定して、再生信号のＳ／Ｎをなお一層高
めることも可能となる。

【００２８】また本発明の第２の情報記録媒体において
は、半導体層と強誘電体層との間に絶縁層が形成されて
いるため、強誘電体へのキャリア注入等の問題を回避可
能となる。

【００２９】そしてこの絶縁層が特にＳｉＯ₂ からな
り、強誘電体層が特にフッ化ビニリデンポリマーもしく
はそれを含む共重合体からなる第２の情報記録媒体にお
いては、これらの層の各厚さを上記の領域内に設定する
と、前述した従来のＶＨＤシステム用の導電性ヘッドを
情報再生用にそのまま使用する上での必要最小限の変調
度ΔＣが確保され、その一方記録電圧を、強誘電体層の
絶縁破壊の恐れが少ない100 Ｖ以下にすることも可能と
なる。以下、その理由を説明する。

【００３０】ＳｉＯ₂ からなる絶縁層が厚くなるのに従
って、記録に要する電圧はより高くなる傾向がある。そ
して本発明者の研究によると、このＳｉＯ₂ からなる絶
縁層の厚さｙが前述の直線上あるいはその下側にあるほ
どに薄ければ、記録電圧を100 Ｖ以下にできることが分
かった。

【００３１】一方ＳｉＯ₂ からなる絶縁層が余りに薄く
なると、強誘電体層へのキャリア注入が生じ、そのた
め、記録電圧を上げれば増大するはずの変調度ΔＣが、
記録電圧がある程度まで高くなると逆に小さくなる傾向
に転じてしまう。

【００３２】前述したＶＨＤシステム用の導電性ヘッド
を情報再生用に使用可能とするためには、記録媒体は通
常、ΔＣ＝１ｆＦ／μｍ² ＝0.1 μＦ／ｃｍ² の静電容
量変化を生じる必要があると考えられているが、上記の
ように記録電圧の上昇にともなって変調度ΔＣが低下す
るようでは、このΔＣ＝0.1 μＦ／ｃｍ² 以上の変調度
を実現することは到底不可能である。本発明者の研究に
よると、ＳｉＯ₂ からなる絶縁層の厚さｙを20ｎｍ以上
に設定すれば、記録電圧の上昇に応じて変調度ΔＣが低
下してしまうという現象はほぼ無くなることが分かっ
た。

【００３３】また、フッ化ビニリデンポリマーもしくは
それを含む共重合体からなる強誘電体層が厚くなるのに
従って、変調度ΔＣが次第に小さくなる傾向にあること
も分かった。この強誘電体層の厚さｘと変調度ΔＣとの
関係を調べたところ、この厚さｘを0.4 μｍ以下にすれ
ば、先に述べた0.1 μＦ／ｃｍ² 以上の変調度ΔＣが確
保され得ることが分かった。

【００３４】以上により、フッ化ビニリデンポリマーも
しくはそれを含む共重合体からなる強誘電体層の厚さｘ
と、ＳｉＯ₂ からなる絶縁層の厚さｙを、点（ｘ＝0.4
μｍ，ｙ＝25ｎｍ）と点（ｘ＝0.1 μｍ，ｙ＝40ｎｍ）
とを結ぶ直線上あるいはその下側で、かつ０＜ｘ≦0.4
μｍ、ｙ≧20ｎｍの領域内に設定すれば、ＶＨＤシステ
ム用の導電性ヘッドを情報再生用に利用可能となり、そ
して記録電圧を100 Ｖ以下に設定して情報を記録できる
ようになる。

【００３５】そこでこの第２の情報記録媒体を使用すれ
ば、本発明の第１の情報記録方法におけるように記録電
圧を100 Ｖ以下に設定しても、正常な記録を行なうこと
ができる。こうして記録電圧を100 Ｖ以下に設定すれ
ば、情報記録媒体を絶縁破壊で破損することなく情報記
録が可能となる。

【００３６】一方本発明の第３の情報記録媒体によれ
ば、先に述べた第１の情報記録媒体と同様の作用、効果
を得た上でさらに、高速記録が可能になるという効果も
得られる。その詳しい理由は後述する。

【００３７】また本発明の第４の情報記録媒体によれ
ば、先に述べた第１の情報記録媒体と同様の作用、効果
を得た上でさらに、環境温度によって記録情報が消失す
る事態を防止できるという効果も得られる。その詳しい
理由は後述する。

【００３８】また発明の第５の情報記録媒体は、強誘電
体層と半導体層との間に絶縁層を備えないものであるか
ら、この種の絶縁層を有する情報記録媒体と比較すれ
ば、より容易に作成可能である。

【００３９】従来、上述のような絶縁層を設けないと、
半導体層から強誘電体層へのキャリア注入が発生し、そ
れにより強誘電体分極の効果が相殺されて、変調度（静
電容量変化）ΔＣがすぐにピークを作って小さくなって
しまう、ということが知られていた（例えばサイエンス
フォーラム「強誘電体薄膜集積化技術」の第261 頁参
照）。変調度ΔＣが小さければ、当然、大きな再生出力
を得ることは不可能である。しかし、本発明の第２の情
報記録方法によれば、このような絶縁層を持たない情報
記録媒体を用いても、大きな再生出力が得られることが
分かった。

【００４０】この本発明による第２の情報記録方法は、
前述した通り、上記第５の情報記録媒体に対して、印加
時間を0.1 ｓ以下にして記録電圧を印加するものである
が、本発明者等の研究によると、この程度まで記録電圧
印加時間を短くすると上記のキャリア注入の効果がなく
なり、大きな変調度ΔＣが得られることが分かった。こ
うして変調度ΔＣが大きくなれば、大きな再生出力が得
られることになる。また、このように絶縁層を設けない
と、記録電圧を低くできることも判明した。

【００４１】

【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を
詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施例による情
報記録媒体10の側断面形状を概念的に示すものである。
この情報記録媒体10は、半導体層11とその上に絶縁層12
を介して形成された有機強誘電体層13とからなる。本実
施例では半導体基板をそのまま半導体層11としており、
この基板としては、抵抗率10Ωcmで不純物濃度５×10²¹
ｍ^-3のｐ型シリコン・ウエファが用いられている。また
絶縁層12は、上記シリコン・ウエファ上に熱酸化法によ
り酸化ケイ素（ＳｉＯ₂ ）を膜厚50ｎｍに層成してなる
ものである。そしてその上に、有機強誘電体であるフッ
化ビニリデン（ＶＤＦ）と３フッ化エチレン（ＴｒＦ
Ｅ）との共重合体（フッ化ビニリデンが65mol ％）の薄
膜を形成して、有機強誘電体層13が形成されている。

【００４２】この薄膜形成は、一例として以下のように
して行なわれる。まず上記の共重合体（以下、ＶＤＦ／
ＴｒＦＥ共重合体と称する）をメチル・エチル・ケトン
（ＭＥＫ）に３ｗｔ％にて溶解し、この溶液を市販のス
ピンコータを用いて回転数5000ｒｐｍで10秒間振り切り
の条件で、シリコン・ウエファ上に塗布する。次いでこ
の塗布膜を、オーブンを用い大気雰囲気で145 ℃×２時
間の条件でアニールし、膜厚0.1 μｍのＶＤＦ／ＴｒＦ
Ｅ共重合体の薄膜が形成される。

【００４３】なお、半導体層11と有機強誘電体層13との
間に絶縁層12を設けることは必ずしも必要ではないが、
この絶縁層12を設ければ強誘電体へのキャリア注入等の
問題を回避できるので、より好ましい。本実施例のよう
に半導体としてシリコンを用いる場合は、絶縁層12はＳ
ｉＯ₂ から形成するのが望ましく、その膜厚は100 ｎｍ
以下とするのが望ましい。

【００４４】上記構成の情報記録媒体10に対して情報記
録および再生を行なった結果を、以下に記す。この場
合、情報記録媒体10は図２に示されるようにターンテー
ブル20にエアチャック等で固定し、そしてこのターンテ
ーブル20は記録時の電圧印加用の一方の電極とする。ま
たこの電圧印加用の他方の電極として、可動の針状電極
21を用いる。この針状電極21は例えば特開昭５２−１２
３２０５号公報に開示されているものであり、図３に示
す通り、ダイヤモンド、サファイヤ等からなる支持体22
の背部に取り付けられている。この針状電極21の幅Ｗは
記録トラック幅に依存するが、本例では１μｍであり、
またその厚みは0.5 μｍとされている。

【００４５】上記のターンテーブル20を回転させ、針状
電極21を情報記録媒体10の有機強誘電体層13側に摺動さ
せつつ、該針状電極21とターンテーブル20を介して有機
強誘電体層13に電圧を印加すれば、針状電極21に対向す
る部分の有機強誘電体が所定の向きに分極する。それに
より、この分極の向きで情報を記録することができる。
本例では情報記録媒体10の記録、再生性能を評価するた
め、ターンテーブル20を900 ｒｐｍで回転させ、針状電
極21およびターンテーブル20間にゼロ・トゥ・ピーク振
幅20Ｖ、パルス幅0.1 μｓの正負交互パルスを印加し
て、有機強誘電体層13に分極が上向き／下向きで交互に
繰り返すパターンを記録した。なお、記録トラックはス
パイラル状とされてもよいし、あるいは同心円状とされ
てもよい。

【００４６】次に、記録情報の再生について説明する。
記録の際に用いたものと同じターンテーブル20および針
状電極21を用い、そしてこの針状電極21に接続するピッ
クアップ回路として、従来より静電容量型ビデオディス
ク・システムに用いられている公知の静電容量ピックア
ップ回路を用いる。すなわち、前述のようにして有機強
誘電体層13に電気的分極を生じさせると、図１に示すよ
うにその分極の向きが下向き（半導体層11側を向く方
向）となっている部分に対応して、半導体層11に空乏層
14が生じるので、この空乏層14による静電容量変化を上
記ピックアップ回路で検出することにより、記録情報を
読み取ることができる。

【００４７】本例では、上記ピックアップ回路から針状
電極21およびターンテーブル20を介して情報記録媒体10
に印加するＲＦ電圧を４Ｖとし、ターンテーブル20を90
0 ｒｐｍで回転させたとき、振幅１ｍＶの良好な再生信
号が得られた。また、同じトラックの記録情報を複数回
再生しても、該記録情報は消失しないことが確認され
た。

【００４８】なお本発明の情報記録媒体に対しては、上
記以外の記録方式も適用可能である。例えば、特開昭６
３−１９３３４９号公報に開示されている走査トンネル
顕微鏡に広く用いられているプローブ移動用ピエゾアク
チュエータに針状電極21を搭載してもよいし、あるいは
磁気ディスクドライブ装置等でなされているように、針
状電極21を空力的に浮上させて情報記録媒体10に非接触
とし、それにより高速走査を図ることもできる。

【００４９】次に図４を参照して、本発明の第２実施例
について説明する。なおこの図４において、図１中のも
のと同等の要素については同番号を付してあり、それら
についての重複した説明は省略する（以下、同様）。こ
の第２実施例の情報記録媒体30においては、半導体層11
の上に直接有機強誘電体層13が形成され、第１実施例で
設けられたような絶縁層12は省かれている。

【００５０】次に図５を参照して、本発明の第３実施例
について説明する。この第３実施例の情報記録媒体40に
おいては、基板15上に半導体層11が形成され、その上に
有機強誘電体層13が形成されている。基板15はプラスチ
ック、ガラスあるいは金属等から形成することができ
る。またこの基板15としては、予めトラッキング制御の
ための案内溝（グルーブ）や案内ピット、さらにはセク
タ情報を示すピット等が設けられた、いわゆるプレフォ
ーマット基板を用いることができる。

【００５１】なお有機強誘電体層13を形成するに当り、
アニール温度は一般に100 ℃前後とすれば十分である。
したがって、上記のように基板15をプレフォーマット基
板とする場合には、その材料として、案内溝やピット等
を容易かつ低コストで射出成形できるプラスチックが適
用可能となる。それに対して、無機強誘電体を用いる場
合は、一般に500 ℃以上のアニール温度が必要となるの
で、基板材料としてプラスチックを用いることは現状で
は不可能である。したがって本発明によれば、プレフォ
ーマット基板を用いる場合に、その作成コストを従来よ
りも低く抑える効果が得られる。

【００５２】＜比較例＞ここで、本発明の作用、効果を
確認するために作成した比較例の情報記録媒体について
説明する。前記第１実施例と同様の半導体層11および絶
縁層12を形成し、そしてその上にチタン酸鉛の薄膜を形
成して、比較例の情報記録媒体を作成した。つまりこの
比較例の情報記録媒体は、第１実施例の情報記録媒体と
比べると、ＶＤＦ／ＴｒＦＥ共重合体に代えて無機強誘
電体であるチタン酸鉛が用いられている点のみが異な
る。

【００５３】このチタン酸鉛の薄膜形成は、スパッタ法
により行なった。すなわち、まず５×10^-7Ｔorr 以下ま
で排気した真空チャンバー内に酸素40％、アルゴン40％
の混合ガスを導入して、10ｍＴorr とした。次にこの真
空チャンバー内に収めたＰｂＴｉＯ₃ ターゲットにＲＦ
電力500 Ｗを印加して、膜厚0.1 μｍのチタン酸鉛の薄
膜を形成した。その後この薄膜が形成されたシリコン・
ウエファを真空チャンバー内から取り出し、電気炉にて
大気雰囲気で600 ℃×１時間の条件でアニールし、情報
記録媒体を得た。

【００５４】こうして作成された比較例としての情報記
録媒体に、第１実施例と全く同様にして記録を行ない、
次いで信号再生を行なった。この場合、再生信号は得ら
れなかった。つまりこの比較例としての情報記録媒体に
おいては、記録操作によりチタン酸鉛薄膜に生じた分極
が、再生過程において失われたものと考えられる。

【００５５】次に本発明の第２の情報記録媒体、つまり
絶縁層をＳｉＯ₂ から形成するとともに強誘電体層をフ
ッ化ビニリデンポリマーもしくはそれを含む共重合体か
ら形成し、それら両層の厚さを前述の範囲に限定する情
報記録媒体の実施例（第４実施例）について説明する。

【００５６】抵抗率10Ωcmで不純物濃度５×10²¹ｍ^-3の
ｐ型シリコン（ｐ−Ｓｉ）・ウエファ（直径２インチ）
を高周波マグネトロンスパッタ装置に保持し、全ガス
圧：１ｍＴｏｒｒ、高周波パワー：100 Ｗ、処理時間：
１分間の条件で表面を逆スパッタリングによりエッチン
グしてクリーニングした。

【００５７】次にこのシリコン・ウエファをスパッタ装
置内に保持したまま、その表面上に、ＳｉＯ₂ ターゲッ
トを用いて絶縁層としてのＳｉＯ₂ 膜を形成した。なお
この際、スパッタ成膜時間を制御することにより、膜厚
が15ｎｍ、20ｎｍ、25ｎｍ、30ｎｍ、35ｎｍ、40ｎｍお
よび45ｎｍと相異なる７種のものを作成し、各膜厚のも
のを複数ずつ作成した。

【００５８】次に上記ＳｉＯ₂ からなる絶縁層を成膜し
たシリコン・ウエファ上に、ＶＤＦ／ＴｒＦＥ共重合体
をメチル・エチル・ケトン（ＭＥＫ）に溶解してなる溶
液を、スピンコータを用いて回転数5000ｒｐｍで10秒間
振り切りの条件で塗布した。次いでこの塗布膜を、145
℃×２時間の条件でアニールし、ＶＤＦ／ＴｒＦＥ共重
合体からなる有機強誘電体層を形成した。

【００５９】この際、上記溶液のＶＤＦ／ＴｒＦＥ共重
合体の濃度を3.0 ｗｔ％、4.0 ｗｔ％、5.0 ｗｔ％、6.
0 ｗｔ％および7.0 ｗｔ％と変えることにより、強誘電
体層の膜厚をそれぞれ0.1 μｍ、0.2 μｍ、0.3 μｍ、
0.4 μｍおよび0.5 μｍと５通りに設定した。この強誘
電体層の膜厚は、前述した７通りの膜厚の絶縁層の各々
に対して５通りに設定されるものであり、したがって全
体では、これら両層の膜厚の組合せが35通りに亘る試料
が得られることになる。

【００６０】次に上記の試料の各々の上にマスクをセッ
トし、電子ビーム蒸着により直径0.5 ｍｍ、厚さ200 ｎ
ｍのＡｌ（アルミニウム）電極を形成した。一方基板側
はＩｎ（インジウム）によりオーミックコンタクトを取
った。以上のようにして作成された情報記録媒体の概略
側断面形状を図７に示す。図中11がｐ−Ｓｉからなる半
導体層、12がＳｉＯ₂ からなる絶縁層、13がＶＤＦ／Ｔ
ｒＦＥ共重合体からなる強誘電体層、16がＡｌ電極、そ
して17がＩｎ電極である。なおＡｌ電極16を上記のよう
に直径0.5 ｍｍとする場合は、0.2 ｎＦの静電容量変化
が得られれば、前述のように望まれる変調度ΔＣ＝0.1
μＦ／ｃｍ² が実現される。

【００６１】以上のようにして作成した35種類の試料に
対して、表の電極（Ａｌ電極）16にはプローブを当て、
下部電極（Ｉｎ電極）17はアースに落として、下記の1.
〜4.の手順で印加電圧（記録電圧Ｖｗ）と静電容量との
関係を調べた。

【００６２】1.強誘電体層13の分極を揃えるため、プロ
ーブに＋150 Ｖを１秒間印加する。 2.プローブに所定の記録電圧Ｖｗを各々１秒間印加す
る。 3.ＬＣＲメータにより試料の静電容量を、ゼロバイア
ス、１ＭＨｚで測定する。 4.上記2.および3.の手順を、2.における記録電圧Ｖｗを
０から−150 Ｖの範囲でマイナス側に増大させながら繰
り返し、記録電圧Ｖｗと変調度（静電容量変化）ΔＣと
の関係を測定する。

【００６３】この測定の結果の一例を図８に示す。この
図８の測定結果は、ＶＤＦ／ＴｒＦＥ共重合体からなる
強誘電体層13の厚さが0.3 μｍの場合のものであり、図
中斜線を付して示す領域が、記録電圧Ｖｗが100 Ｖ以下
でかつ変調度ΔＣが0.1 μＦ／ｃｍ² の範囲である。

【００６４】図示されるようにＳｉＯ₂ からなる絶縁層
12の厚さが薄すぎると（この場合は15ｎｍ）、本来記録
電圧Ｖｗを高くするのにつれて変調度ΔＣが向上するは
ずであるのに、逆に変調度ΔＣが低下してしまう。これ
は、絶縁層12が薄いとそこを通して強誘電体層13へのキ
ャリア注入が生じ、強誘電体の分極が中和されてしまう
ためと考えられる。

【００６５】他方、ＳｉＯ₂ からなる絶縁層12の厚さが
厚すぎると（この場合は35ｎｍ）、記録に必要な電圧が
高くなるとともに、飽和したときの変調度ΔＣが小さく
なってしまう。

【００６６】以上のように、絶縁層12の厚さが厚すぎて
も反対に薄すぎても、記録電圧Ｖｗと変調度ΔＣとの関
係が図８の斜線部領域に入ることが難しくなる。このよ
うな状況に基づいて、絶縁層12と強誘電体層13の厚さの
組合せについて適否を判断した結果を下表に示す。

【００６７】

【表１】

【００６８】上の表において記号「Ｘ」は、強誘電体層
13へのキャリア注入により変調度ΔＣが記録電圧Ｖｗの
増大にともなって大きくなる前に減衰してしまう場合を
示し、記号「Ｙ」は変調度ΔＣが飽和しても0.1 μＦ／
ｃｍ² まで達しない場合を示し、そして記号「Ｚ」は10
0 Ｖよりも高い記録電圧Ｖｗが求められる場合を示す。
そして記号「ＯＫ」は、上記のような３つの好ましくな
い事態のいずれをも招かない場合を示している。

【００６９】上記「ＯＫ」となる場合の強誘電体層13の
厚さｘと絶縁層12の厚さｙとの組合せを、前者を横軸、
後者を縦軸にした座標系で示すと、図６の斜線を付した
領域内、つまり点（ｘ＝0.4 μｍ，ｙ＝25ｎｍ）と点
（ｘ＝0.1 μｍ，ｙ＝40ｎｍ）とを結ぶ直線上あるいは
その下側で、かつ０＜ｘ≦0.4 μｍ、ｙ≧20ｎｍの領域
内に存在する。したがって、両層12、13の厚さがこの領
域内に存在すれば、従来のＶＨＤシステム用の導電性ヘ
ッドを情報再生用にそのまま使用でき、しかも記録電圧
を100 Ｖ以下にできるので、情報記録媒体の破損の恐れ
がなくなる。

【００７０】なお上記の例では、強誘電体層13がＶＤＦ
／ＴｒＦＥ共重合体から形成されているが、この強誘電
体層13はフッ化ビニリデンポリマーのみから形成されて
もよい。

【００７１】次に、有機強誘電体層をＶＤＦ／ＴｒＦＥ
共重合体から形成する場合のフッ化ビニリデン（ＶＤ
Ｆ）の望ましい組成を、記録速度の観点から調べた結果
を説明する。前述の第１実施例等により、半導体層11の
上にＶＤＦ／ＴｒＦＥ共重合体からなる有機強誘電体層
13を形成した情報記録媒体が、情報の記録および再生に
使用可能であることは確認された。そこでこの場合は、
ＶＤＦ／ＴｒＦＥ共重合体そのものの分極反転速度を評
価するために、半導体層は形成せずに、アルミニウム
（Ａｌ）基板上に直接ＶＤＦ／ＴｒＦＥ共重合体を塗布
して有機強誘電体層とした評価試料を作成した。

【００７２】＜第１評価試料＞まずＶＤＦ組成が52mol
％のＶＤＦ／ＴｒＦＥ共重合体をメチル・エチル・ケト
ン（ＭＥＫ）に10ｗｔ％にて溶解し、この溶液を市販の
スピンコータを用いて回転数5000ｒｐｍで10秒間振り切
りの条件で、Ａｌ基板上に塗布する。次いでこの塗布膜
を、オーブンを用い大気雰囲気で145 ℃×２時間の条件
でアニールし、膜厚１μｍのＶＤＦ／ＴｒＦＥ共重合体
の薄膜からなる有機強誘電体層を形成する。この試料を
第１評価試料とする。図９は、この評価試料50の側断面
形状を概念的に示すものである。図中、51がＡｌ基板、
13が有機強誘電体層である。

【００７３】この第１評価試料50を図10に示すような記
録装置にかけ、ＶＤＦ／ＴｒＦＥ共重合体の分極反転速
度を測定した。なおこの図10の装置において、52が試料
台であり、評価試料50はその上にエアチャック等により
固定される。また53は一例として底面直径が50μｍのタ
ングステン製可動針状電極、54は針状電極53と試料台52
を介して有機強誘電体層13にパルス電圧を印加するパル
ス電源である。本例においては、図11に示すようにまず
有機強誘電体層13にパルス幅100 ｍｓの負の初期化パル
スを印加した後、パルス幅10ｍｓの正の記録パルスを印
加し、この記録パルス印加により図10の容量Ｃａに溜ま
る電荷Ｖａの時間変化を測定する。そして分極反転時間
は、上記の電荷Ｖａがその飽和値の90％に達するのに要
する時間で定義する。該第１評価試料50では、この分極
反転時間は２×10^-8ｓ（秒）であった。

【００７４】＜第２評価試料＞有機強誘電体層13を形成
するＶＤＦ／ＴｒＦＥ共重合体としてＶＤＦ組成が65mo
l ％のものを用いる以外は、第１評価試料と同様にして
第２評価試料を作成した。この第２評価試料について上
記と同様にして有機強誘電体層の分極反転時間を測定し
たところ、１×10^-7ｓであった。

【００７５】＜第３評価試料＞有機強誘電体層13を形成
するＶＤＦ／ＴｒＦＥ共重合体としてＶＤＦ組成が75mo
l ％のものを用いる以外は、第１評価試料と同様にして
第３評価試料を作成した。この第３評価試料について上
記と同様にして有機強誘電体層の分極反転時間を測定し
たところ、１×10^-6ｓであった。

【００７６】以上の測定結果をまとめると、表２のよう
になる。

【００７７】

【表２】

【００７８】有機強誘電体層の分極反転時間はすなわち
記録時間であり、それが短いほどより高速の記録が可能
となる。画像信号や音声信号等の各種情報を記録した
り、さらにはコンピュータ用データメモリとして使用さ
れる情報記録媒体にあっては、記録時間が１×10^-7ｓ程
度以下であれば、十分高速の記録が可能であると言え
る。

【００７９】そこで有機強誘電体層をＶＤＦ／ＴｒＦＥ
共重合体から形成する場合、このＶＤＦ／ＴｒＦＥ共重
合体としてＶＤＦ組成が65mol ％以下のものを用いれ
ば、十分高速記録が可能な情報記録媒体が得られること
になる。しかし、ＶＤＦ組成が50mol ％を下回ると、Ｖ
ＤＦ／ＴｒＦＥ共重合体が強誘電性を示さなくなるとい
う不具合を招くので、本発明において上記のようにして
高速記録を図る場合、ＶＤＦ組成の下限値は50mol ％と
する。

【００８０】次に、有機強誘電体層をＶＤＦ／ＴｒＦＥ
共重合体から形成する場合のフッ化ビニリデン（ＶＤ
Ｆ）の望ましい組成を、環境温度に対する耐性の観点か
ら調べた結果を説明する。この場合も、ＶＤＦ／ＴｒＦ
Ｅ共重合体そのもののＤ−Ｅループ（ヒステリシス・ル
ープ）を評価するために、半導体層は形成せずに、アル
ミニウム（Ａｌ）基板上に直接ＶＤＦ／ＴｒＦＥ共重合
体を塗布して有機強誘電体層とした評価試料を作成し
た。

【００８１】＜第４評価試料＞まずＶＤＦ組成が75mol
％のＶＤＦ／ＴｒＦＥ共重合体をメチル・エチル・ケト
ン（ＭＥＫ）に10ｗｔ％にて溶解し、この溶液を市販の
スピンコータを用いて回転数5000ｒｐｍで10秒間振り切
りの条件で、Ａｌ基板上に塗布する。次いでこの塗布膜
を、オーブンを用い大気雰囲気で145 ℃×２時間の条件
でアニールし、膜厚１μｍのＶＤＦ／ＴｒＦＥ共重合体
の薄膜からなる有機強誘電体層を形成する。そしてこの
有機強誘電体層の上にさらに真空蒸着法により、例えば
直径0.5ｍｍ、厚さ100 ｎｍのＡｌからなる上部電極を
形成する。この試料を第４評価試料とする。図12は、こ
の第４評価試料60の側断面形状を概念的に示すものであ
る。図中、51がＡｌ基板、13が有機強誘電体層、55が上
部電極である。

【００８２】この第４評価試料60の有機強誘電体層13の
キュリー点を測定するために、該試料60を図13に示すよ
うな測定装置にかけ、そのＤ−Ｅループを測定した。な
おこの図13の装置において、61は50Ｈｚの正弦波電流を
発生する交流電源、62は積分キャパシタ、63はアンプで
ある。有機強誘電体層13に加わる電界の強さＥは、そこ
に加わる電圧をＶ、その厚さをｄとするとＥ＝Ｖ／ｄに
より求められ、一方電束密度Ｄは端子ａ、ｂ間の電圧Ｖ
abを測定し、Ｄ＝Ｖab・Ｃ／Ａ［ただしＣは積分キャパ
シタ62の容量、Ａは試料60の電極面積］として求められ
る。

【００８３】以上のＤ−Ｅループ測定を、評価試料60の
温度を所定値ずつ上昇させる毎に行ない、各々の場合の
残留分極Ｐｒを求めた。そして、この残留分極Ｐｒが無
くなる温度をキュリー点とする。この第４評価試料60の
キュリー点は、110 ℃であった。

【００８４】＜第５評価試料＞有機強誘電体層13を形成
するＶＤＦ／ＴｒＦＥ共重合体としてＶＤＦ組成が65mo
l ％のものを用いる以外は、第４評価試料と同様にして
第５評価試料を作成した。この第５評価試料について上
記と同様にしてキュリー点を測定したところ、90℃であ
った。

【００８５】＜第６評価試料＞有機強誘電体層13を形成
するＶＤＦ／ＴｒＦＥ共重合体としてＶＤＦ組成が52mo
l ％のものを用いる以外は、第４評価試料と同様にして
第６評価試料を作成した。この第６評価試料について上
記と同様にしてキュリー点を測定したところ、65℃であ
った。

【００８６】＜第７評価試料＞有機強誘電体層13を形成
するＶＤＦ／ＴｒＦＥ共重合体としてＶＤＦ組成が82mo
l ％のものを用いる以外は、第４評価試料と同様にして
第７評価試料を作成した。この第７評価試料について上
記と同様の測定を行なったが、Ｄ−Ｅの関係においてヒ
ステリシスは得られず、情報記録媒体として使用できな
いことが明らかである。

【００８７】＜第８評価試料＞上記第７評価試料の測定
結果に鑑み、ＶＤＦ組成を80mol ％とした第８評価試料
を作成した。この第８評価試料も、ＶＤＦ組成以外はす
べて第４評価試料と同様である。該第８評価試料につい
ては、図14に示すようにＤ−Ｅの関係においてヒステリ
シスが得られ、そしてキュリー点は120 ℃であった。な
おこの図14には、ヒステリシスが得られなかった上記第
７評価試料の測定結果を併せて示してある。

【００８８】以上の測定結果をまとめると表３のように
なり、またＶＤＦ組成とキュリー点との関係は図15のよ
うになる。

【００８９】

【表３】

【００９０】以上の通り、ＶＤＦ／ＴｒＦＥ共重合体の
キュリー点はＶＤＦ組成に応じて変化する。このＶＤＦ
／ＴｒＦＥ共重合体からなる強誘電体層を有する情報記
録媒体がキュリー点以上の環境温度にさらされると、強
誘電体層の自発分極が無くなり、記録情報が消失するこ
とになる。例えば、電子材料の代表的なテスト方法ＪＩ
Ｓ：Ｃ００２１の温度テストでは、85℃まで加熱される
ことがある。したがって、本発明の情報記録媒体を、広
く実用に供され得る高価値のものに形成するためには、
強誘電体層のキュリー点が低くても85℃以上であること
が望まれる。

【００９１】そこで、ＶＤＦ／ＴｒＦＥ共重合体からな
る強誘電体層を有する情報記録媒体において、ＶＤＦ組
成の点から環境温度に対する耐性を高める場合、キュリ
ー点は５℃の余裕を見て低くても90℃以上となるように
し、したがってＶＤＦ組成の下限値は65mol ％とする。
またこの情報記録媒体において、前述した通りＶＤＦ組
成を80mol ％とすればＤ−Ｅの関係においてヒステリシ
スが得られ、ＶＤＦ組成をそれよりも大きくするとヒス
テリシスが得られない恐れがあるので、ＶＤＦ組成の上
限値は80mol ％とする。

【００９２】次に、本発明の第５実施例の情報記録媒体
について説明する。この第５実施例の情報記録媒体は、
強誘電体層と半導体層との間に絶縁層が設けられず、こ
れら両層が直接接する構造のものである。

【００９３】抵抗率10Ωcmで不純物濃度５×10²¹ｍ^-3の
ｐ型シリコン（ｐ−Ｓｉ）・ウエファ（直径２インチ）
上に、ＶＤＦ／ＴｒＦＥ共重合体をメチル・エチル・ケ
トン（ＭＥＫ）に溶解してなる溶液を、スピンコータを
用いて回転数5000ｒｐｍで10秒間振り切りの条件で塗布
した。次いでこの塗布膜を、145 ℃×２時間の条件でア
ニールし、ＶＤＦ／ＴｒＦＥ共重合体からなる有機強誘
電体層を形成した。この際、上記溶液のＶＤＦ／ＴｒＦ
Ｅ共重合体の濃度を4.0 ｗｔ％、5.0 ｗｔ％、6.0 ｗｔ
％および7.0 ｗｔ％と変えることにより、強誘電体層の
膜厚をそれぞれ0.2 μｍ、0.3 μｍ、0.4 μｍおよび0.
5 μｍと４通りに設定した。

【００９４】次に、上記の試料の各々の上にマスクをセ
ットし、電子ビーム蒸着により直径0.5 ｍｍ、厚さ200
ｎｍのＡｌ（アルミニウム）電極を形成した。一方基板
側はＩｎ（インジウム）によりオーミックコンタクトを
取った。以上のようにして作成された情報記録媒体の概
略側断面形状を図16に示す。図中11がｐ−Ｓｉからなる
半導体層、13がＶＤＦ／ＴｒＦＥ共重合体からなる強誘
電体層、16がＡｌ電極、そして17がＩｎ電極である。

【００９５】＜比較例＞一方、以下の手順により、強誘
電体層と半導体層との間に絶縁層を有する比較例として
の情報記録媒体を作成した。抵抗率10Ωcmで不純物濃度
５×10²¹ｍ^-3のｐ型シリコン（ｐ−Ｓｉ）・ウエファ
（直径２インチ）を高周波マグネトロンスパッタ装置に
保持し、全ガス圧：１ｍＴｏｒｒ、高周波パワー：100
Ｗ、処理時間：１分間の条件で表面を逆スパッタリング
によりエッチングしてクリーニングした。

【００９６】次にこのシリコン・ウエファをスパッタ装
置内に保持したまま、その表面上に、ＳｉＯ₂ ターゲッ
トを用いて絶縁層としてのＳｉＯ₂ 膜を形成した。なお
この際のスパッタ条件は、全ガス圧：１ｍＴｏｒｒ、真
空チャンバー内の酸素／アルゴン比：10％、ＳｉＯ₂ タ
ーゲットサイズ：４インチ、ＲＦ電力：400 Ｗ、基板温
度：350 ℃である。またＳｉＯ₂ 膜厚は、スパッタ成膜
時間を制御することにより、20ｎｍとした。

【００９７】次に上記ＳｉＯ₂ からなる絶縁層を成膜し
たシリコン・ウエファ上に、第５実施例と同様にして、
ＶＤＦ／ＴｒＦＥ共重合体からなる有機強誘電体層を形
成した。この場合も、強誘電体層の膜厚は0.2 μｍ、0.
3 μｍ、0.4 μｍおよび0.5μｍの４通りに設定した。
次いでこれも第５実施例と同様にして、Ａｌ電極および
Ｉｎ電極を形成した。以上のようにして作成された、比
較例としての情報記録媒体の概略側断面形状は、図７と
同様である。

【００９８】以上のようにして作成した８種類の試料に
対して、表の電極（Ａｌ電極）16にはプローブを当て、
下部電極（Ｉｎ電極）17はアースに落として、下記の1.
〜4.の手順で印加電圧（記録電圧Ｖｗ）と静電容量との
関係を調べた。 1.強誘電体層の分極を揃えるため、プローブに＋150 Ｖ
を１ｓ（秒）印加する。 2.プローブに所定の記録電圧Ｖｗを１ｓ印加する。 3.ＬＣＲメータにより試料の１ＭＨｚの交流での静電容
量を、ゼロバイアスで測定する。 4.上記2.および3.の手順を、2.における記録電圧Ｖｗを
マイナス側に増大させながら繰り返し、記録電圧Ｖｗと
変調度（静電容量変化）ΔＣとの関係を測定する。

【００９９】そしてさらに、上記の2.における記録電圧
Ｖｗの印加時間を0.5 ｓ、0.2 ｓ、0.1 ｓ、0.01ｓに変
えて、同様の測定を行なった。この測定の結果の一例を
図17に示す。この図17の測定結果は、ＶＤＦ／ＴｒＦＥ
共重合体からなる強誘電体層13の厚さが0.2 μｍの試料
に関するものであり、絶縁層（ＳｉＯ₂ 膜）を備えない
試料については、記録電圧印加時間τ＝１ｓ、0.5 ｓ、
0.2 ｓ、0.1 ｓ、0.01ｓの場合の結果を、絶縁層（Ｓｉ
Ｏ₂ 膜）を備えた比較例としての試料については、τ＝
0.1 ｓの場合の結果を示してある。

【０１００】またτ＝0.1 ｓの場合の変調度の最大値Δ
Ｃmax 、および記録に必要な電圧を表４に示す。なお記
録に必要な電圧は、ΔＣが最大値ΔＣmax の90％に達す
るのに必要な電圧とした。

【０１０１】

【表４】

【０１０２】強誘電体層13をＶＤＦ／ＴｒＦＥ共重合体
から形成する場合、この強誘電体層13と半導体層11との
間にある程度厚い絶縁層を設けないと、先に述べたよう
に強誘電体層13へのキャリア注入が生じることがある。
しかしここで、上記図17に示されるように、絶縁層を設
けなくても記録電圧印加時間τを0.1 ｓ以下と特に短く
すれば、ＳｉＯ₂ からなる絶縁層を設けた場合よりもか
えって大きな変調度ΔＣが得られることが分かった。こ
れは、上記程度に記録電圧印加時間τを短くした場合
は、強誘電体層13へのキャリア注入の効果が無くなるた
めと考えられる。それに対して、絶縁層を設けない場合
に記録電圧印加時間τを１ｓとかなり長めに設定する
と、変調度ΔＣがすぐにピークを作って小さくなってし
まう。

【０１０３】そして記録電圧印加時間τを短くしてゆく
と、次第に変調度ΔＣが大きくなり、τ＝0.1 ｓのとき
に最大となる。それ以上記録電圧印加時間τを短くして
も、変調度ΔＣは増大しない。そこで、本発明におい
て、絶縁層を設けないで記録電圧印加時間τを短くする
ことでキャリア注入を防止する場合、τの最大値は0.1
ｓとする。

【０１０４】また表４にも示されるように、絶縁層を設
けないでτ＝0.1 ｓとした場合、ΔＣmax すなわち再生
出力は絶縁層を設ける場合よりも大きくなり、その一
方、記録に必要な電圧は絶縁層を設ける場合よりも低く
て済む、という好ましい結果が得られる。そしてこの場
合、強誘電体層13が薄いほどΔＣmax は大きくなり、記
録に必要な電圧は低下する。

【０１０５】また図17から明らかなように、τ＝0.01ｓ
とすればキャリア注入の効果がさらに抑制され、それに
より記録電圧の許容範囲が拡大して、より好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による情報記録媒体の側断
面形状を示す概略図

【図２】上記情報記録媒体に対して記録および再生を行
なう装置を示す概略側面図

【図３】図２の装置に用いられた針状電極を示す斜視図

【図４】本発明の第２実施例による情報記録媒体の側断
面形状を示す概略図

【図５】本発明の第３実施例による情報記録媒体の側断
面形状を示す概略図

【図６】本発明の情報記録媒体における、好ましい強誘
電体層厚さと絶縁層厚さの範囲を示すグラフ

【図７】本発明の第４実施例による情報記録媒体の側断
面形状を示す概略図

【図８】本発明の情報記録媒体における、絶縁層厚さと
記録電圧Ｖｗと得られる変調度ΔＣとの関係を示すグラ
フ

【図９】本発明の効果を評価するための試料の側断面形
状を示す概略図

【図１０】上記評価試料に対して記録を行なう装置を示
す概略側面図

【図１１】図１０の装置における記録電圧波形と評価試
料の反転電荷波形を示すグラフ

【図１２】本発明の効果を評価するための別の試料の側
断面形状を示す概略図

【図１３】図１２の評価試料のＤ−Ｅループを測定する
装置の回路図

【図１４】ＶＤＦ／ＴｒＦＥ共重合体のＤ−Ｅループの
一例を示すグラフ

【図１５】ＶＤＦ／ＴｒＦＥ共重合体のＶＤＦ組成とキ
ュリー点との関係を示すグラフ

【図１６】本発明の第５実施例による情報記録媒体の側
断面形状を示す概略図

【図１７】上記第５実施例の情報記録媒体における、記
録電圧印加時間τと記録電圧Ｖｗと得られる変調度ΔＣ
との関係を示すグラフ

【符号の説明】

10，30，40 情報記録媒体 11 半導体層 12 絶縁層 13 有機強誘電体層 14 空乏層 15 基板 16、55 Ａｌ電極 17 Ｉｎ電極 20 ターンテーブル 21、53 針状電極 50、60 評価試料 51 Ａｌ基板 52 試料台 54 パルス電源

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体層とこの半導体層上に形成された
   強誘電体の層とを有し、この強誘電体の分極の方向によ
   り情報を記録する情報記録媒体において、前記強誘電体
   として有機強誘電体が用いられたことを特徴とする情報
   記録媒体。
2. 【請求項２】 前記半導体層と強誘電体層との間に絶縁
   層が形成され、 この絶縁層がＳｉＯ₂ からなる一方、前記強誘電体層が
   フッ化ビニリデンポリマーもしくはそれを含む共重合体
   からなり、 この強誘電体層の厚さｘと絶縁層の厚さｙが、前者を横
   軸、後者を縦軸に取った座標系において、点（ｘ＝0.4
   μｍ，ｙ＝25ｎｍ）と点（ｘ＝0.1 μｍ，ｙ＝40ｎｍ）
   とを結ぶ直線上あるいはその下側で、かつ０＜ｘ≦0.4
   μｍ、ｙ≧20ｎｍの領域内にあることを特徴とする請求
   項１記載の情報記録媒体。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の情報記録媒体に対し
   て、記録電圧を100 Ｖ以下にして前記強誘電体層に分極
   を生じさせることを特徴とする情報記録方法。
4. 【請求項４】 前記強誘電体層が、フッ化ビニリデン組
   成が50〜65mol ％の範囲にあるフッ化ビニリデン−３フ
   ッ化エチレン共重合体からなることを特徴とする請求項
   １記載の情報記録媒体。
5. 【請求項５】 前記強誘電体層が、フッ化ビニリデン組
   成が65〜80mol ％の範囲にあるフッ化ビニリデン−３フ
   ッ化エチレン共重合体からなることを特徴とする請求項
   １記載の情報記録媒体。
6. 【請求項６】 前記強誘電体層がフッ化ビニリデンポリ
   マーもしくはそれを含む共重合体からなり、 該強誘電体層と前記半導体層とが絶縁層を介さずに直接
   接していることを特徴とする請求項１記載の情報記録媒
   体。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の情報記録媒体に対し
   て、印加時間を0.1 ｓ以下にして記録電圧を印加するこ
   とを特徴とする情報記録方法。