CN1756667A - 相变记录材料和信息记录介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种在其上可以进行高速记录/擦除的相变记录材料以及采用上述材料的信息记录介质，该材料具有优异的抖动特性、具有记录信号的高保存稳定性、并具有优异的重复记录耐久性。所述相变记录材料的特征为，其主要成分的组成由{(Sb1－xGex)1－yIny}1－z－wMzTew来表示，其中x、y、z和w是满足0.001≤x≤0.3、0≤y≤0.4、0≤z≤0.2和0≤w≤0.1的数值，M是选自镧系元素的至少一种元素，条件是z和w不同时为0。

Description

相变记录材料和信息记录介质
技术领域
本发明涉及一种相变记录材料和采用该相变记录材料的信息记录介质。
背景技术
作为利用相变的记录方法，已知其中通过诸如光或电流(焦耳热)等能量束或能量流的作用来可逆地转变金属或半导体的晶体结构的方法(Appl.Phys.Lett.，第18卷(1971)，第254-257页，美国专利3530441)。
目前实际应用的在采用相变型记录材料的信息记录介质上进行记录的方法是利用结晶相和非晶质相之间的可逆变化的方法。具体地，它是将结晶状态作为未记录/擦除状态并在记录时形成非晶质标记的方法。通常，将记录层局部加热至高于熔点的温度，然后快速冷却以形成非晶质标记。另一方面，在大约至多为熔点和至少为结晶温度的温度下加热记录层，并缓慢冷却使得记录层在至少为结晶温度的温度下保持一段时间，以进行再结晶。即，通常，利用稳定晶相和非晶质相之间的可逆变化，通过检测结晶状态和非晶质状态之间的物理参数例如折射率、电阻、体积和密度变化的差异，记录或重现信息。
在作为信息记录介质之一的光学信息记录介质上，利用反射率的变化进行记录/重现，所述反射率变化是在利用聚焦光束进行照射而局部产生的结晶状态和非晶质状态之间的可逆变化时随之发生的。正在开发具有相变记录层的该光学信息记录介质，并在实际中用作具有优异的便携性、耐候性、抗冲击性等的低成本大容量记录介质。例如，可改写的相变型光学信息记录介质(下文中“可改写的相变型光学信息记录介质”有时简称为“相变型光盘”、“光盘”或“盘”)，例如CD-RW、DVD-RW、DVD+RW和DVD-RAM已被广泛使用。此外，已经就以下方面进行开发：使用蓝色激光或通过增加物镜的NA(数值孔径)来实现高密度，或通过改善记录脉冲波形来进行高速记录。
作为用于该相变记录层的材料，在许多情况下使用硫族化物合金。作为该硫族化物合金，例如可以是Ge-Sb-Te型、In-Sb-Te型、Ge-Sn-Te型或Ag-In-Sb-Te型合金。该合金通常也是可改写材料。
这里，改写是指其中当在已完成一次记录的光学信息记录介质上再次进行记录时，记录前不经擦除直接写入的方式，即，在擦除的同时进行记录的方法。在相变型光学信息记录介质上，记录通常通过改写来进行，因此在擦除的同时进行记录(即改写)有时简称为记录。
近年来，随着信息量的增加，希望开发可以在其上高速进行记录、擦除和重现的信息记录介质(特别是光学信息记录介质)。作为即使是在非常高速的记录中，也能够同时满足非晶质标记的优异的抖动特性和保存稳定性的材料，可以提及主要成分的组成为Sb-Ge-In三元组成的材料(JP-A-2001-39031，JP-A-2002-347341)。该材料有希望作为用于相变型光盘的材料，在该相变型光盘上以至多15纳秒的基准时钟周期进行信息信号的高速记录和擦除。
发明内容
然而，存在这样的问题，即必须进一步增加主要成分的组成为Sb-Ge-In三元组成的上述材料的重复记录耐久性。
例如，在很多情况下需要保证CD-RW具有1000次的重复记录耐久性(为了确保重复记录1000次，要求在CD-RW上可以重复记录约2000次)。另一方面，当根据实用观点评估重复记录的次数时，采用上述Sb-Ge-In三元组成作为记录材料的CD-RW的重复记录次数的上限有时候可以是约1000次。
现已完成了本发明以克服上述问题，其目的是提供在其上可以进行高速记录/擦除的相变记录材料以及采用上述材料的信息记录介质，该相变记录材料具有优异的抖动特性、具有记录信号的高保存稳定性、并具有优异的重复记录耐久性。特别是，本发明提供了一种光学信息记录介质，这是所述信息记录介质的应用的一个实施方案。
在这些情况下，本发明人进行了深入研究，结果发现通过向上述三元组成中至少加入镧系元素或Te，可以同时满足相对于高速记录/擦除的抖动特性和记录信号的保存稳定性这两个特性，并且还显著改善了重复耐久性，从而实现本发明。
即，本发明的特征为具有下列要旨。
1.一种相变记录材料，其特征为，该材料所包含的主要成分的组成如下列通式(1)所示：
{(Sb1-xGex)1-yIny}1-z-wMzTew       (1)
其中x、y、z和w是满足0.001≤x≤0.3、0≤y≤0.4、0≤z≤0.2和0≤w≤0.1的数字，M是选自镧系元素的至少一种元素，条件是z和w不同时为0。
2.上述1中所述的相变记录材料，其中，在上述通式(1)中，0＜z。
3.上述1或2中所述的相变记录材料，其中在上述通式(1)中，z/y为大于或等于0且小于或等于1。
4.上述1至3中任何一项所述的相变记录材料，其中，上述相变记录材料的结晶状态对应于未记录状态，非晶质状态对应于记录状态。
5.一种具有记录层的信息记录介质，其特征为上述记录层包含的主要成分的组成如下列通式(1)所示：
{(Sb1-xGex)1-yIny}1-z-wMzTew   (1)
其中x、y、z和w是满足0.001≤x≤0.3、0≤y≤0.4、0≤z≤0.2和0≤w≤0.1的数值，M是选自镧系元素的至少一种元素，条件是z和w不同时为0。
6.上述5中所述的信息记录介质，其中在上述通式(1)中，0＜z。
7.上述5或6中所述的信息记录介质，其中在上述通式(1)中，z/y为大于或等于0且小于或等于1。
8.上述5至7中任何一项所述的信息记录介质，其中上述相变记录材料的结晶状态对应于未记录状态，非晶质状态对应于记录状态。
9.上述5至8中任何一项所述的信息记录介质，其中上述信息记录介质是光学信息记录介质。
10.上述9中所述的信息记录介质，其中上述光学信息记录介质还具有保护层。
11.上述9或10中所述的信息记录介质，其中上述光学信息记录介质还具有反射层，该反射层包含Ag作为主要成分。
发明效果
根据本发明，可以获得可以在其上进行高速记录/擦除的相变记录材料以及采用上述材料的信息记录介质，该材料具有优异的记录特性、具有记录信号的高保存稳定性并具有优异的重复记录耐久性。
附图说明
图1是说明光学信息记录介质的层结构的示意图。
图2是说明光学信息记录介质的记录方法中记录激光束的功率模式的示意图。
图3是说明当在实施例中重现记录信号时记录循环和抖动之间的关系的曲线图。
图4是说明在记录或在擦除可重写的信息记录时的温度变化过程的示意图。
图5是说明非易失性存储器的一个单元的结构示意图。
图6是说明光学信息记录介质的层结构的示意图。
图7是说明光学信息记录介质的层结构的示意图。
附图标记的说明：
1.上电极
2.下电极
3.相变记录层
4.加热器部分
5.可逆变化区域
10.绝缘膜
具体实施方式
现在，将详细说明本发明的实施方式。然而，本发明决不局限于下列实施方式，并且可以在要旨范围内进行各种改变。
[1]相变记录材料
本发明的相变记录材料包含的主要成分的组成如下列通式(1)所示：
{(Sb1-xGex)1-yIny}1-z-wMzTew   (1)
其中x、y、z和w是满足0.001≤x≤0.3、0≤y≤0.4、0≤z≤0.2和0≤w≤0.1的数值，M是选自镧系元素的至少一种元素，条件是z和w不同时为0。此外，x、y、z和w各自均为原子比。
本发明的相变记录材料的特征为向Sb-Ge-In型特定组分中以预定比例至少加入镧系元素或Te。本发明的相变记录材料具有这样的效果，即除了抖动特性和记录信号的保存稳定性之外，还具有优异的重复记录耐久性。
本发明中的一个发明人已经公开了Sb-Ge-In型合金是这样的记录材料，该材料在结晶状态或非晶质状态下均稳定，且这些状态间可以进行相对高速的相变，并且具有采用特定组成的Sb-Ge-In型合金的记录层的光学信息记录介质显示出了优异的抖动特性和记录信号的保存稳定性(JP-A-2001-39031)。对于上述各点，如下所述，本发明人已经发现Sb-Ge-In型合金作为相变记录材料是优异的。
即，因为Sb的结晶速度较高，在普通光盘采用的记录条件下不能形成非晶质标记，然而，当将Ge与Sb混合时，结晶速度变低。因此，通过将Ge与Sb混合，可以调节结晶速度以获得可记录的结晶速度。
然而，在具有采用将Ge与Sb混合的组成的记录层的光学信息记录介质中，记录信号的抖动趋于明显。因此，具有与Sb混合的Ge的相变记录材料存在实用的问题。事实上，Sb-Ge型合金的相变型记录材料已经在文献中有过讨论，例如Appl.Phys.Lett.60(25)，1992年6月22日，第3123～3125页。然而，本发明人已经在普通记录条件下在采用了记录层用Sb-Ge型合金的光盘上进行了记录并进行了评估，结果尽管可以在光盘上进行记录，但记录信号的抖动明显较高，光盘是不实用的。因此，作为进一步研究的结果，本发明人已经发现通过向上述Sb-Ge型合金中加入适量的In，记录信号的抖动特性变得有利，并且发现Sb-Ge-In型合金成分作为相变记录材料是有利的。
然而，作为本发明人进一步研究的结果，通过进行重复记录，与初始记录相比，发现具有Sb-Ge-In型合金成分的相变记录材料的结晶速度趋于逐渐降低。即，在具有Sb-Ge-In型合金成分的相变记录材料上进行数千次重复记录，由于上述结晶速度的降低，没有充分擦除先前记录的非晶质标记。因此，由于非晶质标记的擦除不充分，抖动特性趋于劣化。当In含量较高时该趋势较明显。
特别完成本发明以克服上述趋势，并通过在特定组成中至少加入镧系元素或Te使得能够增强重复记录耐久性(例如，当进行重复记录时的抖动特性)。重复记录耐久性因该金属元素的加入而得到改善的原因尚不清楚，但据推测为如下所述。
即，在具有Sb-Ge-In型合金成分的相变记录材料中，在由于重复记录而出现温度的快速变化的情况下，有时会出现类似于偏析的现象。如果出现偏析，则结晶速度倾向于较低，因此有时不能擦除并残留有先前记录的非晶质标记。由于其中存在非晶质标记没有被擦除的部分，抖动特性趋于劣化。据推测通过向Sb-Ge-In型相变记录材料中以特定组成至少加入镧系元素或Te，即使进行重复记录，也几乎不会出现偏析，而且也几乎不会出现因重复记录而产生的结晶速度变低的现象。据估计即使在重复记录约2000次后，采用向Sb-Ge-In型相变记录材料中以特定组成至少加入镧系元素或Te而得到的相变记录材料作为记录层的光学信息记录介质(例如CD-RW)也可以保持初始结晶速度。
在本发明中，“包含具有预定组成的成分作为主要成分”是指基于其中包含具有预定组成的成分的整个材料或整个层，上述具有预定组成的成分的含量至少为50原子％。为了进一步得到本发明的效果，上述具有预定组成的成分的含量优选至少为80原子％，更优选至少为90原子％，特别优选至少为95原子％。
此外，在本发明中，优选相变记录材料的结晶状态对应于未记录状态，非晶质状态对应于记录状态。这是因为据推测在本发明的相变记录材料中并不存在很多晶核。也就是说，在非晶质状态对应于未记录状态且在该非晶质状态中形成结晶状态标记的情况下，优选使用其中存在许多晶核的相变记录材料。这是因为当大量晶核存在于相变记录材料中时，结晶状态标记的形状几乎不会受晶核位置的影响。另一方面，如上所述，在本发明的相变记录材料中并不存在很多晶核，因此当结晶状态对应于未记录状态且在结晶状态中形成非晶质状态记录标记，而不是非晶质状态对应于未记录状态且在非晶质状态中形成结晶状态记录标记时，易于进行良好的记录。
为了使本发明的相变记录材料除了抖动特性和记录信号的保存稳定性以外还能实现优异的重复记录耐久性，必须以特定组成使用作为主要成分的各金属元素。在下文中将进行详细说明。
(Sb，Ge)
基于Sb和Ge总量的Ge含量，即上述通式(1)中的x为大于或等于0.001且小于或等于0.3。Ge具有降低结晶速度、促进非晶质相的形成并增加非晶质相的保存稳定性的作用。因此，如果Ge含量较低，结晶速度倾向于过高，从而变得难以形成非晶质相，或有时非晶质相的保存稳定性倾向于不足。因此，要求包含预定量或更多的Ge，因此在上述通式(1)中，0.001≤x。优选0.005≤x，更优选0.01≤x，进一步优选0.02≤x，特别优选0.03≤x。
另一方面，如果Ge含量过高，则结晶速度倾向于过低，有时不能进行非晶质标记的擦除(结晶)。因此，在上述通式(1)中，x≤0.3。考虑到顺利地控制结晶速度，优选x≤0.25，更优选x≤0.2，进一步优选x≤0.15，特别优选x≤0.1。
(In)
当包含In时，信号振幅倾向于较高，可以获得改善抖动特性这样的效果。如果含量太低，有时不能获得改善效果，因此在上述通式(1)中代表In含量的y为0≤y。优选0＜y，更优选0.01≤y，进一步优选0.05≤y，特别优选0.1≤y，最优选0.15≤y。另一方面，如果In含量过高，有时总会形成与用于记录的晶相不同的具有低反射率的In-Sb型稳定晶相(低反射率晶相)，在这种情况下，根本不会出现相变，且不能进行记录。因此，上述通式(1)中代表In含量的y为y≤0.4，优选y≤0.35，更优选y≤0.3，进一步优选y≤0.25，特别优选y≤0.2。此外，当In含量较高时最佳记录功率倾向于较低，因此优选上述范围。
(镧系元素)
上述通式(1)中镧系元素的含量为大于或等于0且小于或等于0.2。即，上述通式(1)中代表镧系元素含量的z为0≤z≤0.2。
在包含镧系元素的情况下，抑制了因重复记录而导致的结晶速度的降低。为了获得该效果，在不包含Te的情况下，在上述通式(1)中0＜z。并且考虑到抑制因重复记录而导致的结晶速度的降低，优选0＜z，更优选0.005≤z，进一步优选0.01≤z，特别优选0.02≤z。镧系元素据推测在进行重复记录时具有增加相变记录材料的结晶速度的作用。因此，据推测当将镧系元素加入至具有Sb-Ge-In型合金组成的相变记录材料(其结晶速度因重复记录而倾向于较低)时，将会抑制因重复记录而导致的结晶速度的降低。如上所述，镧系元素在重复记录时具有增加相变记录材料的结晶速度的作用，因此，如果镧系元素的量较大，有时结晶速度可能会因重复记录而变得高于初始记录时的结晶速度。
另一方面，如果镧系元素的含量过高，初始结晶倾向于困难，初始结晶速度倾向于过低，或信号振幅倾向于较低。因此，在上述通式(1)中，z≤0.2，优选z≤0.15，更优选z≤0.1，进一步优选z≤0.07。与下文所述的加入Te的情况相比，当加入镧系元素时信号振幅的下降较小，因此从此观点来看优选加入镧系元素。
镧系元素代表La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu这15种元素。从电子排布上看，镧系元素是依次填充4f轨道并具有相似性质的一个系列，并且是优选的。镧系元素中，优选为至少选自Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu，更优选Gd或Tb。通过使用上述镧系元素，可以抑制重复记录时结晶速度的变化。镧系元素可以单独使用或作为至少两种镧系元素的混合物结合使用。
(Te)
上述通式(1)中Te含量是大于或等于0且小于或等于0.1。即，上述通式(1)中代表Te含量的w是0≤w≤0.1。
此外在加入Te的情况下，抑制了因重复记录而导致的结晶速度的降低。为了获得该效果，在不包含镧系元素的情况下，在上述通式(1)中0＜w。并且考虑到抑制因重复记录而导致的结晶速度的降低，优选0＜w，更优选0.005≤w，进一步优选0.01≤w，特别优选0.02≤w。
另一方面，由于Te的加入，介质的反射率和信号振幅倾向于较低，因此在上述通式中w≤0.1，优选w≤0.09，更优选w≤0.08，进一步优选w≤0.07，特别优选w≤0.06。
(In和镧系元素之间的关系)
如果本发明的相变记录材料中In含量较高，则该相变记录材料因重复记录而导致的结晶速度的下降趋于明显。另一方面，如果相变记录材料中镧系元素的含量较高，则因重复记录的结晶速度倾向于较高。因此，为了降低因重复记录而导致的结晶速度的变化，优选控制In和镧系元素含量的关系。
从此观点出发，在上述通式(1)中z/y通常为大于或等于0，优选大于或等于0.001，更优选大于或等于0.01，进一步优选大于或等于0.05，特别优选大于或等于0.1，最优选大于或等于0.15。在该范围内可以使重复记录时的结晶速度的变化较小。
此外，在上述通式(1)中z/y优选为小于或等于1，更优选小于或等于0.7，进一步优选小于或等于0.5，特别优选小于或等于0.3，最优选小于或等于0.25。在该范围内，不仅初始结晶可以顺利地进行(生产信息记录介质后首次进行的初始化)，并且可以保持较高的信号振幅。
(In和Te的关系)
对于本发明的相变记录材料，当包含Te时信号振幅倾向于降低。因此，在包含Te的情况下，通过加入大量的In，可以获得良好的信号振幅。因此，In含量(原子％)与Te含量(原子％)的比优选为(In含量)＞(Te含量)，更优选(In含量)＞1.5×(Te含量)，进一步优选(In含量)＞2×(Te含量)，特别优选(In含量)＞3×(Te含量)，最优选(In含量)＞3.5×(Te含量)。另一方面，考虑到确保信号振幅，通常(In含量)＜70×(Te含量)，优选(In含量)＜30×(Te含量)。
(镧系元素和Te之间的关系)
向本发明的相变记录材料中至少加入镧系元素或碲中的一种。即，可以使用镧系元素或Te，或二者结合使用。通过加入该元素可以获得抑制因重复记录而导致的结晶速度降低这样的效果，为了更可靠地获得该效果，z+w优选为大于或等于0.01，更优选大于或等于0.02。另一方面，如果包含过量的镧系元素或Te，信号振幅可能会降低，或有时初始结晶可能会困难，因此，z+w通常为小于或等于0.3，优选小于或等于0.25，更优选小于或等于0.2，进一步优选小于或等于0.15，特别优选小于或等于0.1。
镧系元素具有增加重复记录期间相变记录材料的结晶速度的性能。因此，通过加入镧系元素，将抑制因Sb-Ge-In型合金组成的重复记录而导致的结晶速度的降低。另一方面，如果包含过大量的镧系元素，则初始结晶趋于困难。
Te使得可以抑制因重复记录而导致的相变记录材料的结晶速度的降低。另一方面，如果包含过大量的Te，则介质的反射率和信号振幅倾向于较低。
如上所述，镧系元素和Te具有抑制因重复记录而导致的相变记录材料结晶速度降低的作用，另一方面，它们具有不同的性能，分别使得初始结晶困难以及降低介质的反射率和信号振幅。因此，当同时使用镧系元素和Te并且其含量控制在上述范围内时，可以顺利地进行初始结晶，并且可以使得介质反射率和信号振幅良好，同时可以抑制因重复记录而导致的相变记录材料结晶速度的降低。
因此，在本发明中，优选同时使用镧系元素和Te。
(其它事项)
通常通过用从光照射部分发射的激光束斑照射记录层，同时高速旋转介质，并使光照射部分和介质以高速发生相对运动来进行记录/擦除。将运动的相对速度较高的情况称为记录线速度(记录速度)较高的状态，将运动的相对速度较低的情况称为记录线速度(记录速度)较低的状态。
在记录线速度较高的状态中，一旦记录层用激光束斑加热后，将其快速冷却。即，记录层的温度变化过程是急冷的方式，记录线速度越高，则在具有相同组成的记录层上越可能形成非晶质相，越不可能形成结晶相。
因此，例如，优选根据记录线速度将Ge、In和镧系元素的量调节至上述的含量范围内，以增加要求较高记录线速度的介质中的结晶速度，和降低要求较低记录线速度的介质中的结晶速度。
为了改善各种特性，在需要的情况下，可以将Au、Ag、Al、Ga、Zn、Sn、Si、Cu、Mn、Pd、Pt、Rh、Pb、Cr、Co、Mo、W、Mn、O、N、Se、V、Nb、Ta、Ti或Bi等加入至相变记录材料中。为了获得改善所述特性的效果，加入量优选为整个合金组成的至少0.1原子％。然而，优选为至多10原子％，以便不损害本发明的组成的优选特性。
[2]信息记录介质
现在，下面将说明本发明的信息记录介质。
本发明的信息记录介质是具有记录层的信息记录介质，其特征为，所述记录层具有的主要成分的组成如下列通式(1)所示：
{(Sb1-xGex)1-yIny}1-z-wMzTew     (1)
其中x、y、z和w是满足0.001≤x≤0.3、0≤y≤0.4、0≤z≤0.2和0≤w≤0.1的数字，M是选自镧系元素的至少一种元素，条件是z和w不同时为0。
在本发明中，信息记录介质优选为结晶状态对应于未记录状态、非晶质状态对应于记录状态的信息记录介质。这是因为据估计在本发明的记录层成分中并不存在很多晶核。即，在其中非晶质状态对应于未记录状态且在该非晶质状态中形成结晶状态标记的情况下，优选使用其中存在许多晶核的记录层成分。这是因为当大量晶核存在于记录层中时，结晶状态标记的形状几乎不会受到晶核位置的影响。另一方面，如上所述，并非很多晶核存在于本发明的记录层成分中，因此当结晶状态对应于未记录状态并且在结晶状态中形成非晶质状态记录标记，而不是非晶质状态对应于未记录状态并在非晶质状态中形成结晶状态记录标记时，可以进行良好的记录。
通过使用组成如上述通式(1)所示的成分作为记录层，即使以超高速进行记录，信息记录介质也可以获得优异的记录特性，例如抖动特性、非晶质标记的保存稳定性和重复记录耐久性。
只要通过检测结晶状态和非晶质状态之间的物理参数的差异进行信息的记录和重现，则该信息记录介质没有特别限制，例如可以是检测折射率、电阻、体积或密度变化等的差异的信息记录介质。特别地，采用本发明的相变记录材料的信息记录介质适用于以下的光学信息记录介质，该光学信息记录介质利用由激光束照射而产生的结晶状态与非晶质状态的可逆变化所导致的反射率变化。
此外，本发明的信息记录介质可以应用于以下的信息记录介质，该信息记录介质利用了由结晶状态和非晶质状态之间的可逆变化所致的电阻率变化，所述的可逆变化利用由电流流动所产生的焦耳热。
现在，作为本发明的信息记录介质的一个实例，将对光学信息记录介质的具体结构和记录/重现方法进行说明。此外，作为本发明的信息记录介质的另一个实例，在下文中还将说明本发明的信息记录介质用于除光学信息记录介质以外的应用的情况。
[2-1]光学信息记录介质
(层结构)
作为光学信息记录介质，通常采用具有如图1(a)或图1(b)所示的多层结构的光学信息记录介质。即，如图1(a)和图1(b)所示，优选在基板上形成所包含的主要成分的组成如上述通式(1)所示的记录层，并进一步形成保护层。
更优选的光学信息记录介质的层结构是沿着重现激光束的入射方向依次形成第一保护层、记录层、第二保护层和反射层的结构。即，在重现激光束从基板侧入射的情况下，优选是基板、第一保护层(下部保护层)、记录层、第二保护层(上部保护层)和反射层的层结构(图1(a))，在重现激光束从记录层侧入射的情况下，优选是基板、反射层、第二保护层(下部保护层)、记录层和第一保护层(上部保护层)的层结构(图1(b))。
不用说，每个层也可以由至少两个层组成，各个层之间可以形成中间层。例如，当重现激光束从基板侧入射时基板和保护层之间，或当重现激光束从与基板相反侧入射时在保护层上，均可以形成半透明和极薄的金属、半导体或具有吸收性的介电层等，以便控制进入记录层的激光能量。
此外，如上所述，在很多情况下在与记录/重现激光束入射侧的相反侧上形成反射层，但是该反射层不是必需的。此外，优选在记录层的至少一侧上形成的保护层可以用具有不同特性的材料制成多层结构。
现在，将详细说明各层。
(A)记录层
(A-1)记录层中所包含的材料及其量
记录层中所包含的材料包含的主要成分为其组成如上述通式(1)所示的成分。对于该组成已经进行了详细说明，在此省略该说明。为了有效得到本发明的效果，以整个记录层计，其组成如上述通式(1)所示的成分的含量通常为大于或等于50原子％，优选大于或等于80原子％，更加优选大于或等于90原子％，特别优选大于或等于95原子％。含量越高，可以得到的本发明的效果就越显著。然而，即使在记录层成膜时包含诸如O或N等其它成分，当含量在几原子％至20原子％时，也可以得到本发明的例如高速记录/擦除等效果。
(A-2)记录层的膜厚
记录层的厚度通常为至少1纳米，优选至少3纳米，更优选至少5纳米，特别优选至少10纳米。对于该厚度，结晶状态和非晶质状态之间的反射率将具有足够的反差，结晶速度也将是足够的，从而可以在短时间内擦除记录。此外，反射率本身将是足够的。另一方面，记录层的厚度通常为至多30纳米，优选至多25纳米，更优选至多20纳米，进一步优选至多15纳米，更进一步优选至多12纳米，特别优选至多11纳米。对于该厚度，将得到足够的光学反差，并且在记录层上几乎不会形成裂缝。此外，由于热容量增加，不会出现记录感光度的恶化。此外，在上述膜厚范围内，可以适当地抑制因相变而导致的体积变化，几乎不会积累记录层本身或形成在记录层之上或之下的保护层的微观和不可逆变形，当进行重复记录时所述变形会导致噪声。该变形的积聚倾向于降低重复记录耐久性，通过使记录层的膜厚处于上述范围内，可以抑制该趋势。
在用来自LD(激光二极管)的波长约为650纳米的激光束被数值孔径为约0.6至约0.65的物镜聚焦而得到的聚焦激光束实施记录/重现的情况下(例如可改写DVD)、或对于用来自蓝色LD的波长约为400纳米的激光束被数值孔径为约0.7至约0.85的物镜聚焦而得到的聚焦激光束实施记录/重现的高密度介质，对噪声的要求更加严格，因此，在这种情况下，更优选记录层厚度为至多25纳米。
(A-3)关于记录层膜厚的更优选实施方案
在本发明中，对于具有包含其组成由上述通式(1)代表的成分作为主要成分的记录层的光学信息记录介质，据认为在所述光学信息记录介质上可以进行高速记录/擦除，通过使记录层的膜厚极薄，可以使光学信息记录介质长时间保存后第二次记录的记录特性良好，并可以减少长期保存后反射率的降低。具体地，通过使采用含有其组成由上述通式(1)代表的成分的记录层的光学信息记录介质的记录层的膜厚优选为至多11纳米，则长期保存后第二次记录的记录特性倾向于改善，且长期保存后反射率的降低倾向于减少。
对于采用含有其组成由上述通式(1)代表的成分作为主要成分的记录层的光学信息记录介质，在某些情况下长期保存后第二次记录的抖动稍差。其原因不是很清楚，但是据认为与在长期保存后第一次记录时信号强度较低的趋势有关。即，当光学信息记录介质在长期保存后进行记录时，第一次记录时的信号振幅倾向于较低。通过进一步多次记录可以恢复信号振幅，因此，第一次记录时的信号振幅减小据认为是由于以下原因所致：当在长期保存后将结晶部分第一次变成非晶质状态时记录标记几乎不可能很大。此外，长期保存后第二次记录时抖动可能恶化的原因据认为是因为长期保存后第一次转变为非晶质状态的部分(在第一次记录时未经记录激光束照射的部分)和再次(第二次)转变为非晶质状态的部分同时存在。即，据认为由于在第二次记录中上述两相的存在，存在非晶质标记尺寸的分散。
此外，长期保存后在第一次记录时导致非晶质标记几乎不可能很大这一趋势的原因尚不清楚，但是由于所述特性在记录若干次后恢复，因此据认为通过长期保存在记录层的结晶部分出现了某种变化。通过使记录层极薄(优选至多11纳米)，改善了长期保存后第二次记录时的所述特性，据认为这是因为在记录层结晶部分的上述变化倾向于被抑制。
此外，通过使记录层极薄(优选最多11纳米)，倾向于抑制了因长期保存而导致的反射率的降低。其原因也不清楚，但是据认为长期保存后记录层的变化受到抑制，类似于长期保存后在第二次记录时记录特性的改善。
然而，如果使记录层极薄，有时会损害诸如信号振幅等记录特性。然而，对于这一点，通过调整光学信息记录介质的层结构和膜厚，可以使记录特性例如信号振幅处于足以令人满意的水平。
即，在其中依次或以相反次序在基板上形成保护层、具有包含其组成由上述通式(1)代表的成分的记录层、保护层和反射层的光学信息记录介质情况中，当使记录层极薄(例如薄于约12纳米)时信号强度倾向于较低。因此，在使记录层极薄(例如至多11纳米)的情况下，需要可获得高信号强度的装置。
例如，一种方法是改变位于记录层的激光束入射侧的保护层的膜厚。即，使保护层的膜厚薄于使光学信息记录介质的反射率达到最小值的保护层膜厚。使反射率达到最小值的膜厚根据所采用的激光的波长而变化，然而，在DVD中在650纳米附近膜厚在50纳米附近。通过采用该膜厚，信号强度在光学上变得较高。
然而，已知当激光束入射侧上的保护层的膜厚变薄时，对例如基板的热影响变得明显，并且通常重复记录耐久性倾向于变差。因此，几乎不能使用上述使保护层的膜度较薄(例如50纳米附近)的方法。与上述趋势相反，据认为通过对整个保护层采用下文所述的保护层A(包含金属氧硫化物和/或金属氮化物的保护层)或通过对与记录层接触的保护层区域使用下文所述的保护层A，即使记录层的激光束入射侧上的保护层的膜厚较薄(例如至多50纳米)，也可以获得具有适当重复记录耐久性的光学信息记录介质。以下将说明保护层A的细节。
在上述情况下，本实施方式的记录层的膜厚优选至多15纳米，更优选至多14纳米，进一步优选至多13纳米，特别优选至多12纳米，最优选至多11纳米。
另一方面，如上所述，在使记录层膜厚极薄以改善长期保存后的记录特性的情况下，如果记录层膜厚过薄，即使调整除记录层以外的层，也得不到足够的信号强度。信号强度的下限取决于重现装置的性能，对于可改写式DVD的情况，如果记录层膜厚小于3纳米，信号强度倾向于较低，并且变得难以使用。
(A-4)记录层的制造方法
可以通过在惰性气体中，特别是Ar气中进行预定合金靶的直流或射频溅射来得到上述记录层。
此外，记录层的密度通常是体积密度(bulk density)的至少80％，优选至少90％。作为体积密度ρ，通常使用得自下列数学公式(2)的近似值，但是可以通过制备具有构成记录层的合金组成的物质进行实际测定。
ρ＝∑miρi       (2)
其中mi是各元素i的摩尔浓度，ρi是元素i的原子量。
在溅射沉积方法中，通过在沉积时降低溅射气体的压力(通常为稀有气体例如Ar，在下文中将参考Ar的情况进行说明)，或通过在靶前部附近布置基板来增加辐射在记录层上的高能Ar的量，从而增加记录层密度。高能Ar通常是被辐射在靶上弹回并到达基板侧的一部分Ar离子、或被整个基板面的外壳电压加速并到达基板的等离子体中的Ar离子。
该高能稀有气体的辐射效应称为原子撞击效应(atomic peeningeffect)，在通常采用的氩气溅射中，通过原子撞击效应将Ar混入溅射膜中。因此，可以用膜中的Ar量来评估原子撞击效应。即，较小的Ar量表明较小的高能Ar辐射效应，易于形成低密度膜。
另一方面，如果Ar的量较大，高能Ar的辐射趋于强烈，膜密度趋于较高。然而，重复记录时混入膜中的Ar很可能析出成为空隙(void)，并很可能使重复记录耐久性劣化。因此，在适当压力下进行放电，通常该压力在约10-2至10-1Pa之间。
现在，将在下文中说明本发明优选实施方式的光学信息记录介质结构中的其它构成要素。
(B)基板
作为本发明中所使用的基板，可以采用树脂例如聚碳酸酯、丙烯酸树脂或聚烯烃、或玻璃、或金属例如铝。通常在基板上形成深度为20至80纳米的导向槽，因此优选基板由可以通过模制在其上形成导向槽的树脂制成。此外，在其中用于擦除/重现记录的聚焦激光束从基板侧进入的所谓基板面入射(图1(a))的情况下，基板优选是透明的。
基板的厚度通常是至少0.05毫米且至多1.5毫米，然而，对于CD采用约1.2毫米的基板，对于DVD采用约0.6毫米的基板。
此外，在激光光头具有较高NA(至少约0.7)并且采用短波长以实现高密度的情况下，在图1(b)中，在激光束入射侧的保护层上进一步形成包含透明树脂的覆盖层。至于其厚度，通常也可以采用约0.01毫米至约0.1毫米的薄层。
(C)保护层
(C-1)对于本发明中所使用的保护层的一般说明
在本发明中，为了防止由于记录层相变而导致的蒸发和变形，从而控制此时的热扩散，优选光学信息记录介质还具有保护层。该保护层通常形成在记录层的一侧或两侧，优选形成在两侧上。考虑折射率、热导率、化学稳定性、机械强度、粘附性能等来确定保护层的材料。通常，可以采用例如金属或半导体的氧化物、硫化物、氮化物或碳化物等具有高透明性和高熔点的介电材料，或Ca、Mg、Li等的氟化物等介电材料。
在这种情况下，该氧化物、硫化物、氮化物、碳化物或氟化物可以不必采取化学计量组成，可以对所述组成进行控制以调节折射率等，并且将它们混合使用是有效的。当考虑到重复记录特性时，优选介电材料的混合物。更具体地，可以是ZnS或例如稀土硫化物等硫族化合物与例如氧化物、氮化物、碳化物或氟化物等耐热化合物的混合物。例如，优选的保护层组成的一个实例是包含ZnS作为主要成分的耐热化合物的混合物、或包含稀土元素的氧硫化物特别是Y2O2S作为主要成分的耐热化合物的混合物。
作为形成保护层的材料，通常可以是介电材料。介电材料例如可以是，例如Sc、Y、Ce、La、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Zn、Al、Cr、In、Si或Ge的氧化物；例如Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Zn、B、Al、Si、Ge或Sn的氮化物；例如Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W或Si的碳化物；或其混合物。此外，作为介电材料，可以是例如Zn、Y、Cd、Ga、In、Si、Ge、Sn、Pb、Sb或Bi的硫化物、硒化物或碲化物；例如Y或Ce的氧硫化物；例如Mg或Ca的氟化物；或其混合物。
此外，作为介电材料的具体实例，可以是例如ZnS-SiO2、SiN、SiO2、TiO2、CrN、TaS2或Y2O2S。在这些材料中，考虑到高膜沉积速率、低膜应力、温度变化时的低体积变化率和优异的耐候性，ZnS-SiO2得到广泛使用。在使用ZnS-SiO2的情况下，ZnS与SiO2的组成比，即ZnS∶SiO2通常是0∶1至1∶0，优选0.5∶0.5至0.95∶0.05，更优选0.7∶0.3至0.9∶0.1。最优选ZnS∶SiO2是0.8∶0.2。
考虑到重复记录特性，从机械强度的观点出发，保护层的膜密度优选至少为本体状态的80％。在使用介电材料混合物的情况下，采用上述数学公式(2)的理论密度作为体积密度。
保护层的厚度通常为至少1纳米，且通常至多为500纳米。当至少为1纳米时，可以确保防止基板或记录层变形的效果，可以实现作为保护层的作用。此外，当它至多为500纳米时，可以实现作为保护层的作用的同时，可以防止以下现象：保护层本身的内应力、与基板等在弹性特性方面的差异将变得明显，并因此形成裂缝。
特别是当形成第一保护层时，要求第一保护层可以抑制例如基板的热变形，因此其厚度通常至少1纳米，优选至少5纳米，特别优选至少10纳米。具有该厚度，可以抑制重复记录期间基板微观变形的累积，几乎不会出现由于重现激光束的漫反射而导致的噪声的明显增加。
另一方面，与成膜所需的时间有关，第一保护层的厚度优选为至多200纳米，更优选至多150纳米，进一步优选至多100纳米。对于该厚度，从记录层平面上看几乎不会出现基板槽形状的变化。即，几乎不会发生凹槽深度或宽度小于在基板表面上预定形状的现象。
另一方面，在形成第二保护层的情况下，第二保护层的厚度通常为至少1纳米，优选至少5纳米，特别优选至少10纳米，以便抑制记录层的变形。此外，优选为至多200纳米，更优选至多150纳米，进一步优选至多100纳米，特别优选至多50纳米，以防止在第二保护层内部由于重复记录而出现的微观塑性变形的累积并抑制由于重现激光束的漫反射而导致的噪声增加。
除了考虑机械强度和可靠性方面的限制，还要考虑归因于多层结构的干涉效应来选择记录层和保护层的厚度，以便使激光束具有良好的吸收效率，并且使记录信号的振幅，即记录状态和未记录状态之间的反差较大。
保护层可以由多个由如上所述的不同材料制成的层构成。特别是，优选在与记录层接触侧的界面上和/或在与含Ag作为主要成分的反射层接触侧的界面上形成不含硫或具有低硫含量的界面层。
通常用已知的溅射方法制备保护层。
(C-2)保护层的优选实施方式
优选用于本发明的信息记录介质具有与采用其组成由上述通式(1)代表的成分(在下文中“其组成由上述通式(1)代表的成分”有时称为“预定成分”)的记录层接触的保护层A，并且该保护层A包含金属氧硫化物或金属氮化物。
在本发明的信息记录介质用作相变型光学信息记录介质的情况下，作为保护层的材料，通常使用(ZnS)80(SiO2)20。这是因为该材料具有优异的透明性、与传统记录层的粘附性、溅射速率和成本等。
然而，当将上述(ZnS)80(SiO2)20的保护层用于可以进行高速记录/擦除的具有预定成分的记录层时，有时会产生需要进一步改善重复记录耐久性的问题。据认为一个原因是与用于低速记录的光学信息记录介质相比，用于高速记录的光学信息记录介质在擦除和记录中会产生温度的快速变化。例如，在2倍的记录线速度的情况下，通过用激光束照射来增加记录层温度的时间将变为1/2，此外冷却速度也倾向于较高。这是因为当以较低线速度进行记录时，记录层熔融区域的温度分布比较平缓，而当以较高线速度进行记录时其变得尖锐。此外，与低线速度记录相比，高线速度记录中熔融区域和激光束之间的距离倾向于相对较长。当然，作为上述重复记录耐久性不足的原因，还可以考虑来自记录层材料本身的原因，例如与因熔融和凝固而导致的物质运动有关的性能上的差异，或者还可以考虑这样的原因，即更容易出现在与传统记录材料结合的情况下所报道的例如硫等的原子扩散。
在本发明中，通过形成与含预定成分的记录层材料的记录层接触的、包含例如GeN作为金属氮化物或例如Y2O2S作为金属氧硫化物的保护层A，预计可以进一步改善信息记录介质的重复记录耐久性。通过形成包含金属氮化物例如GeN或金属氧硫化物例如Y2O2S的保护层A预计可以改善重复记录耐久性的原因尚不清楚，但是据认为是因为可以获得以下效果，即可以抑制由于与传统记录层相比通过进行高速记录导致的温度快速变化、记录层中的材料流动、层间的原子扩散而产生的记录层变形。
(1)保护层A
在本发明中，优选将金属氧硫化物和/或金属氮化物加入至与记录层接触的保护层A中。当然，金属氧硫化物和金属氮化物可以一起使用。现在，将作进一步的详细说明。
(1-1)包含金属氧硫化物的保护层A
在本发明中，优选使用包含金属氧硫化物的保护层A。包含金属氧硫化物是指保护层中的构成元素以同时保持金属氧硫化物的形式存在。
在本发明中，预计当在信息记录介质上重复进行记录时通过形成与具有预定成分的记录层接触的包含金属氧硫化物的保护层A可以进一步改善耐久性。其原因尚不清楚，但是据认为与包含金属氧硫化物的保护层A的高热导率和硬度以及构成元素分布的高均匀性有关。即，与采用包含ZnS作为主要成分的复合电介质(以传统上通常使用的ZnS-SiO2膜为代表)的保护层相比，本发明中的保护层A具有高热导率和硬度。另一方面，尽管取决于组成比，但保护层A的折射率通常为约1.7至约2.4，基本上与采用包含ZnS作为主要成分的复合电介质的保护层相同。
此外，据认为由于包含金属氧硫化物的保护层A的热导率较高，所以因热膨胀而导致的记录层变形倾向于较小。即，因为保护层A的热导率高，因此当用激光形成记录标记时所施加的记录层的热量可以很快地释放。因此，保护层A与记录层接触的界面区域和保护层A远离记录层的区域之间的温度差、或形成标记区域和周围区域之间的温度差可以瞬间消失。结果，可以抑制温度差所导致的膜的剥离或裂缝的出现。换言之，据认为可以延迟改写的劣化。当在所制备的盘上形成非晶质标记时，可以根据激光功率值间接地知道热导率。即，热导率越高，加热记录层所需的激光功率就变得越高。例如，在使用包含金属氧硫化物的保护层A的情况下，与使用ZnS∶SiO2＝80∶20(摩尔％)的保护层的情况相比，用于形成标记所需的激光功率变得较高。这是因为由于热导率高，保护层A作为散热层的功能提高。
此外，使用ZnS∶SiO2＝80∶20(摩尔％)的保护层的JIS努普硬度约为280，而使用例如Y2O2S作为金属氧硫化物的保护层A的JIS努普硬度约为520。从防止记录层变形的观点来看，保护层A具有高硬度是重要的。如果硬度较低，难以适当地抑制由于记录/擦除而导致的记录层的体积变化，即非晶质状态和结晶状态之间的体积差异所导致的变形，并且变形随着改写次数的增加而积累，因此导致信号强度的降低。
此外，在包含金属氧硫化物的保护层A中，金属原子同时键连至硫和氧，因此硫与氧的混合性能如此之高并且无法与采用硫化物和氧化物的混合物例如ZnS-SiO2或ZnS-Y2O3的保护层相比。因此，据认为由于与传统的ZnS-SiO2相比，硫、氧和金属原子例如硒原子的分散性高，因此保护层A具有稳定的高性能。因此，据估计可以抑制在重复改写期间硫从保护层扩散至记录层，从而导致反射率降低或结晶速度发生变化的现象。
此外，在形成与具有本发明中所使用的预定成分的记录层接触的、包含金属氧硫化物的保护层A的情况下，与保护层A包含金属氮化物例如GeN的情况相比，信息记录介质的信号振幅倾向于较高。其原因尚不清楚，但可以考虑这样的原因，即记录层的晶体生长性能被与记录层接触的保护层A稍微改变，且要形成的非晶质标记的尺寸发生变化。据认为该性能由记录层材料和保护层A材料的结合来决定，对于传统记录层材料，保护层A的材料所导致的信号强度变化没有引起注意。
作为用于金属氧硫化物的金属元素，例如可以是例如Sc、钇等稀土金属元素或例如La或Ce等镧系元素；或例如Ti等过渡金属元素。其中，优选是稀土金属元素，特别优选选自钇和La、Ce、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb和Dy的稀土金属元素。钇的氧硫化物(Y2O2S)与Y2O3或Y2S3相比，在高达约1000℃在热化学上更加稳定，因此最优选的元素是钇。
保护层A中金属氧硫化物的含量优选是至少5摩尔％，更优选至少10摩尔％，最优选至少15摩尔％。如果金属氧硫化物的含量太低，有时改写特性会下降。另一方面，考虑到重复改写特性等，保护层A中金属氧硫化物的含量优选尽可能高，保护层A中金属氧硫化物的含量可以是至多100摩尔％。
此外，保护层A中构成金属氧硫化物的金属元素的含量通常是至少10原子％，优选至少20原子％，更优选至少25原子％。构成金属氧硫化物的金属元素的含量是表明保护层A中金属氧硫化物含量的指标，如果金属元素太少，进一步改善改写特性的效果有时会不足。另一方面，考虑到重复改写特性，保护层A中金属氧硫化物的含量优选尽可能高，因此构成金属氧硫化物的金属元素含量的上限是保护层A全部由金属氧硫化物组成时的金属元素含量。
此外，对于保护层A，金属氧硫化物和其它材料可以一起使用。所述其它材料没有特别限制，只要它是通常用于保护层的材料即可。例如，可以采用例如金属或半导体的氧化物、硫化物、氮化物或碳化物等具有高透明性和高熔点的介电材料，或Ca、Mg、Li等的氟化物等介电材料。
在这种情况下，该氧化物、硫化物、氮化物、碳化物或氟化物可以不必采取化学计量组成，可以对所述组成进行控制以调节折射率等，并且将它们混合使用是有效的。当考虑到重复记录特性时，优选介电材料的混合物。
此外，作为包含在保护层A中的材料，通常可以是介电材料。作为介电材料，例如可以是，例如Sc、Y、Ce、La、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Zn、Al、Cr、In、Si或Ge的氧化物；例如Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Zn、B、Al、Si、Ge或Sn的氮化物；例如Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W或Si的碳化物；或其混合物。此外，作为介电材料，可以是例如Zn、Y、Cd、Ga、In、Si、Ge、Sn、Pb、Sb或Bi的硫化物、硒化物或碲化物；例如Y或Ce的氧硫化物；例如Mg或Ca的氟化物；或其混合物。
更具体地，可以是例如硫化锌、氧化锌、二氧化硅、氮化硅、氮化铝、氧化铝、稀土氧化物、稀土硫化物、稀土氟化物、氟化镁等代表的金属或半导体的氧化物、硫化物、氮化物、碳化物或氟化物。其中，特别优选是锌化合物例如硫化锌或氧化锌，其与记录层具有优异的粘附性能。结果，可以获得更高的稳定性和更高的耐久性。
在保护层A中包含不同于金属氧硫化物的其它材料的情况下，该材料的含量通常是至多99摩尔％，优选至多90摩尔％。另一方面，它通常是至少1摩尔％，优选至少5摩尔％。
然而，合适的含量根据要混合的材料类型而变化。例如在将硫化锌用作上述材料的情况下，其含量可以较高，通常是至少20摩尔％，优选至少30摩尔％，进一步优选至少50摩尔％，最优选至少60摩尔％。
另一方面，在将氧化锌用作上述材料的情况下，过高的含量变得不利，含量通常是至多30摩尔％，优选至多20摩尔％，进一步优选至多10摩尔％。此外，更加优选氧化锌摩尔含量至多是金属氧硫化物摩尔含量的一半。
作为保护层A特别优选的组成，可以是包含Y2O2S和ZnS的混合组成。在这种情况下，可以获得特别优异的改写特性。在这种情况下，ZnS与Y2O2S的摩尔比通常是至少1％，优选至少5％，更优选至少10％，且通常至多1000％，优选至多700％，进一步优选至多500％。
此外，可以使锌以金属形式存在于保护层A中。然而，优选以如上所述的例如氧化锌或硫化锌等锌化合物的形式包含。
在本发明中，保护层A的纯度(保护层A中金属氧硫化物的含量或金属氧硫化物与其它材料的混合物的含量)优选是至少90摩尔％。该纯度优选尽可能高，然而，含量小于10摩尔％的杂质对保护层A特性的影响可以忽略。特别是当杂质是稳定的化合物时，不良影响倾向于较小，然而，如果杂质的含量超过10摩尔％，则存在很高的例如膜的硬度或应力等物理性质值发生改变的可能性，并且保护层A的特性可能变差。
可以用溅射法用包含金属氧硫化物的靶通过沉积形成包含金属氧硫化物的保护层A。通常使用具有与保护层A的优选组成基本相同组成的靶。
即，优选使用包含金属氧硫化物的靶作为溅射靶。根据保护层A的组成可以任意选择用于靶的金属氧硫化物的金属元素的种类。
此外，在保护层A包含金属氧硫化物和其它保护层材料的情况下，根据要使用的其它材料的组成，可以使用金属氧硫化物与其它材料的混合物靶。此外，可以单独制备金属氧硫化物的靶和上述其它材料的靶，并将它们同时进行溅射。
靶中金属氧硫化物的含量通常是至少10摩尔％，优选至少30摩尔％，更优选至少50摩尔％。如果靶中金属氧硫化物含量太低，则金属氧硫化物可能在靶中分解，从而有时无法将金属氧硫化物加入保护层A。另一方面，靶中金属氧硫化物的含量随上述其它保护层材料的含量而变化。然而，在使用包含金属氧硫化物单体的靶的情况下，靶中金属氧硫化物的含量通常是100摩尔％。
可以通过测量靶的X射线衍射来确认靶中是否包含金属氧硫化物。
此外，通常用金属氧硫化物的粉末或相同金属的氧化物和硫化物的混合粉末，用巳知的方法例如热压法生产包含金属氧硫化物的靶。优选所使用的金属元素是稀土金属。
至于溅射条件，可以使用已知的条件。
对于保护层A组成的分析，通常可以通过结合例如俄歇电子谱(AES)、卢瑟福背散射(RBS)、电感耦合等离子谱(ICP)等来鉴定所述组成。
(1-2)包含金属氮化物的保护层A
在本发明中，还优选使用包含金属氮化物的保护层作为保护层A。
金属氮化物倾向于具有类似于金属氧硫化物的高热导率。因此，与如上所述包含金属氧硫化物的情况类似，据认为保护层A的高热导率抑制了温度差异所导致的膜的剥离或裂缝的出现，并且可以延迟改写的劣化。
作为用于金属氮化物的金属，可以是例如选自Si、Ge、Al、Ti、Ta、Cr、Mo、Nb、Zr和Hf的至少一种元素。该元素的氮化物是稳定的，因此倾向于改善信息记录介质的保存稳定性。可以使用多种上述元素。上述元素优选是可以提供更高透明性和优异的粘附性能的Si、Ge、Al或Cr。
在使用上述元素中的一种的情况下，作为由上述元素和氮形成的材料，可以是上述元素氮化物单体。更具体地，可以是例如Si-N、Ge-N、Cr-N或Al-N附近的组成。其中，考虑到防止扩散至记录层的更大效果，优选使用Si-N(硅的氮化物)、Ge-N(锗的氮化物)或Al-N(铝的氮化物)，更优选使用Ge-N(锗的氮化物)。
在使用了至少两种上述元素的情况下，作为由上述元素和氮形成的材料，可以是上述元素的复合氮化物。作为这样的化合物，作为使用Ge-N的代表例，可以是包含Ge和例如Al、B、Ba、Bi、C、Ca、Ce、Cr、Dy、Eu、Ga、In、K、La、Mo、Nb、Ni、Pb、Pd、Si、Sb、Sn、Ta、Te、Ti、V、W、Yb、Zn或Zr的化合物，例如Ge-Si-N、Ge-Sb-N、Ge-Cr-N、Ge-Al-N、Ge-Mo-N或Ge-Ti-N。
保护层A中金属氮化物的含量优选为至少5摩尔％，更优选至少10摩尔％，最优选至少15摩尔％。如果金属氮化物含量太低，则有时改写特性可能会降低。另一方面，考虑到重复改写特性等，保护层A中金属氮化物的含量优选尽可能高，保护层A中金属氮化物的含量可以是至多100摩尔％。
此外，保护层A中构成金属氮化物的金属元素的含量通常是至少10原子％，优选至少20原子％，更优选至少25原子％。如果金属氧硫化物含量太低，则进一步改善改写特性的效果有时会不足。另一方面，考虑到重复改写特性等，保护层A中金属氮化物的含量优选尽可能高，因此构成金属氮化物的金属元素含量的上限是保护层A全部由金属氮化物构成时的金属元素含量。
此外，对于保护层A，金属氮化物和其它材料可以一起使用。至于其它材料及其含量，可以采用与所说明的包含金属氧硫化物的保护层A的材料相同的材料。
在本发明中，保护层A的纯度(保护层A中金属氮化物的含量或金属氮化物与其它材料的混合物的含量)优选是至少90摩尔％。该纯度优选尽可能高，然而，含量小于10摩尔％的杂质对保护层A特性的影响可以忽略。特别是当杂质是稳定化合物时，不良影响倾向于较小，然而，如果杂质含量超过10摩尔％，则存在很高的例如膜的硬度或应力等物理性质值发生改变的可能性，并且保护层A的特性可能变差。
可以用溅射方法以包含金属氮化物的靶通过沉积形成包含金属氮化物的保护层A。此外，也可以用反应溅射法形成保护层A，其中在真空室中流入微量Ar和N2的混合气体，并在预定真空压力下将放电电压施加至包含预定金属(保护层A中所包含的金属氮化物中的金属元素单质或金属元素复合物)的用于放电的靶，并且所发射的金属元素单体或金属元素复合物与N2反应，从而将其转化成为用于沉积的氮化物。在这里，必须注意如果保护层A中的氮含量过低，则很难确保保护层A的透明性，并且如果氮含量过高，则光学信息记录介质的重复记录耐久性的改善趋于不足。因此，在采用上述反应溅射法的情况下，调整氮气流量是重要的。此外，溅射时压力也对膜的性能有影响。通常，通过降低压力，可以形成致密的保护层A。
对于保护层A组成的分析，通常可以通过结合例如俄歇电子谱(AES)、卢瑟福背散射(RBS)、电感耦合等离子谱(ICP)等来鉴定所述组成。
(1-3)保护层A的膜厚
保护层A膜厚的优选范围随保护层A的使用位置而变化。
即，在形成保护层A作为第一保护层的情况下，要求第一保护层抑制例如基板的热变形，其厚度通常是至少1纳米，优选至少5纳米，特别优选至少10纳米。具有该厚度，可以抑制重复记录期间基板微观变形的累积，几乎不会出现由于重现激光束的漫反射而导致的噪声的明显增加。
另一方面，与成膜所需要的时间有关，第一保护层的厚度优选是至多200纳米，更优选至多150纳米，进一步优选至多100纳米。具有该厚度，从记录层平面上看几乎不会出现基板槽形状的变化。即，几乎不会发生凹槽深度或宽度小于在基板表面上预定形状的现象。
在形成保护层A作为第二保护层的情况下，第二保护层的厚度通常是至少1纳米，优选至少5纳米，特别优选至少10纳米，以便抑制记录层的变形。此外，为了防止随着重复记录而出现的第二保护层内部微观塑性变形的累积，从而抑制由于重现激光束的漫反射而导致的噪声增加，其厚度优选是至多200纳米，更优选至多150纳米，进一步优选至多100纳米，特别优选至多50纳米。
然而，在本发明中，通常形成与记录层接触的具有高热导率并具有高硬度的保护层A，因此可以使位于记录层是激光束入射侧的保护层A的膜厚较薄，就像在对上述记录层的说明中所解释的那样。即，在形成与激光束入射侧的记录层的面相接触的保护层A的情况下，保护层A的膜厚优选是至多50纳米。
例如包含诸如Y2O2S等金属氧硫化物作为主要成分的材料的溅射速率倾向于低于通常采用的材料例如(ZnS)80(SiO2)20的溅射速率。因此，为了增大信息记录介质的生产率，可以形成相对较薄的与记录层接触的包含例如金属氧硫化物的保护层A，并可以形成与保护层A接触的保护层B。此外，通常采用的材料(例如(ZnS)80(SiO2)20)可以用于保护层B。下文将描述该信息记录介质的具体实施方案的细节。
如上所述，在通过使用保护层A和保护层B使保护层具有多层结构的情况下，本发明中保护层A的膜厚通常是至少0.1纳米，优选至少1纳米，更优选至少2纳米，进一步优选至少3纳米，特别优选至少5纳米。另一方面，保护层A的膜厚通常是至多100纳米，优选至多50纳米，更优选至多25纳米，进一步优选至多10纳米。
(1-4)保护层A和记录层的位置
在本发明中，优选形成与记录层接触的包含金属氧硫化物和/或金属氮化物的保护层A。更优选在记录层的两面上形成上述预定的保护层A。这是因为通过在记录层的两面上形成上述预定的保护层A，可以进一步改善重复改写特性。通常，通过在记录层的两面上形成上述预定的保护层A，记录层和保护层A倾向于剥离，然而，据认为在采用本发明的预定复合物的记录层中几乎不会出现上述的剥离问题。
例如，如果形成与SbTe共晶(Sb70Te30)组成的传统记录层接触的包含金属氧硫化物例如Y2O2S的保护层A，在耐环境测试中倾向于出现膜的剥离。如果在记录层的两面上形成上述保护层A，则该趋向变得更明显。例如，对于采用SbTe共晶组成的传统记录层，如果形成与记录层的两面接触的包含金属氧硫化物例如Y2O2S的保护层A，在高湿度的耐环境测试中出现膜的剥离，并且膜的粘附性能和耐候性倾向于不足。
(2)保护层B
另一个光学信息记录介质的优选的层结构的实例是使第一和第二保护层的一面或两面具有包含保护层A和保护层B的双层结构。考虑到例如重复改写，优选使位于激光束入射侧的第一保护层具有双层结构(图6(a)、6(b))，更优选使第一和第二保护层都具有包含保护层A和保护层B的双层结构(图7(a)、7(b))。
在上述优选的层结构中，第一保护层或第二保护层具有包含保护层A和保护层B的双层结构，然而，层结构不局限于该实施方案，只要形成与记录层接触的保护层A即可。例如，通过进一步形成用其它材料形成的与保护层B接触的保护层，可以任选使第一保护层或第二保护层具有至少三层的多层结构。
(2-1)保护层B的材料、制造方法等
作为保护层B的材料，可以任意使用通常用于保护层的材料。这样的材料已经进行了说明，在此省略该说明。保护层A和B可以是包含不同材料的两个层，或它们可以具有其中各种成分逐渐变化的梯度组成。
此外，作为制造保护层B的方法，可以使用通常用于制造保护层的方法。
(2-2)保护层B的膜厚
保护层B与保护层A接触，并且在保护层A和保护层B的双层结构中起保护层的作用。因此，保护层B的膜厚是由保护层通常所需的膜厚减去保护层A的膜厚而得到的膜厚。
然而，在本发明中，形成与记录层接触的通常具有高热导率和高硬度的保护层A，因此可以使位于记录层的激光束入射侧的保护层的膜厚(例如，在仅由保护层A形成保护层时保护层A的膜厚、或在层叠保护层A和保护层B以形成保护层时保护层A和保护层B的总膜厚)较薄，就像在对上述记录层的说明中所解释的那样。
即，保护层A的膜厚与保护层B的膜厚的总和优选是至多50纳米，在形成与记录层的激光束入射侧的面相接触的保护层A的情况下，进一步形成与保护层A接触的保护层B。
如上所述，在通过使用保护层A和保护层B而使保护层具有多层结构的情况下，本发明中保护层A的膜厚通常是至少0.1纳米，优选至少1纳米，更优选至少2纳米，进一步优选至少3纳米，特别优选至少5纳米。另一方面，保护层A的膜厚通常是至多100纳米，优选至多50纳米，更优选至多25纳米，进一步优选至多10纳米。因此，保护层B膜厚是由保护层的总膜厚减去保护层A的膜厚所得到的剩余值。
除了考虑机械强度和可靠性的限制之外，还考虑可归因于多层结构的干涉效应来选择记录层和保护层的厚度，从而使得激光束具有良好的吸收效率，并且使记录信号的振幅，即记录状态和未记录状态之间的差别较大。
(D)反射层
在光学信息记录介质中，可以进一步形成反射层。在本发明中，为了增强记录层的散热性能，优选光学信息记录介质进一步具有反射层。
形成反射层的位置通常取决于重现激光束的入射方向，并形成在记录层上入射侧的相反侧上。即，在重现激光束从基板侧入射的情况下，通常在记录层与基板的相反侧上形成反射层，在重现激光束从记录层侧入射的情况下，通常在记录层和基板之间形成反射层(图1(a)、1(b))。
作为用于反射层的材料，优选是具有高反射率的物质，特别优选是预计还具有散热效果的金属例如Au、Ag或Al。散热性能取决于膜厚和热导率，由于在为这样的金属时热导率基本与体积电阻率成比例，散热性能可以用表面电阻率来表示。表面电阻率通常是至少0.05欧姆/□、优选至少0.1欧姆/□，另一方面，通常是至多0.6欧姆/□，优选至多0.5欧姆/□，更优选至多0.4欧姆/□，进一步优选至多0.2欧姆/□。
这是为了确保特别高的散热性能，而且，如同用于光学信息记录介质的记录层中那样，对于当在非晶质标记的形成中非晶质相的形成与再结晶之间竞争很明显时将再结晶抑制至一定程度是必需的。为了控制反射层本身的热导率或改善耐腐蚀性，可以向上述金属中加入少量例如Ta、Ti、Cr、Mo、Mg、V、Nb、Zr或Si。加入量通常是至少0.01原子％且至多20原子％。考虑到改善光学信息记录介质的可靠性，以至多15原子％的含量包含Ta和Ti中至少一种的铝合金，特别是AlαTa1-α(0≤α≤0.15)合金具有优异的耐腐蚀性，是特别优选的反射层材料。
特别是在第二保护层的膜厚是至少40纳米且至多50纳米的情况下，所含元素的加入量优选是至多2原子％，以便使反射层具有高热导率。
特别优选的反射层材料是包含Ag作为主要成分的反射层材料。“包含Ag作为主要成分”是指基于整个反射层至少包含50原子％的Ag。基于整个反射层的Ag含量优选是至少70原子％，更优选至少80原子％，进一步优选至少90原子％，特别优选至少95原子％。为了增加散热性能，最优选采用纯Ag作为反射层材料。
包含Ag作为主要成分的原因如下。即，记录是在经长时间保存的记录标记上再次进行，有时可能会出现相变记录层的再结晶速度仅在保存后立即进行的第一次记录时较高的现象。出现该现象的原因尚不清楚，但是据推测是因为由于刚刚结束保存后记录层的再结晶速度增加，因此保存后立即进行的第一次记录所形成的非晶质标记的尺寸小于所需的标记尺寸。因此，在出现该现象的情况下，具有极高散热性能的Ag可以用于反射层以增加记录层的冷却速度，从而可以在保存后立即进行的第一次记录时抑制记录层的再结晶，并且可以将非晶质标记的尺寸维持在所需尺寸。
在Ag中以至少0.01原子％、至多10原子％的量包含Mg、Ti、Au、Cu、Pd、Pt、Zn、Cr、Si、Ge、Bi和稀土元素中的一种元素的Ag合金也具有高反射率和高热导率以及优异的耐热性，并且是优选的。
反射层的膜厚通常是至少10纳米，以便使入射激光束完全反射，从而使得没有透射光，反射层的膜厚优选是至少20纳米，更优选至少40纳米。此外，当它是太厚时，散热效果没有变化，生产性不必要地劣化，并易于出现裂缝，因此通常是至多500纳米。然而，优选是至多400纳米，更优选至多300纳米。
通常用例如溅射法形成记录层、保护层和反射层。
为了防止各个层间的氧化或污染，优选在同一真空室中具有记录层靶、保护层靶和必要时的反射层材料靶的串联装置中进行沉积。此外，它在生产性方面也是优异的。
(E)保护涂层
优选在光学信息记录介质的最外层表面侧形成包含紫外线固化性树脂或热固性树脂的保护涂层，以便防止直接与空气的接触或防止与异物接触而导致的划伤。保护涂层的厚度通常为1微米至几百微米。此外，可以进一步形成具有高硬度的介电保护层，或在其上进一步形成树脂层。
(光学信息记录介质的初始结晶方法)
通常用在真空中用物理汽相沉积法例如溅射法来形成记录层。然而，刚刚沉积(原始沉积(as-deposited)状态)后的状态中，记录层通常是非晶质的，因此，优选将记录层结晶以形成未记录或擦除状态。该操作称为初始化(或初始结晶)。作为初始结晶操作，例如可以是这样的方法，即在至少为结晶温度(通常150至300℃)且至多为熔点的温度下以固相进行烘箱退火、在用例如激光束或闪光灯光束的光能辐照下退火或熔融初始化。在本发明中，在上述初始结晶操作中，由于使用生成晶核较少的相变记录材料，因此优选采用熔融初始化。
在熔融初始化中，如果再结晶速度太慢，则达到热平衡需要一定时间，从而易于形成其它结晶相。因此，优选将冷却速度增加至一定程度。此外，如果记录层长时间保持熔融状态，则会导致记录层流动，薄膜例如保护层会因应力而剥离，或例如树脂基板会变形，因此导致介质的损坏，这是不利的。
例如，保持在至少为熔点的温度的时间通常优选是至多10微秒，优选至多1微秒。
此外，对于熔融初始化，优选使用激光束。特别优选使用短轴基本平行于扫描方向的椭圆形激光束进行初始结晶(下文中，初始化方法有时可以称为“本体擦除(bulk erasing)”)。在这种情况下，长轴的长度通常是10至1000微米，短轴的长度通常是0.1至5微米。
这里，当测量光束内的光能量强度分布时，光束的长轴长度和短轴长度由半值宽度来限定。并且对于光束形状，优选短轴长度是至多5微米，更优选至多2微米，以便容易在短轴方向实现局部加热和快速冷却。
作为激光束源，可以使用多种类型，例如半导体激光器和气体激光器。激光束的功率通常是约100毫瓦至约10瓦。此外，可以使用其它光源，只要可以获得相同水平的功率密度和光束形状即可。具体地，可以是例如Xe灯激光束。
在通过本体擦除进行的初始化中，当用盘状记录介质作为实例时，使椭圆形光束的短轴方向基本沿着圆周方向，并通过使盘旋转，以短轴方向进行扫描，同时每旋转一周(一次旋转)使光束在长轴(径向)方向上移动，从而可以对整个表面进行初始化。通过这样做，可以实现在相对于沿着圆周方向轨迹扫描的记录/读取用聚焦激光束的特定方向取向的多晶结构。
优选将每一次旋转中在径向上的移动距离设定为短于光束的长轴，以便使照射区域重叠，并且同一半径的区域将用激光束多次照射。结果，可以确保进行了初始化，同时，可以避免归因于光束径向能量分布(通常10至20％)的初始结晶状态的不均匀性。另一方面，如果移动距离太短，倾向于形成不理想的结晶相。因此，在径向上的移动距离通常至少设定为光束长轴的1/2。此外，初始化能量束的扫描速度通常为3至20米/秒。
可以通过测定初始化后未记录状态中的反射率R1是否基本等于用实际的记录用聚焦激光束(例如，光束直径为约1微米的聚焦激光束)进行非晶质标记的记录后通过再结晶而获得的擦除状态中的反射率R2，来判断是否可以通过熔融初始化至少获得本发明的光学信息记录介质。这里，R2是记录10次后擦除部分的反射率。
因此，本发明的光学信息记录介质优选满足下列关系式(3)，其中初始结晶后未记录部分的反射率是R1，记录10次后擦除部分的反射率是R2：
ΔR＝2|R1-R2|/(R1+R2)×100(％)≤10           (3)
把记录10次后擦除部分的反射率R2作为判断指标的原因是进行了10次记录时，可以排除仅进行一次记录时可能残留在未记录状态中的结晶状态的反射率的影响，并且可以使光学信息记录介质的整个表面处于通过记录并擦除至少进行了一次再结晶的状态。另一方面，如果记录的次数远高于10次，除了记录层晶体结构变化以外的因素，例如由于重复记录而导致的微观变形或外来元素从保护层至记录层的扩散可能会导致反射率的改变，因此倾向于难以判断是否可以获得所需的结晶状态。
上述关系式(3)中，ΔR是至多10％，优选至多5％。当它是至多5％时，可以获得具有降低信号噪声的光学信息记录介质。
例如，R1约为17％的光学信息记录介质，R2基本可以在16％至18％的范围内。
上述擦除状态还可以通过以直流方式用写入功率照射来熔融记录层，随后再凝固而获得，而不需要根据实际的产生记录脉冲的方法来调节聚焦记录激光束。
为了获得本发明中用于记录层的相变记录材料所需的初始结晶状态，设定初始化能量束相对于记录层平面的扫描速度是特别重要的。基本上，初始结晶后的结晶状态类似于记录后擦除部分的结晶状态是重要的，因此，当用聚焦激光束进行实际记录时，扫描速度接近于聚焦激光束相对于记录层表面的相对扫描线速度。具体地，当在光学信息记录介质上进行记录时，初始化能量束以最大线速度的约20％至约80％进行扫描。
用于记录的最大线速度是例如当以直流方式用擦除功率Pe在该线速度下照射时擦除比变为至少20dB时的线速度。
擦除比的定义为基本在单一频率下记录的非晶质标记的信号载波电平与通过用Pe的直流照射进行擦除后的载波电平之间的差。擦除比的测量例如按如下所述进行。首先，在可以获得适当信号特性(即满足规定值的特性例如反射率和信号振幅或抖动)的记录条件下，在待记录的修改信号中选择具有高频的条件，以单一频率进行10次记录以形成非晶质标记，并测量载波电平(记录时的C.L.)。然后，在非晶质标记上进行一次直流辐照，同时改变擦除功率Pe，并且测量此时的载波电平(擦除后的C.L.)，以计算记录时的C.L.与擦除后的C.L.之间的差，即擦除比。当改变直流照射的功率Pe时，擦除比一度倾向于增大，降低然后通常再次增大。这里，在此情况下将当功率Pe开始增加时观测的擦除比的第一峰值作为样品的擦除比。
对于初始化能量束的扫描速度，如果初始化能量束以比上述限定的最大线速度低约20％的速度扫描，会出现相分离并且几乎不会获得单相，或即使获得单相，结晶会特别在初始化光束的扫描方向上延伸并变得巨大，或排列在不利的方向上。优选初始化能量束以可记录的最大线速度的至少30％的速度进行扫描。
另一方面，如果初始化能量束以等于可记录的最大线速度的速度进行扫描，即以比该速度的约80％高的速度进行扫描，一度被初始扫描所熔融的区域倾向于再次成为非晶质状态，这是不利的。这是因为当扫描线速度较高时，熔融部分的冷却速度倾向于较高，再凝固的时间倾向于较短。用直径约为1微米的聚焦记录激光束，可以在短时间内完成熔融区域周边的由结晶区的晶体生长导致的再结晶。然而，在用初始化椭圆形激光束进行扫描的情况下，长轴方向上的熔融区域的面积倾向于较大，因此通过使扫描线速度低于实际记录时的扫描线速度使再凝固期间的再结晶在整个熔融区域上进行是必需的。根据该观点，初始能量束的扫描线速度优选是记录最大线速度的至多70％，更优选至多60％，最优选低于50％。
本发明光学信息记录介质具有这样的特性，即当用激光束照射进行初始结晶时可以增加介质相对于激光束的移动速度。这使得可以在短时间内进行初始结晶，并且从改善生产性并降低成本的观点出发是优选的。
(光学信息记录介质的记录和重现方法)
用于本发明的光学信息记录介质的记录/重现激光束通常是例如半导体激光或气体激光等激光束，其波长通常是300至800纳米，优选约350至约800纳米。特别地，为了获得至少1G比特/英寸2的高面密度，要求聚焦激光束的直径较小，需要通过使用波长为350至680纳米的蓝色至红色的激光束和数值孔径NA至少为0.5的物镜来获得聚焦激光束。
在本发明中，如上所述，优选非晶质状态对应于记录标记。此外，在本发明中，用标记长度调制方式记录信息是有效的。这在用至多4微米、特别是至多1微米的最短标记长度来记录标记长度时特别明显。
在形成记录标记的情况下，可以用记录激光功率的传统的二元调制方式进行记录，然而，在本发明中，特别优选采用通过至少三元调制的多级调制方式进行记录的方法，其中当按照如下所述形成记录标记时提供有隔断脉冲(off-pulse)。
图2是说明光学信息记录介质的记录方法中记录激光束的功率模式的示意图。当非晶质标记经标记长度调制成为长度nT(其中T是基准时钟周期，n是标记长度调制记录中可能的标记长度，并且是整数)时，将非晶质标记分成m＝n-k(条件是k是至少为0的整数)个记录脉冲，每个记录脉冲宽度是αiT(1≤i≤m)，伴随着各个记录脉冲的隔断脉冲部分时间为βiT(1≤i≤m)。对于图2中所分割的记录脉冲，考虑到图的可理解性，省去对基准时钟周期T的说明。即，在图2中，例如将应该描述为αiT的部分简述为αi。在这里，优选αi≤βi或αi≤βi-1(2≤i≤m或m-1)。∑αi+∑βi通常是n，但是它可以是∑αi+∑βi＝n+j(j是满足-2≤j≤2的常数)，以便获得正确的nT标记。
记录时，在标记之间用具有可以结晶非晶质状态的擦除功率Pe的记录激光束照射。此外，在αiT(i＝1至m)，用具有足以熔融记录层的写入功率Pw的记录激光束进行照射，在βiT时(1≤i≤m-1)，优选用具有偏压功率Pb(满足Pb＜Pe，优选Pb≤(1/2)Pe)的记录激光束进行照射。
在βmT的时间周期中照射的记录激光束的功率Pb，类似于周期βiT(1≤i≤m-1)，通常为Pb＜Pe，优选Pb≤1/2Pe，但是它可以是Pb≤Pe。
通过采用上述记录方法，可以拓宽功率限度或记录线速度的限度。当将偏压功率Pb设定的足够低使得Pb≤1/2Pe时，该效果特别明显。
上述记录系统特别适用于光学信息记录介质，其中将本发明的相变记录材料用于记录层。这是因为如果降低Ge含量以确保在短时间内进行擦除(再结晶)，则非晶质标记记录所需的临界冷却速度极高，并且倾向于难以形成良好的非晶质标记。
即，降低Ge含量促进了非晶质标记从周边结晶部分进行的再结晶，同时增大了熔融和再凝固时的晶体生长速度。如果从非晶质标记周边进行的再结晶速度增大至一定程度，则在用于形成非晶质标记记录的熔融区域再凝固时进行从熔融区域周边部分进行的再结晶，因此，原来形成为非晶质状态的区域倾向于再结晶，而不会形成非晶质状态。因此，将偏压功率Pb设置的足够低，或通过使αi≤βi或αi≤βi-1(2≤i≤m或m-1)从而足以确保冷却区间是很重要的。
此外，如果在记录时线速度增加，则时钟周期缩短，从而隔断脉冲区间缩短，倾向于损害冷却效果。在这种情况下，有效的是，分割在nT标记记录时的记录脉冲，以通过隔断脉冲将冷却区间的实时设置为至少1纳秒，更加优选至少5纳秒。
[2-2]信息记录介质除光学信息记录介质以外的应用
如上所述，因为至少可以用激光束照射进行可逆相变记录，本发明的信息记录介质可以用作光学信息记录介质。然而，通过使电流流过微观区域，本发明中所使用的可改写信息记录介质可以应用于相变记录。对于这一点将在下文中将进行说明。
图4是说明非晶质标记记录时温度变化过程(曲线a)和通过再结晶擦除时的温度变化过程(曲线b)的示意图。记录时，通过用高压电流和用短脉冲或高功率激光束加热，记录层的温度在短时间内增加到至少熔点Tm，并且在关闭电流脉冲或激光束照射之后，通过散热至周围，使记录层快速冷却，并形成非晶质相。当在时间τ0时从熔点Tm至结晶温度Tg的温度冷却速度高于形成非晶质相的临界冷却速度时，记录层形成为非晶质相。另一方面，在擦除时，通过施加相对较低的电压或用低功率的激光能量照射，并保持至少一定时间，将记录层加热到大于或等于结晶温度Tg且小于或等于约熔点Tm，从而以基本固相状态进行非晶质标记的再结晶。即，如果保持时间τ1是足够的，则将会完成结晶。
在这里，不管施加记录或擦除能量之前的记录层状态如何，当赋予记录层以曲线a的温度变化过程时，记录层形成为非晶质相，当赋予记录层以曲线b的温度变化过程时，记录层结晶。
通过施加电流至微观区域，本发明的可改写信息记录介质可以用于相变记录，而不仅是作为光学信息记录介质的原因如下所述。即，它是如图4所示的产生可逆相变的温度变化过程，且产生该温度变化过程的能源既可以是聚焦激光束也可以是电流加热(通电产生的焦耳热)。
与本发明中所使用的相变记录材料的结晶相和非晶质相之间的相变相伴随的电阻率变化足以与正在开发作为非易失性存储器的GeTe-Sb2Te3假二元合金(J.Appl.Phys.，第87卷，4130至4133页，2000年)，特别是由Ge2Sb2Te5化学计量比组成合金得到的电阻率变化的至少两个数量级相匹敌。即，当分别测量使用包含由上述通式(1)代表的复合物作为主要成分的相变记录材料的可改写信息记录介质的沉淀状态里的非晶质状态中的电阻率和退火结晶后的电阻率时，由此证实至少为三位数的变化。据认为通过形成非晶质相并用电流脉冲结晶得到的非晶质状态和结晶状态与上述沉淀状态中的非晶质状态和上述由退火得到结晶状态分别稍有不同。然而，因为可以得到至少三个数量级的上述电阻率变化，预计在用电流脉冲对本发明中使用的相变记录材料进行相变的情况中，足以出现两个数量级水平的较大的电阻率变化。
图5是是说明非易失性存储器的一个单元的结构示意图。在图5中，在上电极1和底电极2之间施加电压，将电流施加至包含相变记录材料的相变记录层3(在下文有时简称为相变记录层3)和加热器部分4。相变记录层3覆盖有绝缘物质10例如SiO2。此外，相变记录层3以初始状态结晶。在这种情况下，通过将图5的整个体系加热至记录层的结晶温度(通常约100至约300℃)进行初始结晶。在集成电路的形成中，通常将温度升高至这样的程度。
在图5中，由于通过在上电极1和底电极2之间施加电流产生的焦耳热容易产生热量，因此特别狭窄的部分4(加热器部分)起局部加热器的作用。对其附加的可逆的可变部分5经由如图4中的曲线所示的温度变化过程进行局部加热并形成为非晶质相，并经由如图4中的曲线b所示的温度变化过程进行再结晶。
至于读数，以在加热器部分4产生的热量可以忽略的程度流过低电流，读出上下电极之间的电势差。这里，还存在结晶状态和非晶质状态之间的电容差，因此可以检测电容差。
实际上，通过采用半导体集成电路形成技术已经提出了进一步集成的存储器(美国专利6314014)，然而，其基本结构如图5所示，当将本发明的相变记录材料加入相变记录层3时，可以实现相同的功能。
这里，作为产生如图4所示温度变化的能源，还可以是电子束。作为采用电子束的记录装置的实例，可以是如美国专利5557596所公开的用由场致发射阴极发射的电子束对相变记录材料进行局部辐射以产生相变的方法。
本发明不局限于上述实施方式。上述实施方式是实例，任何具有与本发明范围内所公开的技术思想基本相同结构和相同效果的实施方式均包括在本发明中。
实施例
现在，将参考将本发明的相变记录材料应用于光学信息记录介质的实施例来说明本发明。然而，在不超出本发明目的的范围内本发明并不局限于应用于光学信息记录介质。
在下列实施例中，有时光学信息记录介质简称为“盘”、“光盘”、“相变型光盘”等。
实施例1～3和对比例1和2
为了测量用于光学信息记录介质的记录层的相变记录材料的组成，使用了酸溶解ICP-AES(电感耦合等离子谱-原子发射光谱)和荧光X射线分析仪。对于酸溶解ICP-AES，用由JOBIN YVON生产的JY 38S作为分析仪，将记录层溶解在稀HNO3中并用矩阵匹配校准法进行定量测定。作为荧光X射线分析仪，使用由理学电机工业株式会社生产的RIX3001。
[相变型光盘的制备]
在直径为120毫米和厚度为0.6毫米、具有槽宽为0.31微米、槽深为29纳米和槽距为0.74微米的导向槽的盘状聚碳酸酯基板上，用溅射法形成(ZnS)80(SiO2)20层(80纳米)、Sb-Ge-In-M-Te层(13纳米)、(ZnS)80(SiO2)20层(20纳米)、Ta层(2纳米)和Ag层(200纳米)，并进一步形成包含紫外线固化树脂的保护涂层以制备相变型光盘。
当用{(Sb1-xGex)1-yIny}1-z-wMzTew表示Sb-Ge-In-M-Te记录层的组成时，x、y、z和w的值如表1中所示。
表1
  元素M                 组成   注释
  x   y   z   w
  实施例1   Tb   0.08   0.19   0.03   0
  实施例2   Gd   0.08   0.19   0.04   0
  实施例3   -   0.07   0.19   0   0.05
  对比例1   -   0.13   0.18   0   0
  对比例2   Tb   0.01   0.2   0.25   0   不能进行初始结晶
除了对比例2，上述组成基本上符合适合于下列评估条件的结晶速度。在下列初始结晶和盘特性的测量中，将0.6毫米的玻璃基板覆盖在激光束入射侧的相反侧上。
[初始结晶]
在下述的各个盘上进行初始结晶。即，用波长为810纳米、功率为800毫瓦且具有宽度约为1微米、长度约为75微米的形状的激光束来照射以10米/秒的速度旋转的盘，从而使得激光束的长轴垂直于上述导向槽，并以每旋转1周50微米的前进量在径向上持续移动激光束，以进行初始结晶。可以在实施例1、2、3和对比例1的盘上进行初始结晶，而不会产生任何问题。然而，在对比例2的盘上没有出现结晶(反射率没有变化)。类似地以400至1000毫瓦的激光功率、2米/秒的线速度进行初始结晶，然而，没有出现结晶。因此，据认为基本上难以使用对比例2的盘作为相变型光盘。据认为这是因为对比例2的记录层中Tb含量过高。在此，如果增加Ge的量，结晶倾向于减慢，因此初始结晶将更加困难。
[盘特性]
对于实施例1、2和3以及对比例1的盘，用具有NA为0.65的读取头的由Pulstec Industrial Co.Ltd.生产的DDU 1000光盘测试仪并用波长为650纳米的激光，按照以下所述在导向槽上进行记录/重现并评估盘特性。
以14米/秒的线速度进行EFM+调制信号的改写直至2000次，测定记录循环与当对所记录的信号进行重现时的抖动之间的关系。记录时基准时钟频率是104.9兆赫(基准时钟周期是9.53纳秒)，且记录激光分割方法为如下所述。
即，当形成长度为nT(T是基准时钟周期，n是3至14的自然数)的非晶质标记时，如图2(b)所示进行标记形成用激光照射时间的分割，交替照射具有记录功率Pw的记录脉冲和具有偏压功率Pb的隔断脉冲。在标记(结晶部分)间空白的形成期间，照射具有擦除功率Pe的擦除激光束。在图2(b)中，对于所有的n，m＝n-1，αi＝0.5(1≤i≤m)，βi＝0.5(1≤i≤m-1)和βm＝0。在这里，Pw＝16毫瓦，Pb＝0.8毫瓦和Pe＝4.5毫瓦。
在重现时，以3.49米/秒的线速度进行抖动测量。在重现线速度下将抖动用38.2纳秒的基准时钟周期进行标准化。在这里，本发明中的抖动通过对二进制信号的前沿和后沿的PLL时钟的时间差的标准偏差(抖动)用基准时钟周期进行标准化而获得，所述二进制信号通过使重现信号穿过均衡器和LPF，随后用限幅器转变成二进制信号而获得。在DVD-ROM标准或DVD-RW标准中规定了详细的测量方法。
记录循环与当对所记录的信号进行重现时的抖动之间的关系的测量结果如图3所示。使用Sb-Ge-In型相变记录材料的对比例1盘的抖动值通过重复记录2000次而超过了11％，盘的使用变得困难，而加入了Tb、Gd和Te的实施例1、2和3盘的抖动值即使重复记录2000次后仍至多为10％。重复记录2000次后将对比例1的盘用4.5毫瓦的DC激光束照射一次，以试图擦除记录标记(结晶)，于是通过在示波器上观测可以清楚地显示出未擦除的标记。另一方面，在实施例1、2和3的盘上，通过类似的观察未显示出这样清楚的未擦除标记。
实施例4
进行下列实验以表明通过改变本发明中所使用的相变记录材料的电阻率进行记录的可能性。
即，在直径为120毫米的聚碳酸酯基板上，通过溅射制备膜厚为50纳米并具有与实施例1相同组成的Ge-In-Sb-Tb非晶质膜。
测量上述非晶质膜的电阻率，然后将非晶质膜结晶并测量结晶后膜的电阻率。
对于初始结晶，使用波长为810纳米、功率为800毫瓦并具有宽度约为1微米、长度约为75微米的形状的激光束。以12米/秒的线速度旋转形成在基板上的Ge-In-Sb-Tb非晶质膜，同时用激光束照射非晶质膜，从而使得激光束长轴垂直于形成在基板上的导向槽。此外，每旋转1周以50微米的前进量在径向上持续移动激光束，以进行初始结晶。
对于电阻率的测量，可以使用由Dia Instruments Co.，Ltd.生产的电阻测量装置Loresta MP(MCP-T350)。
由于电阻率过高，无法获得非晶质膜的精确电阻率。然而，在其它具有相同膜厚材料的测量中，可以测定在约1×10-1欧姆·厘米水平的电阻率，因此处于非晶质状态的实施例1的复合物的电阻率据认为高于1×10-1欧姆·厘米。另一方面，结晶后Ge-In-Sb-Tb膜的电阻率是0.52×10-4欧姆·厘米。
根据上述结果，发现本发明使用的相变记录材料的非晶质状态和结晶状态之间存在至少三位数的电阻率变化。因此，发现本发明中所使用的相变记录材料通过非晶质状态和结晶状态之间的相变提供了较大电阻率差，适用于通过电阻变化进行记录的可改写的信息记录介质。
工业实用性
根据本发明，可以获得可以在其上进行高速记录/擦除的相变记录材料，其具有优异的记录特性、具有记录信号的高保存稳定性并具有优异的重复记录耐久性，还可以获得采用上述材料的信息记录介质。
已经参考具体实施方式对本发明进行了详细描述，但是在不脱离本发明内涵和范围内可以进行各种变化和改进对于本领域熟练技术人员是显而易见的。
此外，本申请基于日本专利申请2003-079834(提交日为2003年3月24日)，其全部内容在此引入作为参考。

Claims (11)

1.一种相变记录材料，其特征为该材料包含的主要成分的组成如下列通式(1)所示：
{(Sb1-xGex)1-yIny}1-z-wMzTew(1)
其中x、y、z和w是满足0.001≤x≤0.3、0≤y≤0.4、0≤z≤0.2和0≤w≤0.1的数值，M是选自镧系元素的至少一种元素，条件是z和w不同时为0。
2.如权利要求1所述的相变记录材料，其中，通式(1)中，0＜z。
3.如权利要求1或2所述的相变记录材料，其中，通式(1)中，z/y大于或等于0且小于或等于1。
4.如权利要求1～3中任一项所述的相变记录材料，其中上述相变记录材料的结晶状态对应于未记录状态，非晶质状态对应于记录状态。
5.一种具有记录层的信息记录介质，其特征为，所述记录层包含的主要成分的组成如下列通式(1)所示：
{(Sb1-xGex)1-yIny}1-z-wMzTew  (1)
其中x、y、z和w是满足0.001≤x≤0.3、0≤y≤0.4、0≤z≤0.2和0≤w≤0.1的数值，M是选自镧系元素的至少一种元素，条件是z和w不同时为0。
6.如权利要求5所述的信息记录介质，其中，通式(1)中，0＜z。
7.如权利要求5或6所述的信息记录介质，其中，通式(1)中，z/y大于或等于0且小于或等于1。
8.如权利要求5～7中任一项所述的信息记录介质，其中，所述相变记录材料的结晶状态对应于未记录状态，非晶质状态对应于记录状态。
9.如权利要求5～8任何一项所述的信息记录介质，其中，所述信息记录介质是光学信息记录介质。
10.如权利要求9所述的信息记录介质，其中，所述光学信息记录介质还具有保护层。
11.如权利要求9或10所述的信息记录介质，其中，所述光学信息记录介质还具有反射层，而且所述反射层包含Ag作为主要成分。
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WO (1) WO2004085168A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104703805A (zh) * 2012-09-28 2015-06-10 锡克拜控股有限公司 发光镧系元素配合物,以及包含该发光配合物的制品和油墨
CN107732009A (zh) * 2017-08-31 2018-02-23 江苏理工学院 一种用于相变存储器的钐掺杂锡锑相变薄膜材料及其制备方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7893419B2 (en) * 2003-08-04 2011-02-22 Intel Corporation Processing phase change material to improve programming speed
US7485356B2 (en) * 2004-07-15 2009-02-03 Tdk Corporation Optical recording medium
JP2006050292A (ja) * 2004-08-05 2006-02-16 Sumitomo Electric Ind Ltd デジタルビデオ信号インタフェースモジュール
US7733684B2 (en) * 2005-12-13 2010-06-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Data read/write device
US8075974B2 (en) 2006-03-10 2011-12-13 Ricoh Company, Ltd. Optical recording medium
US8367200B2 (en) * 2007-01-11 2013-02-05 Kobe Steel, Ltd. Reflecting film excellent in cohesion resistance and sulfur resistance
US7943223B2 (en) * 2007-03-27 2011-05-17 Tdk Corporation Optical recording medium and recording film material
EP2246915B1 (en) 2009-04-30 2013-07-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Phase change material for a phase change memory device and method for adjusting the resistivity of the material
CN113437213A (zh) * 2021-06-02 2021-09-24 长江先进存储产业创新中心有限责任公司 相变存储器及相变存储器的制作方法

Family Cites Families (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3530441A (en) 1969-01-15 1970-09-22 Energy Conversion Devices Inc Method and apparatus for storing and retrieving information
JPS60177446A (ja) 1984-02-23 1985-09-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光デイスク記録媒体
CN1008845B (zh) 1984-12-05 1990-07-18 富士通株式会社 光学信息记录介质及信息的记录与擦抹的方法
JPS61156545A (ja) 1984-12-28 1986-07-16 Tdk Corp 情報記録媒体および記録方法
JPS62246788A (ja) 1986-04-18 1987-10-27 Victor Co Of Japan Ltd 情報記録媒体
US4710452A (en) 1986-09-15 1987-12-01 Eastman Kodak Company Thin film amorphous optical recording films
US4812386A (en) 1987-02-13 1989-03-14 Eastman Kodak Company Recording elements comprising write-once thin film alloy layers
US4795695A (en) 1987-02-13 1989-01-03 Eastman Kodak Company Recording elements comprising write-once thin film alloy layers
CA1270640A (en) 1987-02-13 1990-06-26 Kee-Chuan Pan Recording elements comprising write-once thin film alloy layers
US4960680A (en) 1987-02-13 1990-10-02 Eastman Kodak Company Recording elements comprising write-once thin film alloy layers
JPS63244422A (ja) 1987-03-31 1988-10-11 Toshiba Corp 情報記録媒体
US4774170A (en) 1987-06-05 1988-09-27 Eastman Kodak Company Recording elements comprising write-once thin film alloy layers
US4798785A (en) 1987-06-05 1989-01-17 Eastman Kodak Company Recording elements comprising write-once thin film alloy layers
US4812385A (en) 1987-06-05 1989-03-14 Eastman Kodak Company Recording elements comprising write-once thin film alloy layers
US4865955A (en) 1987-06-05 1989-09-12 Eastman Kodak Company Recording elements comprising write-once thin film alloy layers
JP2726259B2 (ja) * 1987-07-08 1998-03-11 旭化成工業株式会社 情報記録方法
US4981772A (en) 1988-08-09 1991-01-01 Eastman Kodak Company Optical recording materials comprising antimony-tin alloys including a third element
CA1337582C (en) 1988-08-09 1995-11-21 Donald Robert Preuss Optical recording materials comprising antimony-tin alloys including a third element
US5077181A (en) 1988-08-09 1991-12-31 Eastman Kodak Company Optical recording materials comprising antimony-tin alloys including a third element
JPH0264929A (ja) * 1988-08-31 1990-03-05 Toshiba Corp 情報記録媒体
US4904577A (en) 1988-11-21 1990-02-27 Tyan Yuan Sheng Optical recording element and alloy for use therein
US5055331A (en) 1990-07-02 1991-10-08 Eastman Kodak Company Phase-change optical recording media
US5271978A (en) 1992-01-31 1993-12-21 Eastman Kodak Company Optical recording media
US5312664A (en) 1992-05-21 1994-05-17 Eastman Kodak Company Optical recording media
US5234803A (en) 1992-05-21 1993-08-10 Eastman Kodak Company Optical recording media
US5557596A (en) 1995-03-20 1996-09-17 Gibson; Gary Ultra-high density storage device
KR0179259B1 (ko) * 1996-04-13 1999-04-15 구자홍 상변화형 광기록매체 및 그의 제조방법
JPH09286174A (ja) 1996-04-23 1997-11-04 Mitsubishi Chem Corp 光記録媒体
JPH09286175A (ja) 1996-04-23 1997-11-04 Mitsubishi Chem Corp 光記録媒体
US6143468A (en) 1996-10-04 2000-11-07 Mitsubishi Chemical Corporation Optical information recording medium and optical recording method
JP3255051B2 (ja) 1996-12-05 2002-02-12 三菱化学株式会社 光学的情報記録用媒体
EP1143432A3 (en) 1997-03-27 2002-04-24 Mitsubishi Chemical Corporation Optical information recording medium
US5849458A (en) 1997-04-11 1998-12-15 Eastman Kodak Company Recordable optical device including a barrier layer
US5879773A (en) 1997-11-17 1999-03-09 Eastman Kodak Company Recordable optical disks with dielectric interlayer
JP3651231B2 (ja) 1998-02-25 2005-05-25 三菱化学株式会社 光学的情報記録用媒体
JP3419347B2 (ja) 1998-07-01 2003-06-23 三菱化学株式会社 光学的情報記録用媒体、記録方法及び光学的情報記録用媒体の製造方法
EP1128365B1 (en) 1998-10-26 2006-06-14 Mitsubishi Kagaku Media Co., Ltd. Multivalue recording / reproducing method and phase-change multivalue recording medium
JP3731372B2 (ja) 1999-02-17 2006-01-05 三菱化学株式会社 光学的情報記録用媒体並びにその再生方法及び記録方法
JP3899770B2 (ja) 1999-03-01 2007-03-28 三菱化学メディア株式会社 光学的情報記録用媒体並びにその再生方法及び記録方法
JP4073581B2 (ja) 1999-08-02 2008-04-09 三菱化学メディア株式会社 光学的情報記録用媒体及び光記録方法
US6632583B2 (en) 1999-12-07 2003-10-14 Mitsubishi Chemical Corporation Optical recording medium and production method of the same
US6314014B1 (en) 1999-12-16 2001-11-06 Ovonyx, Inc. Programmable resistance memory arrays with reference cells
JP2002011958A (ja) 2000-04-28 2002-01-15 Mitsubishi Chemicals Corp 光記録媒体及び光記録再生方法
JP2002157737A (ja) 2000-05-12 2002-05-31 Tdk Corp 光記録方法および光記録媒体
JP4255202B2 (ja) 2000-06-20 2009-04-15 Ｔｄｋ株式会社 光記録方法
JP2002079757A (ja) 2000-06-23 2002-03-19 Tdk Corp 光記録媒体
JP3199713B2 (ja) 2000-07-28 2001-08-20 日立マクセル株式会社 情報の記録再生方法
JP2002092938A (ja) * 2000-09-11 2002-03-29 Ricoh Co Ltd 光記録媒体
JP2002172860A (ja) * 2000-12-04 2002-06-18 Tdk Corp 光記録媒体
JP2002269806A (ja) * 2001-03-09 2002-09-20 Ricoh Co Ltd 光情報記録媒体
DE60235972D1 (de) 2001-03-06 2010-05-27 Mitsubishi Kagaku Media Co Ltd Optisches informationsaufzeichnungsmaterial und aufzeichnungs-/erlöschungsverfahren
US20020160305A1 (en) 2001-03-08 2002-10-31 Mitsubishi Chemical Corporation Optical recording medium, method of writing and erasing information using the same, and process of producing the same
JP3882532B2 (ja) * 2001-05-24 2007-02-21 三菱化学メディア株式会社 光学的情報記録用媒体及び記録消去方法
JP3927410B2 (ja) 2001-12-27 2007-06-06 株式会社リコー 光学記録媒体
JP2003231354A (ja) 2002-02-05 2003-08-19 Ricoh Co Ltd 光情報記録媒体
EP1343154B1 (en) 2002-03-05 2006-10-25 Mitsubishi Kagaku Media Co., Ltd. Phase-change recording material used for an information recording medium and an information recording medium employing it
JP3895629B2 (ja) 2002-04-02 2007-03-22 株式会社リコー 光記録媒体
JP2003335065A (ja) 2002-05-23 2003-11-25 Ricoh Co Ltd 光記録媒体

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104703805A (zh) * 2012-09-28 2015-06-10 锡克拜控股有限公司 发光镧系元素配合物,以及包含该发光配合物的制品和油墨
CN104703805B (zh) * 2012-09-28 2016-12-28 锡克拜控股有限公司 发光镧系元素配合物，以及包含该发光配合物的制品和油墨
CN107732009A (zh) * 2017-08-31 2018-02-23 江苏理工学院 一种用于相变存储器的钐掺杂锡锑相变薄膜材料及其制备方法

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