DE60309232T2 - Phasenwechselaufzeichnungsmaterial für ein Informationsaufzeichnungsmedium und ein Informationsaufzeichnungsmedium dieses verwendend - Google Patents

Phasenwechselaufzeichnungsmaterial für ein Informationsaufzeichnungsmedium und ein Informationsaufzeichnungsmedium dieses verwendend Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Phasenwechselaufzeichnungsmaterial, das einen kristallinen Zustand als einen nicht aufgezeichneten Zustand und einen amorphen Zustand als einen aufgezeichneten Zustand ausnutzt, und ein Informationsaufzeichnungsmedium, das das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial verwendet. Insbesondere betrifft sie ein Phasenwechselaufzeichnungsmaterial, das für ein Informationsaufzeichnungsmedium verwendet wird, auf dem eine Hochgeschwindigkeitsaufzeichung/-Löschung möglich ist, und ein Informationsaufzeichnungsmedium, das das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial einsetzt. Weiterhin betrifft sie ein Informationsaufzeichnungsmedium, dessen anfängliche Kristallisation leicht ausgeführt wird, das eine hohe Signalamplitude aufweist, das hervorragende Eigenschaften wiederholter Überschreibung aufweist, das eine hervorragende Speicherstabilität aufweist und das hervorragende Jitter-Eigenschaften bei einer Aufzeichnung mit hoher Übertragungsrate aufweist.
  • Als ein überschreibbares Informationsaufzeichnungsmedium war ein Verfahren bekannt, bei dem die Kristallstruktur eines Metalls oder eines Halbleiters durch Einwirken von Energiestrahlen oder eines Energieflusses, wie beispielsweise Licht oder elektrischer Strom (Joule-Erwärmung), reversibel gewechselt bzw. geändert wird (J. Feinleib et al. „RAPID REVERSIBLE LIGHT-INDUCED CRYSTALLIZATION OF AMORPHOUS SEMICONDUCTORS", Appl. Phys. lett., Vol. 18 (1971), S. 254–257, U.S. Patent 3,530,441).
  • Ein gegenwärtig praktisch verwendetes Mittel zur Aufzeichnung auf einem Informationsaufzeichnungsmedium, das ein überschreibbares Phasenwechselaufzeichnungsmaterial einsetzt, ist, einen reversiblen Wechsel zwischen der kristallinen Phase und der amorphen Phase auszunutzen, um den kristallinen Zustand in einem nicht aufgezeichneten/gelöschten Zustand zu lassen und amorphe Markierungen bei der Aufzeichnungszeit zu bilden. Gewöhnlich wird die Aufzeichnungsschicht auf eine Temperatur lokal erwärmt, die höher ist als der Schmelzpunkt, und dann schnell abgekühlt, um amorphe Markierungen zu bilden, und die Aufzeichnungsschicht wird bei einer Temperatur von annähernd höchstens dem Schmelzpunkt und wenigstens der Kristallisationstemperatur erwärmt und langsam abgekühlt, sodass die Aufzeichnungsschicht bei einer Temperatur von höchstens der Kristallisationstemperatur für eine bestimmte Verweilzeit zur Ausführung der Kristallisation gehalten wird. Im Allgemeinen wird nämlich ein reversibler Wechsel zwischen der stabilen kristallinen Phase und der amorphen Phase ausgenutzt. Die Information wird durch Detektierung der Differenz bei physikalischen Parametern, wie beispielsweise Brechungsindex, elektrischer Widerstand, Volumen- und Dichtenwechsel, zwischen dem kristallinen Zustand und dem amorphen Zustand abgerufen.
  • Insbesondere bei der Anwendung des Informationsaufzeichnungsmediums als ein optisches Aufzeichnungsmedium wird eine Aufzeichnung/ein Abruf/eine Löschung der Information durch Ausnutzung eines Wechsels bei dem Reflexionsgrad ausgeführt, der den reversiblen Wechsel zwischen dem kristallinen Zustand und dem amorphen Zustand begleitet, der durch Einstrahlung eines fokussierten Lichtstrahls lokal verursacht wird. Solch ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium mit einem Phasenwechseltyp und einer Phasenwechseltyp-Aufzeichnungsschicht vom überschreibbaren Typ wird als ein kostengünstiges Hochleistungs-Aufzeichnungsmedium entwickelt und praktisch verwendet, das eine hervorragende Tragbarkeit, Wetterbeständigkeit, Schlagzähigkeit usw. aufweist. Zum Beispiel wurde eine überschreibbare CD, wie beispielsweise CD-RW, bereits weit verbreitet verwendet und eine überschreibbare DVD, wie beispielsweise DVD-RW, DVD+RW und DVD-RAM, wird angeboten werden.
  • Als ein Material für solch eine Phasenwechselaufzeichnungsschicht wird in vielen Fällen eine Chalkogenid-Legierung verwendet. Als solch eine Chalkogenid-Legierung kann, zum Beispiel, ein GeSbTe-Typ, InSbTe-Typ, GeSnTe-Typ oder AgInSbTe-Typ erwähnt werden. Insbesondere wird ein Material aus einem pseudo-binären GeTe-Sb2Te3-Legierungstyp als ein Aufzeichnungsschichtmaterial für ein optisches Aufzeichnungsmedium weit verbreitet verwendet und in jüngeren Jahren wurde seine Anwendung bei einem nicht-flüchtigen Speicher aktiv untersucht, der einen Wechsel bei dem elektrischen Widerstand ausnutzt.
  • Im Verhältnis zu der Erhöhung bei dem Informationsvolumen in den jüngsten Jahren war jedoch ein optisches Aufzeichnungsmaterial gewünscht, auf dem eine Aufzeichnung/ein Abruf von Information bei höherer Geschwindigkeit möglich ist. Weiterhin ist eine hohe Speicherstabilität von aufgezeichneter Information, d.h. dass eine Information, die auf einem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet ist, sich nicht verschlechtert und sogar nach Langzeitspeicherung stabil ist, ebenfalls eine der wichtigsten Leistungen, die für ein Informationsaufzeichnungsmedium erforderlich ist. Unter den vorstehenden Informationsaufzeichnungsmedien ist in Bezug auf das überschreibbare Informationsaufzeichnungsmedium, um lediglich eine Überschreibung bei hoher Geschwindigkeit zu erreichen, in dem Fall der Ausnutzung des Phasenwechsels zwischen dem amorphen Zustand und dem kristallinen Zustand, zum Beispiel, ein Material mit einer hohen Kristallisationsgeschwindigkeit ausreichend. Bei einem Material, mit dem eine hohe Kristallisationsgeschwindigkeit möglich ist, wird jedoch die Neigung für den amorphen Zustand, während einer kurzen Zeit während einer Speicherung kristallisiert zu werden, bemerkenswert. Dementsprechend ist, um ein überschreibbares Aufzeichnungsmedium zu erhalten, mit dem eine Aufzeichnung/ein Abruf bei einer hohen Geschwindigkeit möglich ist, und das eine hohe Speicherstabilität von aufgezeichneter Information aufweist, ein Übergang von dem amorphen Zustand zu dem kristallinen Zustand bei einer hohen Geschwindigkeit durch eine Hochgeschwindigkeitskristallisation bei der Löschungszeit erforderlich, im Gegenteil ist eine Stabilisierung des amorphen Zustands durch eine äußerst langsame Kristallisation in einem Speicherzustand in der Nähe von Raumtemperatur erforderlich. Das heißt, scheinbar gegensätzliche Eigenschaften sind für das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial erforderlich.
  • Weiterhin sind Signaleigenschaften, die stabil sind, nachdem eine Überschreibung mit Information viele Male ausgeführt wurde, d.h. erstklassige Eigenschaften wiederholter Überschreibung ebenfalls eine der wichtigen Leistungen, die für ein überschreibbares Informationsaufzeichnungsmedium erforderlich ist.
  • In einem Fall, in dem das überschreibbare Informationsaufzeichnungsmedium als ein optisches Aufzeichnungsmedium verwendet wird, auf dem eine Aufzeichnung/ein Abruf von Information optisch ausgeführt wird, neigt es weiterhin dazu, schwierig zu sein, eine anfängliche Kristallisation der Aufzeichnungsschicht nach Herstellung in einer kurzen Zeit auszuführen. Im Hinblick auf eine Erhöhung der Produktionseffizienz ist jedoch die Ausführung der anfänglichen Kristallisation in einer kurzen Zeit ebenfalls eine der wichtigen Leistungen, die für ein optisches Aufzeichnungsmedium und deshalb für ein überschreibbares Informationsaufzeichnungsmedium erforderlich ist.
  • US-A-5 321 664 offenbart optische Aufzeichnungsfilme, die aus einer Sb1_xSnxXy-Legierung hergestellt sind, worin 5<x<40 und 5<y<30 und worin X aus Ge bestehen kann.
  • Unter diesen Umständen wurde die vorliegende Erfindung durchgeführt, um solchen Bedürfnissen zu entsprechen, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Phasenwechselaufzeichnungsmaterial, das zur Verwendung für ein Informationsaufzeichnungsmedium geeignet ist, auf dem eine Aufzeichnung/Löschung bei einer höheren Geschwindigkeit möglich ist, das eine hohe Speicherstabilität der Aufzeichnungssignale aufweist, das hervorragende Überschreibungseigenschaften aufweist und das eine hohe Leistungsfähigkeit aufweist, und ein Informationsaufzeichnungsmedium bereitzustellen, das das vorstehende Material einsetzt. Es ist weiterhin eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optisches Aufzeichnungsmedium bereitzustellen, das eine Form der Anwendung des Informationsaufzeichnungsmediums ist.
  • Die vorliegende Erfindung stellt nämlich ein Phasenwechselaufzeichnungsmaterial bereit, das für ein Informationsaufzeichnungsmedium verwendet wird, das einen kristallinen Zustand als einen nicht aufgezeichneten Zustand und einen amorphen Zustand als einen aufgezeichneten Zustand ausnutzt, das die Zusammensetzung der folgenden Formel (1) als die Hauptkomponente aufweist: (Sb1-xSnx)1-y-w-zGeyTewM1z Formel(1)worin ein jedes aus x, y, z und w die Atomarität darstellt, x, z und w Zahlen sind, welche 0,01≦x≦0,5, 0≦z≦0,3 und 0≦w≦0,1 jeweils erfüllen, und das Element M1 mindestens ein Element ist, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus In, Ga, Pt, Pd, Ag, Seltenerdelementen, Se, N, O, C, Zn, Si, Al, Bi, Ta, W, Nb und V, und
    • (I) wenn z=0 und w=0 gilt, y eine Zahl darstellt, welche 0,1≦y≦0,3 erfüllt,
    • (II) wenn 0<z≦0,3 und w=0 gilt, y eine Zahl darstellt, welche 0,05≦y≦0,3 erfüllt, und
    • (III) wenn 0≦z≦0,3 und 0<w≦0,1 gilt, y eine Zahl darstellt, welche 0,01≦y≦0,3 erfüllt.
  • Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Informationsaufzeichnungsmedium bereit, das einen kristallinen Zustand als einen nicht aufgezeichneten Zustand und einen amorphen Zustand als einen aufgezeichneten Zustand ausnutzt, das ein Phasenwechselaufzeichnungsmaterial mit der Zusammensetzung der folgenden Formel (1) als die Hauptkomponente einsetzt: (Sb1-xSnx)1-y-w-zGeyTewM1z Formel(1)worin ein jedes aus x, y, z und w die Atomarität darstellt, x, z und w Zahlen sind, welche 0,01≦x≦0,5, 0≦z≦0,3 und 0≦w≦0,1 jeweils erfüllen, und das Element M1 mindestens ein Element ist, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus In, Ga, Pt, Pd, Ag, Seltenerdelementen, Se, N, O, C, Zn, Si, Al, Bi, Ta, W, Nb und V, und
    • (I) wenn z=0 und w=0 gilt, y eine Zahl darstellt, welche 0,1≦y≦0,3 erfüllt,
    • (II) wenn 0<z≦0,3 und w=0 gilt, y eine Zahl darstellt, welche 0,05≦y≦0,3 erfüllt, und
    • (III) wenn 0≦z≦0,3 und 0<w≦0,1 gilt, y eine Zahl darstellt, welche 0,01≦y≦0,3 erfüllt.
  • In den begleitenden Zeichnungen:
  • (1a) und (1b) sind schematische Ansichten, die die Schichtstruktur eines optischen Aufzeichnungsmediums veranschaulichen.
  • 2 ist eine schematische Ansicht, die das Leistungsmuster von Aufzeichnungslicht in einem Verfahren zur Aufzeichnung auf einem optischen Aufzeichnungsmedium veranschaulicht.
  • 3 ist ein Begriffsdiagramm, das die Temperaturentwicklung zu der Zeit der Aufzeichnung einer amorphen Markierung und die Temperaturentwicklung zu der Zeit der Löschung durch Rekristallisation veranschaulicht.
  • 4 ist eine Teilansicht, die die Struktur einer Zelle eines nicht-flüchtigen Speichers veranschaulicht.
  • 5(a), 5(b), 5(c) und 5(d) sind Diagramme, die die Aufzeichnungseigenschaften eines optischen Aufzeichnungsmediums in einem Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
  • 6(a), 6(b), 6(c) und 6(d) sind Diagramme, die die Aufzeichnungseigenschaften eines optischen Aufzeichnungsmediums in einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
  • 7 ist ein Diagramm, das die Aufzeichnungseigenschaften eines optischen Aufzeichnungsmediums in noch einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun detaillierter unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben werden.
  • Durch Verwendung einer Aufzeichnungsschicht, die eine Legierung mit der vorstehenden Zusammensetzung, die Ge enthält, das zu einer Legierung vom Sb-Sn-Typ zugegeben ist, als die Hauptkomponente umfasst, kann ein Informationsaufzeichnungsmedium mit einer höheren Phasenwechselgeschwindigkeit als die eines herkömmlich bekannten Informationsaufzeichnungsmediums erhalten werden, und dementsprechend kann eine Aufzeichnung/Löschung bei einer höheren Geschwindigkeit ausgeführt werden. Zum Beispiel ist für ein optisches Aufzeichnungsmedium unter Informationsaufzeichnungsmedien ein Phasenwechselmaterial mit einer Zusammensetzung, wie beispielsweise GeSbTe, herkömmlich eingesetzt worden, jedoch mit einer Zusammensetzung, die eine angemessen hohe Kristallisationsgeschwindigkeit zu solch einem Ausmaß bereitstellt, dass eine Löschung bei einer hohen Geschwindigkeit möglich ist, eine Kristallisation nicht gleichförmig stattfinden kann und das Rauschen dazu neigt, signifikant zu sein, was problematisch ist. Andererseits ist mit dem Phasenwechselaufzeichnungsmaterial vom SbSnGe-Typ, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, die Kristallisationsgeschwindigkeit hoch, und eine gleichförmige Kristallisation wird möglich, und dementsprechend kann es für eine Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung bevorzugt verwendet werden. Mit einem herkömmlichen optischen Aufzeichnungsmedium neigt es dazu, schwierig zu sein, sowohl eine hohe Kristallisationsgeschwindigkeit als auch Speicherstabilität von aufgezeichneten Signalen zu erreichen, mit dem Informationsaufzeichnungsmedium, das das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial der vorliegenden Erfindung einsetzt, wird es jedoch möglich, beide der vorstehenden Leistungen zu erreichen.
  • 1. Phasenwechselaufzeichnungsmaterial
  • Das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist ein Phasenwechselaufzeichnungsmaterial, das für ein Informationsaufzeichnungsmedium verwendet wird, das einen kristallinen Zustand als einen nicht aufgezeichneten Zustand und einen amorphen Zustand als einen aufgezeichneten Zustand ausnutzt, und weist die Zusammensetzung der folgenden Formel (1) als die Hauptkomponente auf: (Sb1-xSnx)1-y-w-zGeyTewM1z Formel(1) worin ein jedes aus x, y, z und w die Atomarität darstellt, x, z und w Zahlen sind, welche 0,01≦x≦0,5, 0≦z≦0,3 und 0≦w≦0,1 jeweils erfüllen, und das Element M1 mindestens ein Element ist, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus In, Ga, Pt, Pd, Ag, Seltenerdelementen, Se, N, O, C, Zn, Si, Al, Bi, Ta, W, Nb und V, und
    wenn (I) z=0 und w=0 gilt, y eine Zahl darstellt, welche 0,1≦y≦0,3 erfüllt,
    wenn (II) 0<z≦0,3 und w=0 gilt, y eine Zahl ist, welche 0,05≦y≦0,3 erfüllt, und
    wenn (III) 0≦z≦0,3 und 0<w≦0,1 gilt, y eine Zahl darstellt, welche 0,01≦y≦0,3 erfüllt.
  • In der vorliegenden Erfindung bedeutet „mit einer vorbestimmten Zusammensetzung als die Hauptkomponente", dass der Gehalt der vorbestimmten Zusammensetzung mindestens 50 Atom-% in dem gesamten Material oder in der gesamten Schicht ist, die die vorbestimmte Zusammensetzung enthält.
  • Weiterhin bedeutet, wenn das Informationsaufzeichnungsmedium, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ein optisches Aufzeichnungsmedium ist, „Ausnutzung eines kristallinen Zustands als einen nicht aufgezeichneten Zustand und einen amorphen als einen aufgezeichneten Zustand", dass eine amorphe Markierung in der kristallinen Phase gebildet wird.
  • In der vorliegenden Erfindung wird Ge in die Legierung vom Sb-Sn-Typ eingebaut. Ge hat eine Rolle, die Kristallisationsgeschwindigkeit des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials zu steuern, und dementsprechend kann durch Steuerung des Gehalts an Ge in einem vorbestimmten Bereich (10 Atom-% bis 30 Atom-%) ein Phasenwechselaufzeichnungsmaterial mit einer Kristallisationsgeschwindigkeit erhalten werden, das für eine Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung geeignet ist.
  • Weiterhin kann in der vorliegenden Erfindung durch Einbauen von Te in die Sb-Sn-Ge-Legierung, wenn es der Fall erfordert, ein Phasenwechselaufzeichnungsmaterial erhalten werden, das hervorragendere Aufzeichnungseigenschaften aufweist. Insbesondere können durch Einbauen von Ge vorteilhafte Aufzeichnungseigenschaften sogar in einem Fall erhalten werden, in dem eine wiederholte Aufzeichnung auf einem Phasenwechselmaterial nach Langzeitspeicherung ausgeführt wird. Te weist ebenfalls eine Rolle auf, die Kristallisationsgeschwindigkeit auf die gleiche Weise wie Ge zu steuern, und dementsprechend kann, wenn Ge und Te in die Legierung vom Sb-Sn-Typ eingebaut werden, der Bereich vom Ge-Gehalt vergrößert werden. Insbesondere kann die untere Grenze des Ge-Gehaltes auf 1 Atom-% erniedrigt werden. Weiterhin können durch Erniedrigung des Ge-Gehaltes Aufzeichnungseigenschaften nach Langzeitspeicherung des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials verbessert werden.
  • In der vorliegenden Erfindung können durch Einbauen eines vorbestimmten Elements, wie beispielsweise In, in die Sb-Sn-Ge-Legierung oder Sb-Sn-Ge-Te-Legierung weitere Effekte erhalten werden, wie beispielsweise, dass die Signalamplitude erhöht wird. Weiterhin kann es durch Verwendung des vorbestimmten Elements, wie beispielsweise In, möglich sein, die Kristallisationsgeschwindigkeit zusammen mit Ge und Te in einigen Fällen weiterhin zu steuern.
  • In der vorliegenden Erfindung kann nämlich durch Einbauen von Ge in die Legierung vom Sb-Sn-Typ ein Phasenwechselaufzeichnungsmaterial, das eine hervorragende Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung und Speicherstabilität von Aufzeichnungssignalen aufweist, durch vorteilhafte Steuerung der Kristallisationsgeschwindigkeit erhalten werden. Weiterhin können durch Einbauen eines anderen Elements, wie beispielsweise Te und/oder In, in die Sb-Sn-Ge-Legierung weitere Effekte erhalten werden, wie beispielsweise, dass vorteilhafte Aufzeichnungseigenschaften erhalten werden können, sogar in dem Fall, in dem eine wiederholte Aufzeichnung auf einem Phasenwechselaufzeichnungsmaterial nach Langzeitspeicherung ausgeführt wird, und dass die Signalamplitude erhöht werden kann. Weiterhin kann in Abhängigkeit von dem Element, das in die Sb-Sn-Ge-Legierung einzubauen ist, die Kristallisationsgeschwindigkeit genauer gesteuert werden und weiterhin wird eine Aufzeichnungsleistung, wie beispielsweise Aufzeichnungseigenschaften nach Langzeitspeicherung, vorteilhaft sein. Folglich kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein Phasenwechselaufzeichnungsmaterial mit gewünschten Leistungen erhalten werden, die für die Verwendungsanwendung erforderlich sind.
  • Weiterhin verbessert sich in der vorliegenden Erfindung durch Einsetzung des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials mit der Zusammensetzung der vorstehenden Formel (1) als die Hauptkomponente für ein Informationsaufzeichnungsmedium, das einen kristallinen Zustands als einen nicht aufgezeichneten Zustand und einen amorphen Zustand als einen aufgezeichneten Zustand ausnutzt, eine Qualität von Aufzeichnungssignalen bedeutend. Insbesondere durch die Verwendung des vorstehenden Phasenwechselaufzeichnungsmaterials für ein überschreibbares Informationsaufzeichnungsmedium werden eine Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung/-Löschung, eine Verbesserung bei der Speicherstabilität von Aufzeichnungssignalen, eine Verbesserung bei den Überschreibungseigenschaften und eine Verbesserung bei den Überschreibungseigenschaften in einem Fall erreicht werden, in dem eine Überschreibung auf dem überschreibbaren Informationsaufzeichnungsmedium nach Langzeitspeicherung weiterhin ausgeführt wird. Weiterhin kann ein überschreibbares Informationsaufzeichnungsmedium erhalten werden, dessen die anfängliche Kristallisation leicht ist und das eine hohe Leistungsfähigkeit aufweist. Als das überschreibbare Informationsaufzeichnungsmedium kann, zum Beispiel, ein optisches Aufzeichnungsmedium (wie beispielsweise eine CD-RW) erwähnt werden, auf dem eine Aufzeichnung/ein Abruf/eine Löschung von Information durch Verwendung eines Wechsels bzw. einer Änderung bei dem Reflexionsgrad aufgrund eines reversiblen Wechsels zwischen dem kristallinen Zustand und dem amorphen Zustand durch Einstrahlung mit einem fokussierten Lichtstrahl ausgeführt wird.
  • Nun wird das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial unter Bezugnahme auf die Punkte (A), wenn z=0 und w=0, (B), wenn 0<z≦0,3 und w=0, (C), wenn 0≦z≦0,3 und 0<w≦0,1 in der vorstehenden Formel (1) und (D) andere Punkte erläutert.
  • (A) Wenn z=0 und w=0
  • Wenn z=0 und w=0 in der vorstehenden Formel (1) ist das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial der vorliegenden Erfindung eine ternäre Zusammensetzung aus SbSnGe, und die vorstehende Formel (1) weist die folgende Formel (1a) auf: (Sb1-xSnx)1-yGey (1a)worin x und y Zahlen sind, die jeweils 0,01≦x≦0,5 und 0,1≦y≦0,3 erfüllen.
  • In der Formel (1a) neigt, wenn x mindestens 0,01 ist, der kristalline Zustand dazu, gleichförmig zu sein, und das Rauschen bei der Abrufzeit kann erniedrigt werden, was vorteilhaft ist. Hier bedeutet der gleichförmige kristalline Zustand eine polykristalline Struktur, die im Wesentlichen eine einzige kristalline Phase umfasst und feine Kristalliten umfasst. Feine Kristalliten bedeuten, dass die durchschnittliche kristalline Körnergröße die gleiche oder eine geringere Ordnung wie die Größe von Aufzeichnungsmarkierungen ist und die Dispersion der Körnergröße ist klein.
  • In der Formel (1a) ist x bevorzugt 0,05≦x, bevorzugter 0,1≦x, weiterhin bevorzugt 0,15≦x und besonders bevorzugt 0,2≦x. Wenn x innerhalb dieses Bereiches ist, kann ein gleichförmiger kristalliner Zustand erhalten werden, und das Rauschen zu der Abrufzeit kann weiterhin erniedrigt werden.
  • Im Gegensatz dazu kann in der vorstehenden Formel (1a), wenn x kleiner als 0,01 ist (Sn ist kleiner als 1 Atom-%), kein gleichförmiger anfänglicher kristalliner Zustand in dem gesamten Phasenwechselaufzeichnungsmaterial erhalten werden. Das bedeutet, dass ein gleichförmiger kristalliner Zustand (nicht aufgezeichneter Zustand) als eine Voraussetzung zur Bildung von amorphen Aufzeichnungsmarkierungen hoher Qualität nicht erhalten werden kann. Das heißt, dass kein gleichförmiger kristalliner Zustand in dem gesamten Phasenwechselaufzeichnungsmaterial erhalten werden kann, bedeutet, dass es dazu neigt, schwierig zu sein, den kristallinen Zustand in einem nicht aufgezeichneten Zustand und den amorphen Zustand in einem aufgezeichneten Zustand zu lassen.
  • Weiterhin neigt, wenn x groß ist, die Differenz bei optischen Eigenschaften dazu, signifikant zu sein, und dementsprechend kann eine hohe Signalamplitude erhalten werden, wenn das Informationsaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung als ein optisches Aufzeichnungsmedium verwendet wird. Wenn jedoch x größer als 0,5 ist, neigt es dazu, schwierig zu sein, eine Bildung von amorphen Markierungen (Aufzeichnung) und eine Kristallisation der amorphen Markierungen (gelöschter/nicht aufgezeichneter Zustand) stabil auszuführen, und dementsprechend ist x höchstens 0,5. Weiterhin ist in einem Fall, in dem ein reversibler Phasenwechsel zwischen dem kristallinen Zustand und dem amorphen Zustand wiederholt ausgeführt wird, um den reversiblen Phasenwechsel (Überschreibung von Informationen) mindestens 100 Mal sicherer auszuführen, bevorzugt x≦0,4, besonders bevorzugt x≦0,35. Es wird erwogen, dass der Wert von x bevorzugter innerhalb des vorstehenden Bereiches ist, weil, wenn Sn übermaßig eingebaut wird, kein Phasenwechsel des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials durch den Wechsel von Kristallisation/amorphem Mechanismus nicht stattfinden wird, von dem erwogen wird, dass er auf die Phasentrennung von Sn beruht.
  • Insbesondere neigt, wenn x innerhalb eines Bereiches von x von mindestens 0,2 und höchstens 0,35 klein ist, neigt, obgleich die Signalamplitude dazu neigt, niedrig zu sein, die Dauerhaftigkeit des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials dazu, sich zu verbessern, wenn eine wiederholte Aufzeichnung ausgeführt wird, was bevorzugt wird.
  • Dementsprechend können die vorstehenden Eigenschaften des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, durch Steuerung des Wertes von x, flexibel realisiert werden, und dementsprechend kann eine geeignete Zusammensetzung in Abhängigkeit von dem Zweck der Verwendung eines Informationsaufzeichnungsmediums verwendet werden, für das das Phasenwechselaufzeichnungsmaterials verwendet wird.
  • Andererseits kann durch Wechsel bzw. Änderung des Ge-Gehaltes in der vorstehenden Formel (1a) die Kristallisationsgeschwindigkeit gesteuert werden. Wenn y in der Zusammensetzung (Sb1-xSnx)1-yGey der Aufzeichnungsschicht klein ist, neigt nämlich die Kristallisationsgeschwindigkeit dazu, hoch zu sein. In Bezug auf das überschreibbare Informationsaufzeichnungsmedium unter Erwägung einer Aufzeichnung/Löschung in einer kurzen Zeit ist die Kristallisationsgeschwindigkeit bevorzugt hoch. Dementsprechend sollte, um eine geeignete Kristallisationsgeschwindigkeit in Abhängigkeit der Aufzeichnungsbedingungen des überschreibbaren Informationsaufzeichnungsmediums zu erhalten, der einzubauende Ge-Gehalt wahlweise gesteuert werden. Insbesondere unter Erwägung von z. B. einem Fall einer Verwendung des überschreibbaren Informationsaufzeichnungsmediums als ein optisches Aufzeichnungsmedium ist der Bereich von y mindestens 0,1, bevorzugt mindestens 0,12, bevorzugter mindestens 0,15 und andererseits höchstens 0,3, bevorzugt höchstens 0,25, noch bevorzugter höchstens 0,2, während der Einstellmechanismus der linearen Abtastgeschwindigkeit des fokussierten Lichtstrahls, die Laserleistungsanstiegszeit usw. eingeschränkt sind.
  • Wie vorstehend beschrieben, erhöht sich, wenn der Ge-Gehalt niedrig ist (y wird erniedrigt), die Kristallisationsgeschwindigkeit. Für das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial der vorliegenden Erfindung ist eine Kristallisationsgeschwindigkeit zu einem bestimmten Ausmaß erforderlich. Wenn die Kristallisationsgeschwindigkeit jedoch zu hoch ist, kann das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial, das einmal in dem Verfahren einer Bildung eines amorphen Zustands geschmolzen ist, zu der Zeit seiner Rück-Verfestigung rekristallisiert werden, und kein amorpher Zustand neigt dazu, erhalten zu werden. Weiterhin neigt eine Speicherstabilität des erhaltenen amorphen Zustands dazu, abzunehmen. Dementsprechend ist es, um den kristallinen Zustand in einem nicht aufgezeichneten Zustand und den amorphen Zustand in einem aufgezeichneten Zustand zu lassen, notwendig, dass y mindestens 0,1 ist (Ge ist in einer Menge von mindestens 10 Atom-% eingebaut).
  • Weiterhin wird erwogen, dass in dem Phasenwechselaufzeichnungsmaterial, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, Ge für die Stabilität der amorphen Markierungen von Bedeutung ist. Es wird nämlich erwogen, dass, wenn der Ge-Gehalt erhöht ist, die Stabilität der amorphen Markierungen dazu neigt, sich zu verbessern. Wenn jedoch y größer als 0,3 ist, neigen die amorphen Markierungen dazu, zu stabil zu sein, und neigen eine Rekristallisation (Löschung) in einer kurzen Zeit und eine anfängliche Kristallisation dazu, schwierig zu sein. In der vorstehenden Formel (1a) werden, wenn der Ge-Gehalt innerhalb eines Bereiches von mindestens 10 Atom-% und höchstens 30 Atom-% ist, die amorphen Markierungen während einer Sicherstellung der erforderlichen Kristallisationsgeschwindigkeit äußerst stabil sein, und es können nicht nur der kristalline Zustand und der amorphe Zustand jeweils als ein nicht aufgezeichneter Zustand und ein aufgezeichneter Zustand verwendet werden, sondern auch eine Speicherstabilität der aufgezeichneten Signale wird hervorragend sein.
  • Die Kristallisationsgeschwindigkeit des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wechselt bzw. ändert sich bevorzugt signifikant in Abhängigkeit der Temperatur zu der Kristallisationszeit. Es wird nämlich bevorzugt, dass die Kristallisationsgeschwindigkeit hoch ist, wenn die Temperatur zu der Kristallisationszeit in einer hohen Temperaturregion ist, in der die Temperatur angemessen höher als die Kristallisationstemperatur ist und nahe an dem Schmelzpunkt ist, und andererseits die Kristallisationsgeschwindigkeit in einer niedrigen Temperaturregion in der Nähe von Raumtemperatur niedrig ist. In der vorliegenden Erfindung kann durch Verwendung von Ge die vorstehende Temperaturabhängigkeit der Kristallisationsgeschwindigkeit verwirklicht werden.
  • (B) Wenn 0<z≦0,3 und w=0
  • Wenn 0<z≦0,3 und w=0 in der vorstehenden Formel (1), weist das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial der vorliegenden Erfindung eine quaternäre Zusammensetzung aus SbSnGeM1 auf, und die vorstehende Formel (1) weist die folgende Formel (1b) auf: (Sb1-xSnx)1-y-zGeyM1z (1b)worin x und y Zahlen sind, die jeweils 0,01≦x≦0,5 und 0,05≦y≦0,3 erfüllen. In der vorstehenden Formel (1b) ist das Element M1 mindestens ein Mitglied, das ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus In, Ga, Pt, Pd, Ag, Seltenderdelemente, Se, N, O, C, Zn, Si, Al, Bi, Ta, W, Nb und V.
  • Um die Überschreibungseigenschaften zu verbessern, wenn eine Überschreibung auf den amorphen Aufzeichnungsmarkierungen nach Langzeitspeicherung ausgeführt wird, ist der Sn-Gehalt bevorzugt niedrig, wenn jedoch die Menge an Sn zu klein ist, neigt kein gleichförmiger kristalliner Zustand dazu, erhalten zu werden, neigt das Rauschen dazu, signifikant zu sein, und neigen die anfänglichen Eigenschaften dazu, sich in einigen Fällen etwas zu verschlechtern. In einem derartigen Fall kann die Erhöhung des Rauschens durch Einbauen des Elementes M1 unterdrückt werden. Das heißt, durch Verwendung des Elementes M1 kann die Disk mit hervorragenden anfänglichen Eigenschaften und mit vorteilhaften Überschreibungseigenschaften erhalten werden, wenn eine Überschreibung auf den Aufzeichnungsmarkierungen nach Langzeitspeicherung ausgeführt wird.
  • Der Grund, weshalb der Wert von x innerhalb eines Bereichs von 0,01≦x≦0,5 in der vorstehenden Formel (1b) ist, wird wie in dem vorstehenden Punkt (A) erklärt. Weiterhin neigt, wenn x in der vorstehenden Formel (1b) groß ist, die Differenz bei optischen Eigenschaften zwischen dem kristallinen Zustand und dem amorphen Zustand dazu, signifikant zu sein, und dementsprechend kann eine hohe Signalamplitude erhalten werden, wenn das Informationsaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung insbesondere als ein optisches Aufzeichnungsmedium verwendet wird. Im Hinblick auf eine weitere Verbesserung der Dauerhaftigkeit von wiederholter Überschreibung und der Signaleigenschaften in dem Fall, in dem eine Überschreibung auf den amorphen Aufzeichnungsmarkierungen nach Langzeitspeicherung weiterhin ausgeführt wird, ist x jedoch bevorzugt höchstens 0,2. In der ternären Zusammensetzung aus SbSnGe wie in der vorstehenden Formel (1a) neigt in einem Fall, in dem x≦0,2, das Rauschen des Mediums dazu, signifikant zu sein, wenn x klein ist, kann das Rauschen jedoch durch Zugabe des Elementes M1 erniedrigt werden. Dementsprechend kann ein Phasenwechselaufzeichnungsmaterial erhalten werden, das hervorragendere Signaleigenschaften aufweist, wenn eine Überschreibung auf den Aufzeichnungsmarkierungen nach Langzeitspeicherung weiterhin ausgeführ wird.
  • In der vorstehenden Formel (1b) ist, wenn es erforderlich ist, das Element M1 einzubauen, der Wert von z höher als 0, aber ist bevorzugt mindestens 0,005, bevorzugter mindestens 0,01. Innerhalb dieses Bereichs wird der kristalline Zustand in dem gesamten Phasenwechselaufzeichnungsmaterial gleichförmiger sein, und das Rauschen wird reduziert sein. Weiterhin kann, wenn z innerhalb des vorstehenden Bereichs ist, sogar, wenn x≦0,2 in der vorstehenden Formel (1b), das Rauschen sicher reduziert werden. Andererseits ist der Wert von z höchstens 0,3, bevorzugt höchstens 0,25, bevorzugter höchstens 0,2. Innerhalb dieses Bereichs wird der Wechsel bei dem Reflexionsgrad zu der Zeit des Phasenwechsels zwischen dem kristallinen Zustand und dem amorphen Zustand angemessen groß sein, und weiterhin kann die Phasenwechselgeschwindigkeit erhöht werden.
  • In der vorstehenden Formel (1b) ist das Element M1 mindestens ein Mitglied, das ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus In, Ga, Pt, Pd, Ag, Seltenerdelementen, Se, N, O, C, Zn, Si, Al, Bi, Ta, W, Nb und V. Durch Verwendung einer kleinen Menge solch eines Elements M1 können Aufzeichnungseigenschaften nach einem Ablauf einer langen Zeit verbessert werden, oder andere Effekte können weiterhin im Wesentlichen ohne Wechseln der Kristallisationsgeschwindigkeit erhalten werden. Die Effekte des Elements M1 werden nun hinsichtlich (B-1) des Elements, das ausgewählt ist aus In, Ga, Pd, Pt und Ag, (B-2) der Seltenerdmetallelemente und (B-3) des Elements, das ausgewählt ist aus Se, N, O, C, Zn, Si, Al, Bi, Ta, W, Nb und V erklärt werden.
  • Durch Verwendung des Elementes M1 kann eine Steuerung der Kristallisationsgeschwindigkeit in einigen Fällen möglich sein. Dementsprechend kann durch Verwendung des Elements M1 die untere Grenze des Ge-Gehaltes (die Menge an Ge kann kleiner als 10 Atom-% sein) in der quaternären Zusammensetzung aus SbSnGeM1 der vorstehenden Formel (1b) erniedrigt werden. Das wird in dem folgenden Punkt (B-4) erklärt werden. Die Einstellung der Kristallisationsgeschwindigkeit durch Verwendung des Elements M1 ist jedoch der sekundäre Effekt, und die Einstellung der Kristallisationsgeschwindigkeit des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials wird zuerst durch Steuerung des Ge-Gehalts ausgeführt.
  • (B-1) Element das ausgewählt ist aus In, Ga, Pd, Pt und Ag
  • Wenn das Element M1 ein Element ist, das ausgewählt ist aus In, Ga, Pd, Pt und Ag in der vorstehenden Formel (1b), kann, obgleich die anfängliche Kristallisation dazu neigt, etwas schwierig zu sein, ein Effekt zur Erhöhung der Stabilität der amorphen Markierungen durch Erhöhung der Kristallisationstemperatur erhalten werden. Weiterhin kann, wenn das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial der vorliegenden Erfindung für eine Aufzeichnungsschicht eines optischen Aufzeichnungsmediums verwendet wird, die Signalamplitude erhöht werden, was vorteilhaft ist. Die Erhöhung der Signalamplitude bedeutet hier eine Erhöhung des Wechsels bei dem Brechungsindex zwischen dem kristallinen Zustand und dem amorphen Zustand.
  • Wenn der Sn-Gehalt in dem Phasenwechselaufzeichnungsmaterial erniedrigt wird, neigt die Signalamplitude dazu, in einigen Fällen niedrig zu sein, und in solch einem Fall kann ebenfalls durch Verwendung des vorstehenden Elementes als das Element M1 die Erniedrigung der Signalamplitude kompensiert werden. Wenn der Sn-Gehalt erniedrigt wird, können Eigenschaften von wiederholter Überschreibung usw. verbessert werden, und dementsprechend ist, wenn mindestens ein Mitglied, das ausgewählt ist aus In, Ga, Pd, Pt und Ag, als das Element M1 verwendet wird, x bevorzugt höchstens 0,2, besonders bevorzugt 0,15 in der vorstehenden Formel (1b).
  • Insbesondere wenn das zuzugebende Element M1 In oder Ga ist, können die Überschreibungseigenschaften verbessert werden, wenn eine Überschreibung auf den Aufzeichnungsmarkierungen nach Langzeitspeicherung ausgeführt wird. Wenn In mit Ga verglichen wird, stellt In einen höheren Effekt bei einer Erniedrigung des Rauschens bereit. Wenn das zuzugebende Element M1 Pt oder Pd ist, kann, obgleich die Verbesserung der Signalamplitude dazu neigt, klein zu sein, eine anfängliche Kristallisation leicht ausgeführt werden, was vorteilhaft ist.
  • Unter diesen Elementen wird es am meisten bevorzugt, In zu verwenden, wenn das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial der vorliegenden Erfindung für das optische Aufzeichnungsmedium verwendet wird. Wenn In verwendet wird, wird es bevorzugt, die In- und Sn-Gehalte zu steuern. Insbesondere ist x+z in der vorstehenden Formel (1b) bevorzugt mindestens 0,05, besonders bevorzugt mindestens 0,1. Weiterhin ist die vorstehende x+z bevorzugt höchstens 0,3, besonders bevorzugt höchstens 0,25.
  • (B-2) Seltenerdelemente
  • Das Element M1 kann ein Seltenerdelement in der vorstehenden Formel (1b) sein. Die Seltenerdelemente sind Elemente der Gruppe 3B des Periodensystems, und sie schließen insbesondere Sc, Y, Lanthanoide und Actinoide, ein. Solche Elemente der Gruppe 3B des Periodensystems weisen ähnliche Eigenschaften auf, und dementsprechend können irgendwelche der vorstehenden Elemente als das Element M1 verwendet werden. Bevorzugt ist eine Reihe, in der das 4f-Orbital im Hinblick auf die Elektronenkonfiguration aufeinander folgend gefüllt wird, und es wird bevorzugt, ein oder mehrere Lanthanoide (15 Elemente aus La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb und Lu) zu verwenden, die dazu neigen, ähnliche Eigenschaften aufzuweisen. Unter dem vorstehenden Lanthanoid sind Tb und Gd besonders bevorzugt. Durch Verwendung von Tb oder Gd wird die anfängliche Kristallisation des Informationsaufzeichnungsmediumsleicht ausgeführt werden.
  • Weiterhin wird, wenn ein Lanthanoid als das Element M1 verwendet wird, ebenfalls der folgende Effekt erhalten. Die Kristallisationsgeschwindigkeit des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials vom SbSnGe-Typ der vorliegenden Erfindung neigt dazu, schrittweise abzunehmen, und die Aufzeichnungseigenschaften neigen dazu, sich in einigen Fällen, wenn eine wiederholte Überschreibungsaufzeichnung ausgeführt wird, in Abhängigkeit von z. B. den Aufzeichnungsbedingungen zu verschlechtern. Wenn zum Beispiel das vorstehende Phasenwechselaufzeichnungsmaterial als eine Aufzeichnungsschicht eines überschreibbaren optischen Aufzeichnungsmediums als eines von Informationsaufzeichnungsmedien verwendet wird, wenn die Anzahl an wiederholten Aufzeichnungen 1.000 Mal übersteigt, neigen die Jittereigenschaften dazu, sich in einigen Fällen zu verschlechtern. Das neigt dazu, bemerkenswert zu sein, wenn x innerhalb eines Bereichs von Sn von 0,2≦x≦0,35 hoch ist. Wenn jedoch x erhöht ist (wenn die Menge an Sn erhöht ist), neigt die Signalamplitude dazu, hoch zu sein, und eine Aufzeichnung mit einer niedrigen Leistung kann möglich sein, was vorteilhaft ist. Dementsprechend ist es, wenn die Verschlechterung der Jittereigenschaften aufgrund einer wiederholten Aufzeichnung reduziert werden kann, effektiv, den Wert von x soweit wie möglich zu erhöhen (um die Menge an Sn soweit wie möglich zu erhöhen), sodass die Signalamplitude erhöht wird. Eine Zugabe eines Lanthanoids stellt einen Effekt zur Unterdrückung einer Verschlechterung der Jittereigenschaften bereit, die die Erniedrigung der Kristallisationsgeschwindigkeit begleiten, wenn die vorstehende wiederholte Aufzeichnung ausgeführt wird. Durch Einbauen eines Lanthanoids in das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial vom SbSnGe-Typ der vorliegenden Erfindung wird nämlich ein Informationsaufzeichnungsmedium erhalten werden, das eine hohe Signalamplitude aufweist, auf dem eine Aufzeichnung mit einer niedrigen Leistung möglich ist und das eine sehr hervorragende Dauerhaftigkeit einer wiederholten Aufzeichnung aufweist.
  • Der Effekt durch Einbauen eines Lanthanoids ist bemerkenswert, insbesondere wenn das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial der vorliegenden Erfindung für ein optisches Aufzeichnungsmedium verwendet wird.
  • (B-3) Element das ausgewählt ist aus Se, N, O, C, Zn, Si, Al, Bi, Ta, W, Nb und V
  • Wenn das Element M1 ein Element ist, das ausgewählt ist aus Se, C, Si und Al in der vorstehenden Formel (1b), kann, obgleich die anfängliche Kristallisation dazu neigt, etwas schwierig zu sein, die Signalamplitude erhöht werden, was vorteilhaft ist, und ein Effekt zur Erhöhung der Stabilität der amorphen Markierungen kann ebenfalls durch Erhöhung der Kristallisationstemperatur erhalten werden.
  • Weiterhin kann, wenn das Element M1 ausgewählt ist aus Bi, Ta, W, Nb und V, obgleich eine Verbesserung der Signalamplitude klein ist, die anfängliche Kristallisation leicht ausgeführt werden, was vorteilhaft ist.
  • Weiterhin kann, wenn das Element M1 ein Element ist, das ausgewählt ist aus N, O und Zn, eine Feineinstellung zwischen den optischen Eigenschaften und der Kristallisationsgeschwindigkeit ausgeführt werden.
  • Wenn das Element M1 mindestens ein Element ist, dass ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Se, N, O, C, Zn, Si, Al, Bi, Ta, W, Nb und V, ist die obere Grenze des Gehalts an dem Element M1 am meisten bevorzugt 10 Atom-%. z in der vorstehenden Formel (1b) ist nämlich bevorzugt z≦0,1, bevorzugter z≦0,05. Das liegt daran, dass, wenn das vorstehende Element in einer Menge eingebaut wird, die größer als 10-Atom-% ist, das Rauschen dazu neigt, signifikant zu sein, oder die anfängliche Kristallisation dazu neigt, in einigen Fällen schwierig zu sein.
  • (B-4) Sekundärer Effekt durch Verwendung des Elementes M1
  • Durch Verwendung des vorstehenden Elementes M1 in der vorstehenden Formel (1b) kann y, das die Menge an Ge darstellt, erniedrigt werden, um kleiner als 0,1 zu sein. Wie in dem vorstehenden Punkt (A) erklärt, kann der Ge-Gehalt in der ternären Zusammensetzung aus SbSnGe nicht niedriger als 10 Atom-% sein (y kann nicht kleiner als 0,1 sein), damit die Kristallisationsgeschwindigkeit nicht zu hoch ist und damit eine Bildungsstabilität und Speicherstabilität der Aufzeichnungsmarkierungen vom amorphen Zustand aufrecht erhalten wird. Durch Zugabe des Elementes M1 kann jedoch die Kristallisationsgeschwindigkeit erniedrigt werden, um eine vorteilhafte Bildung des amorphen Zustands und eine Verbesserung der Speicherstabilität in einigen Fällen zu erreichen. Der Effekt ist bemerkenswert, insbesondere, wenn In, Ga, Ag oder ein Lanthanoid (insbesondere Tb oder Gd) verwendet wird. Dementsprechend kann die untere Grenze des Ge-Gehaltes im Vergleich zu einem Fall der ternären Zusammensetzung aus SbSnGe erniedrigt werden. Eine Erniedrigung des Ge-Gehaltes stellt ebenfalls den folgenden Effekt bereit.
  • Wenn Ge in einer großen Menge eingebaut wird, neigt die Kristallisationsgeschwindigkeit des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials dazu, niedrig zu sein, und neigt die Speicherstabilität der amorphen Phase dazu, sich zu verbessern. Durch Verwendung von Ge kann nämlich eine Rekristallisation des amorphen Zustands in einem Speicherzustand in der Nähe von Raumtemperatur hauptsächlich unterdrückt werden, wobei folglich die Speicherstabilität des amorphen Zustands verbessert wird. Dementsprechend verbessert sich durch Verwendung von Ge die Aufzeichnungsstabilität des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials.
  • Solch eine Verbesserung der Archivierungsstabilität der amorphen Phase kann solch ein Problem in einigen Fällen verursachen, dass der Phasenwechsel nicht vorteilhaft ausgeführt werden kann, wenn die amorphe Phase nach einem Ablauf einer langen Zeit wieder kristallisiert wird (Löschung der Aufzeichnungsmarkierungen). Der Grund, weshalb die vorstehende Rekristallisation der amorphen Phase nicht vorteilhaft ausgeführt wird, ist nicht unbedingt klar verstanden, es wird jedoch erwogen, dass der amorphe Zustand, der durch eine schnelle Abkühlung einmal gebildet worden ist, zu einem stabileren amorphen Zustand mit einem Ablauf von Zeit übergeht, und dementsprechend kann eine Kristallisation nach Langzeitspeicherung nicht vorteilhaft ausgeführt werden. Wenn der amorphe Zustand, der durch ein schnelles Abkühlen einmal gebildet worden ist, in einem lokal stabilen Zustand ist, ist es sehr wahrscheinlich, dass der Zustand einer Atombindung in einer langen Zeit leicht wechselt, und der amorphe Zustand geht in einen Zustand über, der im Hinblick auf die Energie stabiler ist.
  • Weiterhin wird es von einem solchen Standpunkt aus, dass der Schwerpunkt auf die Aufzeichnungseigenschaften gelegt wird, wenn die amorphen Markierungen nach einem Ablauf einer langen Zeit rekristallisiert (gelöscht) werden und dann die Überschreibung der amorphen Markierungen wieder ausgeführt wird, bevorzugt, den Effekt zur Verbesserung der Löschungseigenschaften nach einem Ablauf einer langen Zeit, sogar durch Veranlassen, dass die Speicherstabilität der amorphen Phase in der Nähe von Raumtemperatur etwas instabil wird, durch Erniedrigung des Ge-Gehaltes soweit wie möglich zu erreichen.
  • Wie vorstehend beschrieben, neigt jedoch in der ternären Zusammensetzung vom SbSnGe-Typ, wenn der Ge-Gehalt niedriger als 10 Atom-% ist, die Kristallisationsgeschwindigkeit dazu, zu hoch zu sein, wodurch es dazu neigt, schwierig zu sein, den kristallinen Zustand in einem nicht aufgezeichneten Zustand und den amorphen Zustand in einem aufgezeichneten Zustand zu lassen. Weiterhin neigt der amorphe Zustand, auch wenn der amorphe Zustand gebildet wird, dazu, bei Speicherung bei Raumtemperatur rekristallisiert zu werden, und es ist dementsprechend schwierig, den Ge-Gehalt geringer als l0 Atom-% in der ternären Zusammensetzung vom SbSnGe-Typ zu machen. Dementsprechend werden in der vorliegenden Erfindung der Effekt zur Erniedrigung der Kristallisationsgeschwindigkeit oder der Effekt zur Verbesserung der Speicherstabiliät des amorphen Zustands durch das Element M1 und der Effekt zur Erhöhung der Kristallisationsgeschwindigkeit oder der Effekt zur Erniedrigung der Speicherstabilität des amorphen Zustands durch Erniedrigung des Ge-Gehaltes miteinander aufgewogen, und dementsprechend werden die Aufzeichnungseigenschaften nach einem Ablauf einer langen Zeit im Wesentlichen ohne Wechseln der Kristallisationsgeschwindigkeit verbessert werden.
  • Der Effekt zur Erniedrigung der Kristallisationsgeschwindigkeit durch das Element M1 ist jedoch nicht so hoch wie der Effekt zur Erniedrigung der Kristallisationsgeschwindigkeit durch Te, wie hierin nachstehend erwähnt. Dementsprechend neigt, wenn das Element M1 in die ternäre Zusammensetzung vom SbSnGe-Typ eingebaut wird, die Kristallisationsgeschwindigkeit des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials dazu, zu hoch zu sein, wenn die untere Grenze des Ge-Gehaltes niedriger als 5 Atom-% ist (y=0,05). Dementsprechend kann, wie hierin nachstehend beschrieben, obgleich die untere Grenze des Ge-Gehaltes bis zu 1 Atom-% (y=0,01) in einem Fall erniedrigt werden kann, in dem Te in die ternäre Zusammensetzung vom SbSnGe-Typ eingebaut wird, die untere Grenze des Ge-Gehalts nur bis zu 5 Atom-% (y=0,05) in einem Fall erniedrigt werden, in dem das Element M1 in die ternäre Zusammensetzung vom SbSnGe-Typ alleine eingebaut wird.
  • In der vorstehenden Formel (1b) ist nämlich der Wert von y mindestens 0,05, bevorzugt mindestens 0,08, bevorzugter mindestens 0,1, weiterhin bevorzugt mindestens 0,12, besonders bevorzugt mindestens 0,15. Innerhalb dieses Bereichs werden vorteilhafte Aufzeichnungseigenschaften sogar nach einem Ablauf einer langen Zeit erhalten werden. Andererseits ist der Wert von y höchstens 0,3, bevorzugt höchstens 0,25, bevorzugter höchstens 0,2. Innerhalb dieses Bereichs kann eine Kristallisationsgeschwindigkeit erhalten werden, die zu der Zeit einer Aufzeichnung/Löschung mit hoher Übertragungsrate erforderlich ist.
  • (C) Wenn 0≦z≦0,3 und 0<w≦0,1
  • In der vorstehenden Formel (1) weist, wenn 0≦z≦0,3 und 0<w≦0,1, das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial der vorliegenden Erfindung eine Zusammensetzung auf, die Te enthält. Die Formel (1) weist die folgende Formel (1c) auf: (Sb1-xSnx)1-y-w-zGeyTewM1z (1c)worin x und y Zahlen sind, die jeweils 0,01≦x≦0,5 und 0,01≦y≦0,3 erfüllen. Weiterhin ist in der vorstehenden Formel (1c) das Element M1 mindestens ein Mitglied, das ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus In, Ga, Pt, Pd, Ag, Seltenerdelemente, Se, N, O, C, Zn, Si, Al, Bi, Ta, W, Nb und V.
  • Der Grund, weshalb der Wert von x innerhalb eines Bereichs von 0,01≦x≦0,5 in der vorstehenden Formel (1c) ist, wird wie in dem vorstehenden Punkt (A) erklärt. In der ternären Zusammensetzung aus SbSnGe, wie in der vorstehenden Formel (1a), neigt, wenn x erhöht ist (wie beispielsweise x≦0,02), die Differenz bei optischen Eigenschaften zwischen dem kristallinen Zustand und dem amorphen Zustand dazu, signifikant zu sein, und dementsprechend kann eine hohe Signalamplitude erhalten werden, insbesondere, wenn das Informationsaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung als ein optisches Aufzeichnungsmedium verwendet wird. Von einem Standpunkt zur weiteren Verbesserung von einer Dauerhaftigkeit einer wiederholten Überschreibung und von Signaleigenschaften in einem Fall, in dem eine Überschreibung auf Aufzeichnungsmarkierungen nach Langzeitspeicherung weiterhin ausgeführt wird, wird es jedoch bevorzugt, x zu einem gewissen Ausmaß zu erniedrigen. Wenn Te zugegeben wird, werden, sogar in einem Fall, in dem x mindestens 0,2 ist und relativ hoch ist, die Dauerhaftigkeit der wiederholten Aufzeichnung und Signaleigenschaften verbessert werden, wenn eine Überschreibung auf den Aufzeichnungsmarkierungen nach Langzeitspeicherung weiterhin ausgeführt wird. Dementsprechend wird ein Phasenwechselaufzeichnungsmaterial erhalten, das bei allen der anfänglichen bzw. initialen Eigenschaften hervorragend ist, eine hervorragende Dauerhaftigkeit der wiederholten Aufzeichnung und hervorragende Signaleigenschaften in einem Fall aufweist, in dem eine Überschreibung auf Aufzeichnungsmarkierungen nach Langzeitspeicherung weiterhin ausgeführt wird.
  • Der Te-Gehalt ist höher als 0 Atom-% (0<w) und bevorzugt mindestens 0,1 Atom-% (0,001≦w), bevorzugter mindestens 1 Atom-% (0,01≦w), besonders bevorzugt mindestens 3 Atom-% (0,03≦w). Innerhalb dieses Bereichs werden Überschreibungseigenschaften vorteilhaft sein, wenn eine Überschreibung auf den Aufzeichnungsmarkierungen nach Langzeitspeicherung ausgeführ wird. Andererseits neigt, wenn der Te-Gehalt hoch ist, eine kristalline Phase aus GeTe oder eine kristalline Phase aus GeSbTe dazu, aufzutreten, neigt die Gleichförmigkeit der kristallinen Struktur in dem Phasenwechselaufzeichnungsmaterial der vorliegenden Erfindung, das SbSn als die Hauptkomponente enthält, dazu, abzunehmen, und neigen der Reflexionsgrad des kristallinen Zustands und die Signalamplitude dazu, niedrig zu sein. Dementsprechend ist der Te-Gehalt höchstens 10 Atom-% (w≦0,1), bevorzugt höchstens 9 Atom-% (w≦0,09), bevorzugter 7 Atom-% (w≦0,07). Wenn der Te-Gehalt höchstens 7 Atom-% ist, können der Reflexionsgrad und die Signalamplitude angemessen sichergestellt werden.
  • Nun wird die Bedeutung der Verwendung von Te in dem Phasenwechselaufzeichnungsmaterial der vorliegenden Erfindung detaillierter erklärt werden. Das heißt, durch Verwendung von Te kann der Ge-Gehalt in der vorstehenden Formel (1c) erniedrigt werden, um weniger als 10 Atom-% (y<0,1), weiterhin weniger als 5 Atom-% (y<0,05) zu sein. Wie in dem vorstehenden Punkt (A) erklärt, kann in einer ternären Zusammensetzung aus SbSnGe von solch einem Standpunkt, dass die Kristallisationsgeschwindigkeit eingestellt wird, um den kristallinen Zustand in einem nicht aufgezeichneten Zustand und den amorphen Zustand in einem aufgezeichneten Zustand zu lassen, y, das den Ge-Gehalt darstellt, nicht weniger als 0,1 sein. Weiterhin kann, wie in dem vorstehenden Punkt (B) erklärt, in dem Fall einer quaternären Zusammensetzung, die M1 (wie beispielsweise In) umfasst, das zu SbSnGe zugegeben ist, das eine Rolle aufweist, z. B. die Kristallisationsgeschwindigkeit einzustellen, die untere Grenze des Ge-Gehaltes zu 5 Atom-% (y=0,05) erniedrigt werden. In solch einem Fall neigt, wenn der Ge-Gehalt niedriger als 5 Atom-% ist, die Kristallisationsgeschwindigkeit des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials jedoch ebenfalls dazu, zu hoch zu sein.
  • Wenn Te in das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial mit solch einer Zusammensetzung eingebaut wird, kann die Kristallisationsgeschwindigkeit weiterhin erniedrigt werden. Wie vorstehend erwähnt, ist Ge ein Element, das eine wirksame Rolle aufweist, um die Kristallisationsgeschwindigkeit zu erniedrigen. Dementsprechend kann die untere Grenze des Ge-Gehaltes im Vergleich zu der Zusammensetzung aus SbSnGe oder SbSnGeM1 erniedrigt werden. Eine Erniedrigung des Ge-Gehaltes weist ebenfalls die folgenden Effekte auf.
  • Wenn Ge in einer großen Menge eingebaut wird, neigt die Kristallisationsgeschwindigkeit des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials dazu, gering zu sein, wodurch die die Speicherstabilität des amorphen Zustands dazu neigt, sich zu verbessern. Durch Verwendung von Ge kann nämlich eine Rekristallisation des amorphen Zustands, die hauptsächlich in der Nähe von Raumtemperatur gespeichert wird, unterdrückt werden, und die Speicherstabilität des amorphen Zustands wird verbessert werden. Dementsprechend wird durch Verwendung von Ge die Aufzeichnungsstabilität des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials verbessert werden.
  • Diese Verbesserung der Speicherstabilität des amorphen Zustands kann jedoch solch ein Problem verursachen, dass der Phasenwechsel nicht vorteilhaft ausgeführt werden kann, wenn der amorphe Zustand nach einem Ablauf einer langen Zeit nach Aufzeichnung, wieder in einigen Fällen rekristallisiert wird (Löschung von Aufzeichnungsmarkierungen). Der Grund, weshalb der amorphe Zustand nicht wieder vorteilhaft kristallisiert werden kann, ist nicht unbedingt klar verstanden, es wird jedoch erwogen, dass der amorphe Zustand, der einmal durch eine schnelle Abkühlung gebildet wird, zu einem anderen stabileren amorphen Zustand übergeht, während die Zeit vergeht.
  • Dementsprechend wird es, von einem Standpunkt aus, dass der Schwerpunkt auf die Aufzeichnungseigenschaften in solch einem Fall gelegt wird, dass die amorphen Markierungen nach dem Ablauf einer langen Zeit einmal rekristallisiert (gelöscht) werden, und die amorphen Markierungen dann wieder aufgezeichnet werden, bevorzugt, den Effekt zur Verbesserung der Löschungseigenschaften nach einem Ablauf einer langen Zeit sogar durch Veranlassen, dass die Speicherstabilität des amorphen Zustands in der Nähe von Raumtemperatur etwas instabil ist, durch Erniedrigung des Ge-Gehaltes soweit wie möglich zu erreichen. Wie vorstehend beschrieben, neigt jedoch, wenn der Ge-Gehalt niedrig ist, die Kristallisationsgeschwindigkeit dazu, zu hoch zu sein, wodurch es schwierig wird, den kristallinen Zustand in einem nicht aufgezeichneten Zustand und den amorphen Zustand in einem aufgezeichneten Zustand zu lassen. Weiterhin ist es, sogar wenn der amorphe Zustand gebildet wird, wahrscheinlich, dass der amorphe Zustand bei Speicherung bei Raumtemperatur rekristallisiert wird. Dementsprechend werden in der vorliegenden Erfindung durch die Verwendung von Te der Effekt zur Erniedrigung der Kristallisationsgeschwindigkeit oder der Effekt zur Verbesserung der Speicherstabiliät des amorphen Zustands durch Te und der Effekt zur Erhöhung der Kristallisationsgeschwindigkeit oder der Effekt zur Erniedrigung der Speicherstabilität des amorphen Zustands durch Erniedrigung des Ge-Gehaltes miteinander aufgewogen, und dementsprechend werden die Aufzeichnungseigenschaften nach einem Ablauf einer langen Zeit im Wesentlichen ohne einem Wechsel der Kristallisationsgeschwindigkeit verbessert werden.
  • Weiterhin wird geschätzt, dass durch Verwendung von Te solch ein Effekt ebenfalls erhalten wird, dass ein Übergang des amorphen Zustands zu einem stabileren amorphen Zustand durch den vorstehend beschriebenen Wechsel mit der Zeit unterdrückt wird.
  • Unter Berücksichtigung des Vorstehenden ist y, das den Ge-Gehalt in der vorstehenden Formel (1c) darstellt, mindestens 0,01, bevorzugt mindestens 0,05, bevorzugter mindestens 0,08 und weiterhin bevorzugter mindestens 0,1. Innerhalb dieses Bereichs werden vorteilhafte Aufzeichnungseigenschaften sogar nach einem Ablauf einer langen Zeit erhalten werden. Andererseits ist der Wert von y höchstens 0,3, bevorzugt höchstens 0,25, bevorzugter höchstens 0,2. Innerhalb dieses Bereichs wird eine Kristallisationsgeschwindigkeit erhalten werden, die für eine Aufzeichnung/Löschung bei einer hohen Übertragungsrate erforderlich ist.
  • Ein Zweck der Verwendung von Te in Kombination mit Ge für das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial, ist eine Langzeitspeicherstabilität im Vergleich mit dem Fall von Ge alleine, wie vorstehend beschrieben, weiterhin zu erhöhen. Dementsprechend wird es bevorzugt, dass Te hilfsweise zu Ge verwendet wird. Weiterhin ist der Gesamtgehalt von Ge und Te bevorzugt y+w≦0,3, bevorzugter y+w≦0,2. Andererseits ist, um eine Stabilität der amorphen Markierungen sicherzustellen, y+w gewöhnlich mindestens 0,05, bevorzugt mindestens 0,07, bevorzugter mindestens 0,1.
  • Weiterhin ist die Bedeutung der Verwendung des Elementes M1 in der vorstehenden Formel (1c) wie in dem vorstehenden Punkt (B) erklärt (durch Verwendung des Elementes M1 wird die Erhöhung des Rauschens unterdrückt, ein anderer Effekt kann weiterhin in Abhängigkeit des verwendeten Typs des Elementes M1 erhalten werden usw.). Weiterhin werden der Bereich von z, das den Gehalt des Elementes M1 in der vorstehenden Formel (1c) darstellt, und der Grund, weshalb z innerhalb eines solchen Bereichs ist, usw. ebenfalls in dem vorstehenden Punkt (B) erklärt.
  • Der Reflexionsgrad bei dem kristallinen Zustand und die Signalamplitude des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials neigen dazu, durch Zugabe von Te abzunehmen, und dementsprechend wird, wenn ein Element, das eine Rolle zur Erhöhung der Signalamplitude aufweist, wie beispielsweise In, Pd, Ag oder Au, als das Element M1 gleichzeitig mit der Zugabe von Te zugegeben wird, ein vorteilhafteres Phasenwechselaufzeichnungsmaterial erhalten werden. Am meisten bevorzugt ist als das Element M1, das in Kombination mit Te verwendet werden soll, In. In diesem Fall weist die Formel (1) die folgende Formel (1d) auf: (Sb1-xSnx)1-y-w-zGeyTewInz (1d)
  • Insbesondere um die Erniedrigung bei dem optischen Kontrast aufgrund der Zugabe von Te zu unterdrücken, sollte die Menge an In oder Sn groß sein, und das Verhältnis des Gesamtgehaltes an In und Sn {x × (1-y-w-z)+z} zu dem Te-Gehalt w, d.h. {x × (-y-w-z)+z}/w, ist mindestens 2, bevorzugter mindestens 3.
  • (D) Andere Punkte
  • Das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial der vorliegenden Erfindung enthält bevorzugt Sb als die Hauptkomponente. Weil das Element, das für eine Hochgeschwindigkeitskristallisation am effektivsten ist, Sb ist, kann eine vorteilhafte Rekristallisation sogar in einem Fall ausgeführt werden, in dem die Rekristallisation von amorphen Markierungen (Löschung) durch Einstrahlung von einem Energiestrahl in einer Zeit ausgeführ wird, die kürzer als 100 nSek. ist, zum Beispiel, wenn ein Phasenwechselaufzeichnungsmaterial verwendet wird, das Sb als die Hauptkomponente enthält. Dementsprechend ist in der vorstehenden Formel (1) der Sb-Gehalt bevorzugt mindestens 50 Atom-%. Es wird nämlich bevorzugt, dass (1-x) × (1-y-w-z)≧0,5. Durch Verwendung von Sb als die Hauptkomponente wird eine einzige kristalline Phase, die eine hexagonale Sb-Struktur als die Basis umfasst, leicht erhalten werden.
  • Weiterhin ist es in der vorstehenden Formel (1), um die Kristallisationsgeschwindigkeit genau zu steuern, wichtig, den Gesamtgehalt an Ge, Te und dem Element M1 zu steuern. Dementsprechend ist y+z+w bevorzugt mindestens 0,1, bevorzugter mindestens 0,15. Innerhalb solch eines Bereichs werden amorphe Markierungen vorteilhaft gebildet werden. Andererseits ist y+z+w bevorzugt höchstens 0,4, bevorzugter höchstens 0,3. Innerhalb solch eines Bereichs wird die Phasenwechselgeschwindigkeit angemessen hoch sein, und der Wechsel bei dem Reflexionsgrad zu der Phasenwechselzeit wird signifikant sein. Weiterhin wird innerhalb des vorstehenden Bereichs das Auftreten einer anderen stabilen kristallinen Phase durch Kombination von Ge, Te und dem Element M1 unterdrückt werden.
  • Die Bedeutung der Steuerung der Summe von y, z und w in der vorstehenden Formel (1) wird nachstehend detaillierter erklärt werden.
  • In der vorstehenden Formel (1) kann durch Wechsel des Ge-Gehaltes die Kristallisationsgeschwindigkeit gesteuert werden. In der Aufzeichnungszusammensetzung (Sb1-xSnx)1-y-w-zGeyTewM1z neigt nämlich die Kristallisationsgeschwindigkeit dazu, hoch zu sein, wenn y klein ist. Es ist notwendig, dass die Kristallisationsgeschwindigkeit für eine Aufzeichnung/Löschung in einer kurzen Zeit auf einem überschreibbaren Informationsaufzeichnungsmedium im Allgemeinen hoch ist. Dementsprechend sollte, um eine Kristallisationsgeschwindigkeit in Abhängigkeit der Aufzeichnungsbedingungen eines überschreibbaren Informationsaufzeichnungsmediums zu erhalten, der einzubauende Ge-Gehalt wahlweise gesteuert werden. Die Kristallisationsgeschwindigkeit betrifft jedoch ebenfalls die Werte von z und w, und wenn z oder w hoch ist, neigt die Kristallisationsgeschwindigkeit dazu, niedrig zu sein. Dementsprechend ist es, um die Kristallisationsgeschwindigkeit zu steuern, effektiv, y+z+w durch eine Erniedrigung von y, wenn z oder w hoch ist, zu steuern, sich innerhalb des vorstehenden Bereichs zu befinden.
  • JP-A-63-201927 offenbart Aufzeichnungselemente eines Einmalbeschreibtyps, die eine Legierung vom SbSnGe-Typ umfassen. Das Prinzip zur Bildung der Aufzeichnungsmarkierungen ist jedoch von dem der vorliegenden Erfindung verschieden. In dem Medium vom Einmalbeschreibtyp, wie in JP-A-63-201927 offenbart, wird nämlich ein amorpher Film, der zu der Zeit der Herstellung des Mediums erhalten wird, als ein nicht aufgezeichneter Zustand ausgenutzt, und kristalline Aufzeichnungsmarkierungen werden darin durch Lichteinstrahlung gebildet. Andererseits ist in dem Phasenwechselaufzeichnungsmaterial der vorliegenden Erfindung der kristalline Zustand des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials in einem nicht aufgezeichneten Zustand, und ist der amorphe Zustand in einem aufgezeichneten Zustand. Insbesondere wenn das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial der vorliegenden Erfindung für ein optisches Aufzeichnungsmedium verwendet wird, ist es wichtig, dass die gesamte Auszeichnungsschicht, die das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial enthält, in einem gleichförmigen kristallinen Zustand ist. In dem optischen Aufzeichnungsmedium werden amorphe Aufzeichnungsmarkierungen in der vorstehenden Aufzeichnungsschicht in dem gleichförmigen kristallinen Zustand gebildet.
  • Die Leistungen, die für das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial erforderlich sind, sind hier bedeutend verschieden zwischen dem Fall, in dem kristalline Aufzeichnungsmarkierungen auf einem Medium von Einmalbeschreibtyp gebildet werden, und dem Fall, in dem die amorphen Aufzeichnungsmarkierungen wie in dem Medium der vorliegenden Erfindung gebildet werden.
  • Erstens ist der Bereich der Kristallisationsgeschwindigkeit verschieden, der für das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial zwischen dem Fall, in dem kristalline Aufzeichnungsmarkierungen auf einem Medium von Einmalbeschreibtyp gebildet werden, und dem Fall erforderlich ist, in dem die amorphen Aufzeichnungsmarkierungen wie in dem Medium der vorliegenden Erfindung gebildet werden. In einem Fall, in dem kristalline Aufzeichnungsmarkierungen auf einem Medium von Einmalbeschreibtyp gebildet werden, ist es nämlich erforderlich, ein Phasenwechselaufzeichnungsmaterial mit einer sehr hohen Kristallisationsgeschwindigkeit zu verwenden, weil es nicht nur nicht erforderlich ist, einmal gebildete kristalline Aufzeichnungsmarkierungen zu dem amorphen Zustand wiederherzustellen, sondern es ist ebenfalls unvorteilhaft, dass die aufgezeichneten Markierungen den amorphen Zustand von dem Standpunkt eines Sicherstellens der Stabilität der kristallinen Markierungen wiederherstellen.
  • Weiterhin wird in einem Phasenwechselaufzeichnungsmaterial mit einer niedrigen Kristallisationsgeschwindigkeit, bevor die gesamte Fläche, die, z.B. durch Lichteinstrahlung, geschmolzen wird, ein kristalliner Zustand wird, ein Teil der Fläche ein amorpher Zustand, und folglich können sich die Aufzeichnungsmarkierungen verformen, was problematisch ist.
  • Andererseits wird in einem Fall, in dem die amorphen Aufzeichnungsmarkierungen wie in dem Medium der vorliegenden Erfindung gebildet werden, wenn die Kristallisationsgeschwindigkeit des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials zu hoch ist, die Fläche, die z. B. durch Lichteinstrahlung geschmolzen wird, rekristallisiert, und die amorphen Aufzeichnungsmarkierungen können nicht gebildet werden. Dementsprechend ist es, um die amorphen Aufzeichnungsmarkierungen stabil zu bilden, erforderlich, die Kristallisationsgeschwindigkeit zu erreichen, bei der die Kristallisationsgeschwindigkeit und die Stabilität der amorphen Aufzeichnungsmarkierungen gut ausgeglichen sind. Dementsprechend ist, um ein vorteilhaftes Gleichgewicht der Kristallisationsgeschwindigkeit mit der Stabilität der amorphen Aufzeichnungsmarkierungen halten, die Temperaturabhängigkeit der Kristallisationsgeschwindigkeit bevorzugt hoch. In einem Fall, in dem die amorphen Aufzeichnungsmarkierungen rekristallisiert werden, ist nämlich die Temperatur zu der Kristallisationszeit in einer hohen Temperaturregion, die angemessen höher als die Kristallisationstemperatur ist und nahe an dem Schmelzpunkt ist, und ist die Kristallisationsgeschwindigkeit in dieser Temperaturregion bevorzugt hoch. Andererseits ist von dem Standpunkt, die Speicherstabilität der amorphen Aufzeichnungsmarkierungen in einer niedrigen Temperaturregion zu erhöhen, die angemessen niedriger als die Kristallisationstemperatur ist und in der Nähe der Raumtemperatur ist, die Kristallisationsgeschwindigkeit bevorzugt niedrig, um eine Rekristallisation von amorphen Markierungen zu verhindern. In dem Phasenwechselaufzeichnungsmaterial der vorliegenden Erfindung kann durch Verwendung von Ge und weiterhin durch Steuerung des Ge-Gehaltes die vorstehende Temperaturabhängigkeit der Kristallisationsgeschwindigkeit realisiert werden.
  • Zweitens sind die erforderlichen Eigenschaften in Bezug auf eine kristalline Kernbildung in dem Phasenwechselaufzeichnungsmaterial zwischen dem Fall zur Bildung von kristallinen Aufzeichnungsmarkierungen auf einem Medium vom Einmalbeschreibtyp und dem Fall ebenfalls völlig verschieden, in dem amorphe Aufzeichnungsmarkierungen wie in dem Medium der vorliegenden Erfindung gebildet werden. In einem Fall, in dem kristalline Aufzeichnungsmarkierungen in dem amorphen Zustand gebildet werden, ist es nämlich erforderlich, dass eine große Anzahl an kristallinen Kernen in dem amorphen Zustand vorhanden ist. Dies liegt daran, dass die kristallinen Aufzeichnungsmarkierungen nicht in einer Region gebildet werden können, in der keine kristallinen Kerne vorhanden sind, und es erforderlich ist, dass eine große Anzahl an kristallinen Kernen in der Region vorhanden ist, auf der Aufzeichnungsmarkierungen gebildet werden müssen, um die Gestalt und die Position der kristallinen Aufzeichnungsmarkierungen genau zu steuern. Wenn die Anzahl der kristallinen Kerne unausreichend ist, während die Position der Bildung der kristallinen Aufzeichnungsmarkierung von der Position der kristallinen Kerne abhängt, neigen Aufzeichnungseigenschaften, wie beispielsweise Jitter, dazu, sich zu verschlechtern.
  • Andererseits wird es, in einem Fall, in dem amorphe Aufzeichnungsmarkierungen in einem gleichförmigen kristallinen Zustand wie in dem Medium der vorliegenden Erfindung gebildet werden, bevorzugt, dass keine kristalline Kerne in dem Phasenwechselaufzeichnungsmaterial vorhanden sind oder sogar, wenn sie vorhanden sind, die Anzahl der kristallinen Kerne zu solch einem Ausmaß klein ist, dass die kristallinen Kerne in dem Verfahren zur Bildung von amorphen Aufzeichnungsmarkierungen im Wesentlichen nicht funktionieren. Dies liegt daran, dass, wenn die kristallinen Kerne in dem Verfahren zur Markierungsbildung effektiv funktionieren, die gesamte geschmolzene Region oder ein Teil davon, auf der bzw. dem die amorphen Markierungen gebildet werden müssen, rekristallisiert wird, ohne in einem amorphen Zustand gebildet zu werden. In einem Fall, in dem die amorphen Markierungen gebildet werden, wird es nämlich bevorzugt, dass die Gestalt der Markierungen nur durch die Wärmeentwicklung des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials bestimmt wird, ohne durch die Anzahl oder die Position der kristallinen Kerne soweit wie möglich beeinflusst zu werden.
  • Weiterhin findet in der vorliegenden Erfindung, sogar, wenn keine kristallinen Kerne in den Aufzeichnungsmarkierungen vorhanden sind, wenn die amorphen Aufzeichnungsmarkierungen durch Rekristallisation gelöscht worden sind, ein kristallines Wachstum mit Kristallen an dem Umfang der Aufzeichnungsmarkierungen als den Startpunkt statt, und dementsprechend ist es nicht erforderlich, dass die kristallinen Kerne in dem amorphen Zustand vorhanden sind. In der vorliegenden Erfindung kann durch Verwendung von Ge und weiterhin durch Steuerung des Ge-Gehaltes eine Bildung der kristallinen Kerne in dem Phasenwechselaufzeichnungsmaterial effektiv unterdrückt werden. Eine Bildung der kristallinen Kerne schreitet in einer Temperaturregion fort, die niedriger ist als eine Temperaturregion, in der das kristalline Wachstum im Allgemeinen stattfindet. Dementsprechend wird eine Unterdrückung der kristallinen Kernbildung ebenfalls im Hinblick die Speicherstabilität der amorphen Markierungen in der Nähe von Raumtemperatur bevorzugt.
  • Wie vorstehend erwähnt, sind die Eigenschaften, die für das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial erforderlich sind (wie beispielsweise die optimale Region der Kristallisationsgeschwindigkeit) und der kristalline Zustand des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials (wie beispielsweise, ob es in einem kristallinen Zustand ist, in dem eine große Anzahl an kristallinen Kernen vorhanden ist oder ob es in einem gleichförmigen kristallinen Zustand mit einer kleinen Anzahl an kristallinen Kernen ist) zwischen dem Fall, in dem kristalline Aufzeichnungsmarkierungen in einem Medium vom Einmalbeschreibtyp gebildet werden, und dem Fall verschieden, in dem amorphe Aufzeichnungsmarkierungen wie in dem Medium der vorliegenden Erfindung gebildet werden. Als eine Folge sind die Zusammensetzungsbereiche des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials, auf dem kristalline Aufzeichnungsmarkierungen gebildet werden, und das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial, auf dem amorphe Aufzeichnungsmarkierungen gebildet werden, natürlich verschieden.
  • JP-A-2002-11958 offenbart ein optisches Aufzeichnungsmedium vom Einmalbeschreibtyp, das InSnSb und eine geringfügige Menge von darin eingebautem Ge umfasst. Das optische Aufzeichnungsmedium muss jedoch Aufzeichnungsmarkierungen in einem kristallinen Zustand auf einer Aufzeichnungsschicht in einem amorphen Zustand bilden (Kristallaufzeichnungstyp), und dementsprechend werden eine Bildung von Aufzeichnungsmarkierungen in einem amorphen Zustand und eine Verbesserung der Speicherstabilität der Aufzeichnungsmarkierungen in einem amorphen Zustand überhaupt nicht berücksichtigt. Weiterhin ist das Aufzeichnungsmedium ein optisches Aufzeichnungsmedium von einem Kristallaufzeichnungstyp, der Ge-Gehalt ist weniger als 5 Atom-% in der Zusammensetzung der Aufzeichnungsschicht, wie spezifisch offenbart ist.
  • 2. Informationsaufzeichnungsmedium
  • Das Informationsaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung ist ein Informationsaufzeichnungsmedium, das den kristallinen Zustand als einen nicht aufgezeichneten Zustand und den amorphen Zustand als einen aufgezeichneten Zustand ausnutzt und ist gekennzeichnet durch Verwendung des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials mit der Zusammensetzung der vorstehenden Formel (1) als die Hauptkomponente. Wie in dem vorstehenden Punkt „1. Phasenwechselaufzeichnungsmaterial" erklärt, neigen, wenn das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial mit der Zusammensetzung der vorstehenden Formel (1) als die Hauptkomponente für ein überschreibbares Informationsaufzeichnungsmedium verwendet wird, der Effekt zur Verbesserung der Qualität der Aufzeichnungssignale und der Effekt zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit des Informationsaufzeichnungsmediums dazu, besonders bemerkenswert zu sein. Dementsprechend wird in der vorliegenden Erfindung das Informationsaufzeichnungsmedium bevorzugt als ein überschreibbares Informationsaufzeichnungsmedium verwendet, auf dem die Information durch einen reversiblen Wechsel des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials mit der Zusammensetzung der vorstehenden Formel (1) als die Hauptkomponente zwischen dem kristallinen Zustand und dem amorphen Zustand überschrieben werden kann.
  • Das Informationsaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung ist bevorzugter ein optisches Aufzeichnungsmedium und ist ein Informationsaufzeichnungsmedium mit einer Aufzeichnungsschicht vom Phasenwechseltyp, die das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial mit der Zusammensetzung der vorstehenden Formel (1) als die Hauptkomponente enthält, und mindestens einer Schutzschicht. Bevorzugter ist das optische Aufzeichnungsmedium ein überschreibbares Informationsaufzeichnungsmedium.
  • Der spezifische Aufbau des Mediums und das Aufzeichnungs-/Abruf-Verfahren werden in den folgenden Punkten (A) bis (C) in einem Fall der Anwendung des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials, das in der vorliegenden Erfindung verwendet werden muss, auf ein überschreibbaren Aufzeichnungsmedium (hierin nachstehend wird „überschreibbares optisches Aufzeichnungsmedium" einfach als „optisches Aufzeichnungsmedium" bezeichnet werden) detaillierter beschrieben werden.
  • (A) Schichtstruktur
  • Als das optische Aufzeichnungsmedium wird gewöhnlich eines mit der Mehrschicht-Struktur eingesetzt, wie in 1(a) oder 1(b) gezeigt. Wie aus 1(a) und 1(b) ersichtlich, wird es nämlich bevorzugt, dass die Aufzeichnungsschicht, die für das optische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist, und auf mindestens einer Seite davon wärmebeständige Schutzschichten auf einem Substrat gebildet werden. Eine Reflexionsschicht wird auf der Seite gebildet, die dem Einfall vom Aufzeichnungs- und Abruflichtstrahl in vielen Fällen gegenüber liegt, aber die Reflexionsschicht ist nicht wesentlich. Weiterhin wird ein transluzenter Absorptionsfilm wahlweise auf der Seite des Einfalls von Licht mit einem Zweck der Steuerung der Lichtabsorption gebildet. Weiterhin wird die Schutzschicht, die bevorzugt an mindestens einer Seite der Aufzeichnungsschicht gebildet wird, hergestellt, um eine Mehrschicht-Struktur mit Materialien mit verschiedenen Eigenschaften aufzuweisen.
  • Die Aufzeichnungsschicht wird nun nachstehend erklärt werden.
  • Als das Material, das in der Aufzeichnungsschicht enthalten ist, wird das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial der vorstehenden Formel (1) als die Hauptkomponente verwendet. Um den Effekt der vorliegenden Erfindung effektiv zu erhalten, ist das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial der vorstehenden Formel (1) in einer Menge von gewöhnlich mindestens 50 Atom-%, bevorzugt mindestens 80 Atom-%, bevorzugter mindestens 90 Atom-%, besonders bevorzugt mindestens 95 Atom-%, in der gesamten Aufzeichnungsschicht enthalten. Je höher der Gehalt, desto bemerkenswerter ist der Effekt der vorliegenden Erfindung. Der Effekt der vorliegenden Erfindung, wie beispielsweise Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung/-Löschung wird jedoch sicher erhalten, sogar, wenn eine andere Komponente, wie beispielsweise O oder N zu der Zeit der Aufzeichnungsschichtbildung eingebaut wird, wenn ihr Gehalt innerhalb eines Bereichs von einigen Atom-% bis 20 Atom-% liegt.
  • Die Dicke der Aufzeichnungsschicht ist gewöhnlich mindestens 1 nm, bevorzugt mindestens 5 nm, besonders bevorzugt mindestens 10 nm, wodurch der Kontrast des Reflexionsgrades zwischen dem kristallinen Zustand und dem amorphen Zustand ausreichend sein wird, und die Kristallisationsgeschwindigkeit ausreichend sein wird, wodurch eine Aufzeichnung/Löschung in einer kurzen Zeit möglich sein wird. Weiterhin wird der Reflexionsgrad selber ausreichend sein. Andererseits ist die Dicke der Aufzeichnungsschicht gewöhnlich höchstens 30 nm, bevorzugt höchstens 25 nm, besonders bevorzugt höchstens 20 nm, wodurch ein ausreichender optischer Kontrast erhalten werden wird, und sich wahrscheinlich keine Risse auf der Aufzeichnungsschicht bilden. Weiterhin wird keine signifikante Verschlechterung der Aufzeichnungsempfindlichkeit aufgrund des Anstiegs der Wärmekapazität stattfinden. Weiterhin wird innerhalb des vorstehenden Filmdickenbereichs der Volumenwechsel aufgrund eines Phasenwechsels geeignet unterdrückt werden, wodurch eine mikroskopische und irreversible Verformung der Aufzeichnungsschicht selbst oder der Schutzschicht, die auf oder unter ihr zu bilden ist, die ein Rauschen verursachen kann, weniger wahrscheinlich akkumuliert, wenn eine Überschreibung wiederholt ausgeführt wird. Solch eine Akkumulation der Verformung neigt dazu, die Dauerhaftigkeit der wiederholten Überschreibung zu erniedrigen, und diese Neigung kann durch Herstellung der Dicke der Aufzeichnungsschicht innerhalb des vorstehenden Bereichs unterdrückt werden.
  • Das Erfordernis gegen Rauschen ist härter in einem Fall, in dem eine Aufzeichnung/ein Abruf mittels eines fokussierten Lichtstrahls mit einer LD (Laserdiode) mit einer Wellenlänge von etwa 650 nm mit einer Objektivlinse mit einer numerischen Apertur von etwa 0,6 bis 0,65 ausgeführt wird, wie beispielsweise eine überschreibbare DVD oder in einem Fall eines Mediums hoher Dichte, auf dem eine Aufzeichnung/ein Abruf mittels eines fokussierten Lichtstrahls mit einer blauen LD mit einer Wellenlänge von etwa 400 nm mit einer Objektivlinse mit einer numerischen Apertur von etwa 0,7 bis 0,85 ausgeführt wird. Dementsprechend ist in solch einem Fall eine bevorzugtere Dicke der Aufzeichnungsschicht höchstens 25 nm.
  • Die vorstehende Aufzeichnungsschicht kann durch DC oder RF Sputtern eines vorbestimmten Legierungstargets in einem inerten Gas, insbesondere in einem Ar-Gas erhalten werden.
  • Weiterhin ist die Dichte der Aufzeichnungsschicht gewöhnlich mindestens 80%, bevorzugt mindestens 90% der Hauptrohdichte. Die Hauptrohdichte p ist gewöhnlich ein ungefährer Wert durch die folgende Formel (2), aber er kann aktuell durch Herstellung einer Masse der Legierungszusammensetzung gemessen werden, die die Aufzeichnungsschicht aufbaut: p = Σmiρi (2)worin m; die molare Konzentration von jedem Element i ist, und ρi die Atommasse von jedem Element i ist.
  • In einem Filmbildungsverfahren durch Sputtern kann die Dichte der Aufzeichnungsschicht durch Erhöhung der energiereichen Ar-Menge erhöht werden, die auf die Aufzeichnungsschicht einzustrahlen ist, durch z. B. Erniedrigung des Drucks der Sputtergases (gewöhnlich ein inertes Gas, wie beispielsweise Ar: die folgende Erklärung wird unter Bezugnahme auf den Fall von Ar als ein Beispiel durchgeführt) zu der Filmbildungszeit oder durch Anordnung eines Substrats in der Nähe der Vorderseite des Targets. Das energiereiche Ar ist entweder Teil von Ar-Ionen, die auf dem Target zum Sputtern einzustrahlen sind, die reflektiert werden und bei der Substratseite ankommen oder Ar-Ionen in dem Plasma, die durch die Hüllenspannung auf der ganzen Substratoberfläche beschleunigt werden, die im Allgemeinen bei dem Substrat ankommen.
  • Solch ein Einstrahlungseffekt eines inerten Hochenergiegases wird Atom-Peening-Effekt genannt, und beim Sputtern durch ein gewöhnlich verwendetes Ar-Gas, wird Ar durch den Atom-Peening-Effekt in den Sputterfilm eingebaut. Der Atom-Peening-Effekt kann aus der Ar-Menge in dem Film geschätzt werden. Die kleinere Ar-Menge bedeutet nämlich einen kleineren Effekt der Einstrahlung von energiereichem Ar, und ein weniger dichter Film wird sich wahrscheinlich bilden.
  • Andererseits neigt, wenn die Ar-Menge groß ist, eine Einstrahlung des energiereichen Ar dazu, intensiv zu sein, und die Dichte des Films wird hoch sein, jedoch wird sich in den Film eingebautes Ar wahrscheinlich als Lücken zur der Zeit der wiederholten Überschreibung absetzen, wodurch eine wiederholte Dauerhaftigkeit sich wahrscheinlich verschlechtern wird. Dementsprechend wird eine Beladung unter einem geeigneten Druck ausgeführt, gewöhnlich in der Größenordnung von 10–2 bis 10–1 Pa.
  • Nun werden andere Komponenten in der Struktur des optischen Aufzeichnungsmediums nachstehend erklärt werden, die eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
  • Als das Substrat, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann ein Harz, wie beispielsweise Polycarbonat, Acryl oder Polyolefin, Glas oder ein Metall, wie beispielsweise Aluminium, eingesetzt werden. Führungsrillen mit einer Tiefe von etwa 20 bis etwa 80 nm werden gewöhnlich auf dem Substrat gebildet, und bevorzugt wird ein Substrat aus einem Harz hergestellt, auf dem Führungsrillen durch Formung gebildet werden können. Weiterhin ist in einem Fall eines so genannten Einfalls von der Substratseite, bei dem der fokussierte Lichtstrahl zur Aufzeichnung/zur Löschung/zum Abruf von der Substratseite einfällt (1(a)), das Substrat bevorzugt transparent.
  • Um eine Verdampfung/Verformung der Aufzeichnungsschicht aufgrund des Phasenwechsels zu verhindern und um eine Wärmediffusion zu der Zeit zu steuern, wird gewöhnlich eine Schutzschicht auf einer Seite oder auf beiden Seiten der Aufzeichnungsschicht, bevorzugt auf beiden Seiten, gebildet. Das Material der Schutzschicht wird unter Berücksichtigung des Brechungsindexes, der Wärmeleitfähigkeit, der chemischen Stabilität, der mechanischen Festigkeit, der Haftvermögeneigenschaften und so weiter bestimmt. Im Allgemeinen kann ein dielektrisches Material, wie beispielsweise ein Oxid, ein Sulfid, ein Carbid oder ein Nitrid eines Metalls oder eines Halbleitermaterials mit einer hohen Transparenz und einem hohen Schmelzpunkt oder ein Fluorid von Ca, Mg, Li oder dergleichen verwendet werden.
  • In solch einem Fall ist es nicht immer notwendig, dass diese Oxide, Sulfide, Carbide, Nitride und Fluoride eine stöchiometrische Zusammensetzung aufweisen. Es ist effektiv, die Zusammensetzung zur Einstellung des Brechungsindexes und so weiter zu steuern oder eine Mischung dieser Materialien zu verwenden. Es wird bevorzugt, dass bei einer Mischung dielektrischer Materialien die Eigenschaften der wiederholten Aufzeichnung berücksichtigt werden. Insbesondere kann eine Mischung aus einer wärmebeständigen Verbindung, wie beispielsweise ein Oxid, ein Nitrid, ein Carbid oder einem Fluorid mit ZnS oder einer Chalkogen-Verbindung, wie beispielsweise ein Seltenerdsulfid, erwähnt werden. Zum Beispiel werden eine Mischung aus wärmebeständigen Verbindungen, die ZnS als die Hauptkomponente enthalten, und eine Mischung aus wärmebeständigen Verbindungen, die ein Oxysulfid einer Seitenerde, insbesondere Y2O2S als die Hauptkomponente, enthalten, als Beispiele einer bevorzugten Schutzschichtzusammensetzung erwähnt.
  • Als das Material zur Bildung der Schutzschicht kann gewöhnlich ein dielektrisches Material erwähnt werden. Das dielektrische Material kann, zum Beispiel, ein Oxid von z. B. Sc, Y, Ce, La, Ti, Zr, Hf V, Nb, Ta, Zn, Al, Cr, In, Si, Ge, Sn, Sb oder Te, ein Nitrid von z. B. Ti, Zr, Hf V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Zn, B, Al, Ga, In, Si, Ge, Sn, Sb oder Pb, ein Carbid von z. B. Ti, Zr, Hf V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Zn, B, Al, Ga, In oder Si oder deren Mischung sein. Weiterhin kann als das dielektrische Material ein Sulfid, ein Selenid oder ein Tellerurid von z. B. Zn, Y, Cd, Ga, In, Si, Ge, Sn, Pb, Sb oder Bi, ein Fluorid von z. B. Mg oder Ca oder deren Mischung erwähnt werden.
  • Weiterhin können als spezifische Beispiele des dielektrischen Materials ZnS-SiO2, SiN, SiO2, TiO2, CrN, TaS2 oder Y2O2S, zum Beispiel, erwähnt werden. Unter diesen Materialien wird ZnS-SiO2 im Hinblick auf eine hohe Filmbildungsgeschwindigkeit, eine kleine Filmbeanspruchung, eine kleine Volumenänderung aufgrund des Temperaturwechsels und eine hervorragende Wetterbeständigkeit weit verbreitet verwendet werden.
  • Unter Berücksichtigung der Eigenschaften der wiederholten Aufzeichnung ist die Filmdichte der Schutzschicht bevorzugt mindestens 80% des Massenzustands im Hinblick auf die mechanische Festigkeit. Wenn eine Mischung aus dielektrischen Materialien verwendet wird, wird die theoretische Dichte der Formel (2) als die Rohdichte eingesetzt.
  • Die Dicke der Schutzschicht reicht gewöhnlich im Allgemeinen von 1 nm bis 500 nm. Wenn die Dicke mindestens 1 nm ist, kann der Effekt zur Verhinderung der Verformung des Substrats oder der Aufzeichnungsschicht angemessen erhalten werden, und ihre Rolle als Schutzschicht kann angemessen durchgeführt werden. Weiterhin neigen, wenn die Dicke höchstens 500 nm ist, während die Rolle als die Schutzschicht angemessen durchgeführt wird, z. B. die innere Beanspruchung der Schutzschicht selbst oder die Differenz bei elastischen Eigenschaften mit dem Substrat dazu, bemerkenswert zu sein, wobei folglich eine Erzeugung von Rissen verhindert wird.
  • Insbesondere wenn eine Schutzschicht (die hierin nachstehend manchmal als eine untere Schutzschicht bezeichnet wird) zwischen der Lichtstrahleintrittssubstanz und der Aufzeichnungsschicht gebildet wird, ist die untere Schutzschicht erforderlich, um eine Verformung der Substanz durch Wärme zu unterdrücken, und dementsprechend ist ihre Dicke gewöhnlich mindestens 1 nm, bevorzugt mindestens 5 nm, besonders bevorzugt mindestens 10 nm, wodurch eine Akkumulation von mikroskopischer Verformung der Substanz während wiederholter Überschreibung unterdrückt werden wird, wodurch die Erhöhung des Rauschens nicht bemerkenswert sein wird, das durch Streuung des Abruflichts verursacht wird.
  • Andererseits ist die Dicke der unteren Schutzschicht bevorzugt höchstens 200 nm, bevorzugter höchstens 150 nm, weiterhin bevorzugt höchstens 100 nm, in Bezug auf die Zeit, die zur Filmbildung erforderlich ist. Wenn die Dicke innerhalb dieses Bereichs liegt, wird die Rillengestalt des Substrats, wie auf der Aufzeichnungsschichtebene beobachtet, nicht wechseln. Es wird nämlich solch ein Phänomen, dass die Tiefe oder Breite der Rillen kleiner sind als die auf der Substratoberfläche versuchte Gestalt, weniger wahrscheinlich auftreten.
  • Andererseits ist, wenn eine Schutzschicht (die hierin nachstehend manchmal als eine obere Schutzschicht bezeichnet wird) auf der Seite der Aufzeichnungsschicht gebildet wird, die der Lichtstrahleintrittsseite gegenüberliegt, die Dicke der oberen Schutzschicht gewöhnlich mindestens 1 nm, bevorzugt mindestens 5 nm, besonders bevorzugt mindestens 10 nm, um eine Verformung der Aufzeichnungsschicht zu unterdrücken. Weiterhin ist sie, um eine Akkumulation mikroskopischer plastischer Verformungen in der Innenseite der oberen Schutzschicht zu verhindern, die durch die wiederholte Überschreibung erzeugt wird, und um die Rauscherhöhung aufgrund von Streuung von Abruflicht zu unterdrücken, bevorzugt höchstens 200 nm, bevorzugter höchstens 150 nm, weiterhin bevorzugt höchstens 100 nm, insbesondere bevorzugt höchstens 50 nm.
  • Die Dicke jeder der Aufzeichnungsschicht und der Schutzschicht wird ausgewählt, um eine gute Laserlichtabsorbsionseffizienz bereitzustellen und um die Amplitude der Aufzeichnungssignale zu erhöhen, d.h. um den Kontrast zwischen einem aufgezeichneten Zustand und einem nicht aufgezeichneten Zustand unter Berücksichtigung eines Störungseffektes zu erhöhen, der durch eine Mehrschicht-Struktur zusätzlich zu Einschränkungen von einer mechanischen Festigkeit und Zuverlässigkeit verursacht wird.
  • Auf dem optischen Aufzeichnungsmedium kann weiterhin eine Reflexionsschicht gebildet werden. Die Position, an der die Reflexionsschicht gewöhnlich gebildet wird, hängt von der Richtung des Einfalls des Abruflichts ab, und sie wird auf der Seite der Aufzeichnungsschicht gebildet, die zu der Einfallsseite gegenüberliegt. In einem Fall, in dem ein Abruflicht von der Substratseite einfällt, wird nämlich die Reflexionsschicht gewöhnlich auf der Seite der Aufzeichnungsschicht gebildet, die dem Substrat gegenüberliegt, und in einem Fall, in dem das Abruflicht von der Aufzeichnungsschicht einfällt, wird die Reflexionsschicht gewöhnlich zwischen der Aufzeichnungsschicht und dem Substrat gebildet (1(a), (b)).
  • Das Material, das für die Reflexionsschicht verwendet wird, ist bevorzugt eine Substanz mit einem hohen Reflexionsgrad und ist besonders bevorzugt ein Metall, wie beispielsweise Au, Ag oder Al, bei denen ein Wärmeableitungseffekt erwartet werden kann. Seine Wärmeableitungseigenschaft wird durch die Filmdicke und die Wärmeleitfähigkeit bestimmt, und weil die Wärmeleitfähigkeit im Wesentlichen im Verhältnis zu dem spezifischen Durchgangs- bzw. Volumenwiderstand in dem Fall dieser Metalle ist, und dementsprechend kann die Wärmeableitungseigenschaft durch den spezifischen Schichtwiderstand dargestellt werden. Der spezifische Schichtwiderstand ist gewöhnlich mindestens 0,05 Ω/⎕, bevorzugt mindestens 0,1 Ω/⎕ und gewöhnlich höchstens 0,6 Ω/⎕, bevorzugt höchstens 0,5 Ω/⎕.
  • Dies ist, um eine besonders hohe Wärmeableitungseigenschaft sicherzustellen und es ist erforderlich, eine Rekristallisation zu einem bestimmten Ausmaß in einem Fall zu unterdrücken, in dem die Konkurrenz zwischen einer Bildung eines amorphen Zustands und einer Rekristallisation bei der Bildung der amorphen Markierungen wie in der Aufzeichnungsschicht signifikant ist, die für das optische Aufzeichnungsmedium zu verwenden ist. Eine kleine Menge an Ta, Ti, Cr, Mo, Mg, V, Nb, Zr, Si oder dergleichen kann zu dem vorstehenden Metall zugegeben werden, um die Wärmeleitfähigkeit der Reflexionsschicht selbst zu steuern oder um einen Korrosionswiderstand zu verbessern. Die Zugabemenge ist gewöhnlich mindestens 0,01 Atom-% und höchstens 20 Atom-%. Eine Aluminiumlegierung, die Ta und/oder Ti in einer Menge von höchstens 15 Atom-% enthält, insbesondere eine Legierung aus AlαTa1-α (0≦α≦0,15) weist einen hervorragenden Korrosionswiderstand auf und ist ein besonders bevorzugtes Reflexionsschichtmaterial im Hinblick auf eine Verbesserung der Zuverlässigkeit des optischen Aufzeichnungsmediums.
  • Weiterhin weist eine Ag-Legierung, die Ag und mindestens ein Mitglied, das ausgewählt ist aus Mg, Ti, Au, Cu, Pd, Pt, Zn, Cr, Si, Ge und Seltenerdelementen, in einer Menge von mindestens 0,01 Atom-% und höchstens 10 Atom-% umfasst, die zu Ag zugegeben ist, ebenfalls einen hohen Reflexionsgrad und eine hohe Wärmeleitfähigkeit und eine hervorragende Wärmebeständigkeit auf und wird dadurch bevorzugt.
  • Insbesondere wenn die Dicke der oberen Schutzschicht mindestens 5 nm und höchstens 50 nm ist, ist die Menge des zuzugebenden Elements bevorzugt höchstens 2 Atom-%, sodass die Reflexionsschicht eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist.
  • Besonders bevorzugt als ein Material der Reflexionsschicht ist eines, das Ag als die Hauptkomponente enthält. Der Grund, weshalb es bevorzugt wird, Ag als die Hauptkomponente einzusetzen, ist wie folgt. Wenn eine Überschreibung wieder auf den Aufzeichnungsmarkierungen nach Langzeitspeicherung ausgeführt wird, kann nämlich solch ein Phänomen in einigen Fällen auftreten, dass die Rekristallisationsgeschwindigkeit der Phasenwechselaufzeichnungsschicht nur zu der Zeit der ersten Überschreibung unmittelbar nach der Speicherung hoch ist. Obwohl der Grund solch eines Phänomens nicht klar verstanden ist, wird durch Erhöhung der Kristallisationsgeschwindigkeit der Aufzeichnungsschicht unmittelbar nach der Speicherung die Größe der amorphen Markierungen, die durch die erste Überschreibung unmittelbar nach der Speicherung gebildet werden, kleiner als die gewünschte Größe der Markierungen. Dementsprechend kann, wenn solch ein Phänomen auftritt, eine Rekristallisation der Aufzeichnungsschicht zu der Zeit der ersten Überschreibung unmittelbar nach der Speicherung unterdrückt werden, wodurch eine gewünschte Größe der amorphen Markierungen durch Erhöhung der Abkühlrate der Aufzeichnungsschicht durch Verwendung von Ag mit einer sehr hohen Abgabeneigenschaft für die Reflexionsschicht aufrecht erhalten werden kann.
  • Die Dicke der Reflexionsschicht ist bevorzugt mindestens 10 nm, sodass das einfallende Licht ohne transmittiertes Licht vollständig reflektiert wird. Weiterhin wird, wenn sie zu dick ist, kein weiterer Wärmeableitungseffekt erhalten werden, aber die Leistungsfähigkeit wird schlecht sein, und es ist wahrscheinlich, dass sich Risse bilden, und dementsprechend ist sie gewöhnlich höchstens 500 nm.
  • Die bevorzugte Schichtstruktur des optischen Aufzeichnungsmediums ist solch eine Struktur, dass eine erste Schutzschicht, eine Aufzeichnungsschicht, eine zweite Schutzschicht und eine Reflexionsschicht in dieser Reihenfolge entlang der Richtung des Einfalls von Abruflicht gebildet werden. In einem Fall nämlich, in dem Abruflicht von der Substratseite einfällt, wird eine Schichtstruktur aus einem Substrat, einer unteren Schutzschicht, einer Aufzeichnungsschicht, einer oberen Schutzschicht und einer Reflexionsschicht bevorzugt, und in einem Fall, in dem Abruflicht von der Aufzeichnungsschichtseite einfällt, wird eine Schichtstruktur aus einem Substrat, einer Reflexionsschicht, einer unteren Schutzschicht, einer Aufzeichnungsschicht und einer oberen Schutzschicht bevorzugt.
  • Selbstverständlich kann jede Schicht aus mindestens zwei Schichten bestehen und eine Zwischenschicht kann dazwischen gebildet werden. Zum Beispiel kann zwischen dem Substrat und der Schutzschicht in dem Fall, in dem das Abruflicht von der Substratseite einfällt, oder auf der Schutzschicht in dem Fall, in dem Abruflicht von der Seite einfällt, die der Substratseite gegenüberliegt, eine außerordentlich dünne transluzente Schicht aus einem Metall, ein Halbleiter oder einem dielektrischen Material mit Absorptionseigenschaft oder dergleichen gebildet werden, um die Menge an Lichtenergie zu steuern, die auf die Aufzeichnungsschicht einfällt.
  • Jeder der Aufzeichnungsschicht, der Schutzschicht und der Reflexionsschicht wird gewöhnlich durch z. B. ein Sputterverfahren gebildet.
  • Die Filmbildung wird bevorzugt durch Platzieren eines Targets für die Aufzeichnungsschicht, eines Targets für die Schutzschicht oder eines Targets für das Reflexionsschichtmaterial, wie es der Fall erfordert, in einer In-line-Vorrichtung ausgeführt, die in der Vakuumkammer angeordnet ist, weil die Oxidation und Kontamination durch benachbarte Schichten verhindert werden können. Weiterhin ist solch ein Verfahren in der Leistungsfähigkeit vorteilhaft.
  • Auf der äußersten Seite des optischen Aufzeichnungsmediums wird bevorzugt eine Schutzbeschichtung gebildet, die ein ultravioletthärtendes Harz oder ein wärmehärtendes Harz umfasst, um einen direkten Kontakt mit Luft zu verhindern oder um Kratzer aufgrund von Kontakt mit einer fremden Substanz zu verhindern. Die Schutzbeschichtung weist gewöhnlich eine Dicke von 1 μm bis einige Hundert μm auf. Weiterhin kann eine Schutzschicht aus dielektrischem Material mit einer hohen Härte weiterhin gebildet werden, oder kann eine Harzschicht weiterhin darauf gebildet werden.
  • (B) Verfahren zur anfänglichen Kristallisation des optischen Aufzeichnungsmediums
  • Die Aufzeichnungsschicht wird gewöhnlich durch ein physikalisches Abscheidungsverfahren im Vakuum, wie beispielsweise einem Sputterverfahren, gebildet, und die Aufzeichnungsschicht ist gewöhnlich amorph in einem Zustand unmittelbar nach Filmbildung (in einem wie-abgeschieden Zustand), und dementsprechend wird diese kristallisiert, um in einem nicht aufgezeichneten/gelöschten Zustand in der vorliegenden Erfindung zu sein. Dieser Vorgang wird Initialisierung genannt. Als die initiale bzw. anfängliche Kristallisationstätigkeit können Ofenglühung in einer festen Phase bei einer Temperatur von mindestens der Kristallisationstemperatur (gewöhnlich von 150 bis 300°C) und höchstens dem Schmelzpunkt, Glühung durch Einstrahlung mit Lichtenergie, wie beispielsweise Laserlicht oder Blitzlampenlicht, oder Schmelzinitialisierung, zum Beispiel, erwähnt werden. In der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, die Schmelzinitialisierung unter den vorstehenden anfänglichen Kristallisationsvorgängen einzusetzen, wenn ein Phasenwechselaufzeichnungsmaterial mit geringer Bildung von kristallinen Kernen eingesetzt wird.
  • In der Schmelzinitialisierung kann, wenn die Rekristallisationsgeschwindigkeit zu langsam ist, sich eine andere kristalline Phase bilden, wenn genügend Zeit ist, um ein thermisches Gleichgewicht zu erreichen, und dementsprechend wird es bevorzugt, die Abkühlrate zu einem bestimmten Ausmaß zu erhöhen. Wenn es weiterhin über eine lange Zeit in einem geschmolzenen Zustand gehalten wird, kann die Aufzeichnungsschicht fließen, ein dünner Film, wie beispielsweise die Schutzschicht kann durch Beanspruchung abgeschält werden, oder z.B. ein Harzsubstrat kann verformt werden, wobei dadurch eine Zerstörung des Mediums verursacht wird.
  • Zum Beispiel ist die Zeit, für die die Aufzeichnungsschicht bei einer Temperatur von mindestens dem Schmelzpunkt gehalten wird, gewöhnlich höchstens 10 μs, bevorzugt höchstens 1 μs.
  • Weiterhin wird es für die Schmelzinitialisierung bevorzugt, ein Laserlicht einzusetzen, und es wird besonders bevorzugt, die anfängliche Kristallisation durch Verwendung von Laserlicht mit elliptischer Gestalt mit einer Nebenachse, die im Wesentlichen parallel zu der Abtastrichtung ist, auszuführen (hierin nachstehend wird dieses Initialisierungsverfahren manchmal als „Rohlöschung" bezeichnet). In solch einem Fall ist die Länge der Hauptachse gewöhnlich 10 bis 1.000 μm, und ist die Länge der Nebenachse gewöhnlich 0,1 bis 5 μm.
  • Die Längen der Hauptachse und der Nebenachse des Strahls werden von der Halbwertsbreite definiert, wenn die Lichtenergieintensitätsverteilung des Strahls gemessen wird. Die Strahlgestalt weist ebenfalls bevorzugt eine Länge der Nebenachse von höchstens 5 μm, bevorzugter höchstens 2 μm auf, sodass die lokale Erwärmung in eine Richtung der Nebenachse und ein schnelles Abkühlen leicht realisiert werden.
  • Als eine Laserquelle können verschiedene, wie beispielsweise ein Halbleiterlaser oder ein Gaslaser, verwendet werden. Die Laserlichtleistung reicht gewöhnlich von 100 mW bis 10 mW. Eine andere Lichtquelle kann verwendet werden, solange die Leistungsdichte und die Strahlgestalt auf dem gleichen Niveau erhalten werden. Insbesondere kann ein Xe-Lampenlicht, zum Beispiel, erwähnt werden.
  • Zu der Zeit der Initialisierung durch Rohlöschung, wenn ein Disk-Aufzeichnungsmedium, zum Beispiel, verwendet wird, kann eine Initialisierung der gesamten Oberfläche derart ausgefüührt werden, dass die Richtung der Nebenachse des elliptischen Strahls im Wesentlichen mit der tangentialen Richtung der Disk abgestimmt ist, und ein Abtasten wird in die Richtung der Nebenachse ausgeführt, während die Disk gedreht wird, und zu der selben Zeit wird der Strahl zu der Richtung der langen Achse (Radius) jeden einzelnen Zyklus (eine Drehung) bewegt. Durch diese Durchführung kann eine polykristalline Struktur realisiert werden, die in einer spezifischen Richtung relativ zu dem fokussierten Lichtstrahl zur Aufzeichnung/zum Abruf zum Abtasten entlang der Laufbahn in einer Umfangsrichtung ausgerichtet ist.
  • Es wird bevorzugt, dass der Bewegungsabstand in eine Radiusrichtung pro eine Drehung kürzer ist als die Strahlhauptachse zur Überlappung, und der gleiche Radius wird mit einem Laserlichtstrahl mehrere Male bestrahlt. Als eine Folge ist eine sichere Initialisierung möglich, und zur gleichen Zeit kann die Nicht-Gleichförmigkeit in dem initialisierten Zustand, der von der Energieverteilung (gewöhnlich von 10 bis 20%) abgeleitet wird, in eine Strahlradiusrichtung vermieden werden. Andererseits ist es, wenn die Bewegungsmenge zu klein ist, wahrscheinlich, dass die vorstehende unvorteilhafte kristalline Phase gebildet wird, und dementsprechend ist die Bewegungsmenge in eine Radiusrichtung gewöhnlich mindestens die Hälfte der Strahlhauptachse.
  • Zum Mindesten kann, ob ein optisches Aufzeichnungsmedium, das in der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist, durch die Schmelzinitialisierung erhalten werden kann, dadurch bewertet werden, ob der Reflexionsgrad R1 in einem nicht aufgezeichneten Zustand nach der Initialisierung und der Reflexionsgrad R2 in einem gelöschten Zustand durch Rekristallisation, nachdem eine Überschreibung auf den amorphen Markierungen durch einen praktischen fokussierten Lichtstrahl zur Aufzeichnung mit einem Durchmesser von etwa 1 μm ausgeführt worden ist, im Wesentlichen gleich sind. R2 ist der Reflexionsgrad bei dem gelöschten Teil nach 10 Mal Überschreibung.
  • Dementsprechend erfüllt das optische Aufzeichnungsmedium, das in der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist, den folgenden relationalen Ausdruck (3), worin R1 der Reflexionsgrad bei einem nicht aufgezeichneten Teil nach der anfänglichen bzw. initialen Kristallisation ist, und R2 der Reflexionsgrad bei einem gelöschten Teil nach 10 Mal Überschreibung ist: ΔR=2|R1-R2|/(R1+R2) × 100(%)≦10 (3)
  • Der Grund, weshalb der Reflexionsgrad R2 bei einem gelöschten Teil nach 10 Mal Überschreibung als ein Bewertungsindex eingesetzt wird, ist, dass, wenn eine Überschreibung 10 Mal ausgeführt wird, der Einfluss des Reflexionsgrades in einem kristallinen Zustand, der in einem nicht aufgezeichneten Zustand verbleiben kann, nur durch eine Aufzeichnung beseitigt werden kann, und sich die gesamte Oberfläche des optischen Aufzeichnungsmediums in einem rekristallisierten Zustand mindestens einmal durch Aufzeichnung/Löschung befinden kann. Andererseits können, wenn die Anzahl an Überschreibungen 10 Mal deutlich übersteigt, andere Faktoren als der Wechsel bei der kristallinen Struktur, wie beispielsweise mikroskopische Verformung durch wiederholte Überschreibung oder Diffusion von anderen Elementen aus der Schutzschicht den Wechsel bei dem Reflexionsgrad verursachen, und die Bewertung, ob ein gewünschter kristalliner Zustand erhalten werden kann oder nicht, neigt dazu, schwierig zu sein.
  • In dem vorstehenden relationalen Ausdruck (3) ist ΔR höchstens 10%, bevorzugt höchstens 5%. Wenn sie höchstens 5% ist, kann ein optisches Aufzeichnungsmedium erhalten werden, das ein niedrigeres Signalrauschen verursacht.
  • Zum Beispiel sollte von dem optischen Aufzeichnungsmedium mit einem R1 bei einem Niveau von 17% R2 ungefähr innerhalb eines Bereichs von 16 bis 18% sein. Die Abtastgeschwindigkeit des Energiestrahls zur Initialisierung ist gewöhnlich innerhalb eines Bereichs von etwa 3 bis etwa 20 m/s.
  • Der vorstehende gelöschte Zustand kann ebenfalls durch Schmelzung der Aufzeichnungsschicht durch Einstrahlung einer Schreibleistung in einem Gleichstrommodus und Rück-Verfestigung von ihr, nicht notwendigerweise durch Modulierung des fokussierten Laserlichts zur Aufzeichnung gemäß dem praktischen Verfahren zur Erzeugung des Aufzeichnungsimpulses, erhalten werden.
  • Um einen gewünschten initialen bzw. anfänglichen kristallinen Zustand des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials zu erhalten, das in der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist, ist insbesondere die Einstellung der Abtastgeschwindigkeit des Energiestrahls zur Initialisierung relativ zu der Aufzeichnungsschichtebene besonders wichtig. Grundsätzlich ist es wichtig, dass der kristalline Zustand nach der anfänglichen Kristallisation ähnlich zu dem kristallinen Zustand bei einem gelöschten Zustand nach Überschreibung ist, und dementsprechend wird es bevorzugt, dass die Abtastgeschwindigkeit des Energiestrahls zur Initialisierung nahe ist zu der relativen linearen Abtastgeschwindigkeit des fokussierten Lichtstrahls relativ zu der Aufzeichnungsschichtebene, wenn eine Überschreibung durch Verwendung des fokussierten Lichtsträhls praktisch ausgeführt wird. Insbesondere wird eine Abtastung durch den Energiestrahl zur Initialisierung bei einer linearen Geschwindigkeit von etwa 20 bis 80% der maximalen linearen Geschwindigkeit ausgeführt, wenn eine Aufzeichnung durch Überschreibung auf dem optischen Aufzeichnungsmedium möglich ist.
  • Die maximale lineare Geschwindigkeit zur Überschreibung ist, dass das Löschungsverhältnis mindestens 20 dB ist, wenn, zum Beispiel, eine Löschungsleistung Pe in einem Gleichstrommodus bei der maximalen linearen Geschwindigkeit einstrahlt wird.
  • Das Löschungsverhältnis ist als die Differenz zwischen dem Trägerniveau der Signale für die amorphen Markierungen, die im Wesentlichen bei der gleichen Frequenz aufgezeichnet werden, und dem Trägerniveau nach Löschung durch Gleichstromeinstrahlung von Pe definiert. Eine Messung des Löschungsverhältnisses wird zum Beispiel wie folgt ausgeführt. Zuerst wird unter den Aufzeichnungsbedingungen, unter denen angemessene Signaleigenschaften (d.h. solche Eigenschaften, dass der Reflexionsgrad und die Signalamplitude und der Jitter und dergleichen vorbestimmte Werte erfüllen) erhalten werden, eine Bedingung mit einen hohen Frequenz unter den Modulationssignalen ausgewählt, um aufgezeichnet zu werden, und eine Überschreibung wird bei der einzelnen Frequenz zur Bildung von amorphen Markierungen 10 Mal ausgeführt, und das Trägerniveau (C.L. bei Aufzeichnung) wird gemessen. Dann wird eine Gleichstromeinstrahlung auf den amorphen Markierungen, einmal während des Wechselns der Löschungsleistung Pe, ausgeführt, und das Trägerniveau zu dieser Zeit (C.L. nach Löschung) wird gemessen, und die Differenz zwischen C.L. bei Aufzeichnung und C.L. nach Löschung, d.h. das Löschungsverhältnis wird berechnet. Wenn die Leistung Pe der Gleichstromeinstrahlung gewechselt wird, neigt das Löschungsverhältnis im Allgemeinen dazu, einmal anzusteigen, abzunehmen und wieder anzusteigen. Hier wird der erste Peakwert des Löschungsverhältnisses, wie beobachtet, wenn angefangen wird, die Leistung Pe zu erhöhen, als die Löschungsleistung der Probe genommen.
  • Wenn die Abtastgeschwindigkeit des Energiestrahls zur Initialisierung niedriger ist als die Geschwindigkeit von ungefähr 20% der vorstehend definierten maximalen linearen Geschwindigkeit, kann eine Phasentrennung auftreten, wodurch wahrscheinlich keine einzelne Phase erhalten wird oder sogar, wenn eine einzelne Phase erhalten wird, die Kristalliten dazu neigen, sich insbesondere in die Abtastrichtung des Strahls zur Initialisierung auszudehnen und zu einer enormen Größe zu wachsen oder dazu neigen, sich in eine unvorteilhafte Richtung auszurichten. Bevorzugt wird eine Abtastung des Energiestrahls zur Initialisierung bei einer Geschwindigkeit von mindestens 30% der maximalen linearen Geschwindigkeit ausgeführt, mit der eine Überschreibung möglich ist.
  • Andererseits wenn eine Abtastung des Energiestrahls zur Initialisierung bei einer Geschwindigkeit, die gleich zu der maximalen Geschwindigkeit ist, mit der eine Aufzeichnung durch Überschreibung möglich ist, oder bei einer Geschwindigkeit ausgeführt wird, die höher ist als ungefähr 80% der maximalen linearen Geschwindigkeit, wird die Region, die einmal durch Abtastung zur Initialisierung geschmolzen wird, wieder amorph gebildet, was unvorteilhaft ist. Dies liegt daran, dass die Abkühlrate des geschmolzenen Abschnitts hoch wird, wenn die lineare Abtastgeschwindigkeit hoch ist, und die Zeit, die zur Rück-Verfestigung erforderlich ist, kurz wird. Eine Rekristallisation durch das Kristallwachstum aus der Kristallregion um den Umfang der geschmolzenen Region wird in einer kurzen Zeit mit einem fokussierten Lichtstrahl zur Aufzeichnung mit einem Durchmesser von etwa 1 μm vollendet. Wenn jedoch eine Abtastung mit einem elliptischen Lichtstrahl zur Initialisierung ausgeführt wird, wird die Fläche der geschmolzenen Region in eine Hauptachsenrichtung groß, und dementsprechend ist es erforderlich, die lineare Abtastgeschwindigkeit im Vergleich zu einer praktischen Überschreibung zu erniedrigen, sodass eine Rekristallisation zu der Zeit der Rück-Verfestigung in der gesamten geschmolzenen Region ausgeführt wird. Von solch einem Standpunkt ist die lineare Abtastgeschwindigkeit des Energiestrahls zur Initialisierung bevorzugt höchstens 70% der maximalen linearen Geschwindigkeit zur Überschreibung, bevorzugter höchstens 60%.
  • Das optische Aufzeichnungsmedium, das in der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist, weist solch ein Merkmal auf, dass, wenn es einer anfänglichen Kristallisation durch Einstrahlung mit Laserlicht unterworfen wird, die Bewegungsrate des Mediums relativ zu dem Laserlicht erhöht werden kann. Dies führt zu der Möglichkeit der anfänglichen Kristallisation in einer kurzen Zeit, was die Leistungsfähigkeit erhöht und einen Kosteneinschnitt möglich macht.
  • (C) Verfahren zur Aufzeichnung/zum Abruf des optischen Aufzeichnungsmediums
  • Das Aufzeichnungs- und Abruflicht, das für das optische Aufzeichnungsmedium zu verwenden ist, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist gewöhnlich Laserlicht von z.B. einem Halbleiterlaser oder einem Gaslaser, und seine Wellenlänge reicht gewöhnlich von 300 bis 800 nm, bevorzugt von etwa 350 nm bis etwa 800 nm. Insbesondere um eine hohe Oberflächenaufzeichnungsdichte von mindestens 1 Gbit/Inch2 zu erreichen, ist es erforderlich, dass der Durchmesser des fokussierten Lichtstrahls klein ist, und es wird bevorzugt, einen fokussierten Lichtstrahl durch Verwendung von blauem oder rotem Laserlicht mit einer Wellenlänge von 350 bis 680 nm und einer Objektivlinse mit einer numerischen Apertur NA von mindestens 0,5 zu erhalten.
  • In der vorliegenden Erfindung wird, wie vorstehend erwähnt, der amorphe Zustand als die Aufzeichnungsmarkierungen ausgenutzt. Weiterhin ist es in der vorliegenden Erfindung effektiv, Informationen durch ein Markierungslängenmodulationsverfahren aufzuzeichnen. Dies ist insbesondere für eine Markierungslängenaufzeichnung mit einer kürzesten Markierungslänge von höchstens 4 μm, insbesondere höchstens 1 μm, bemerkenswert.
  • Wenn Aufzeichnungsmarkierungen gebildet werden, kann eine Aufzeichnung mittels eines herkömmlichen Zweileistungsniveaumodulationsverfahrens ausgeführt werden, in der vorliegenden Erfindung wird es jedoch besonders bevorzugt, ein Aufzeichnungsverfahren durch ein Mehrfachleistungsniveaumodulationsverfahren mit mindestens drei Werten einzusetzen, bei dem eine off-Impuls-Periode bereitgestellt wird, wenn die Aufzeichnungsmarkierungen wie nachstehend gezeigt gebildet werden.
  • 2 ist eine schematische Ansicht, die ein Leistungsmuster eines Aufzeichnungslichts in einem Verfahren zur Aufzeichnung auf dem optischen Aufzeichnungsmedium veranschaulicht. Bei der Bildung einer amorphen Markierung, deren Markierungslänge zu einer Länge nT (T ist eine Referenztaktperiode, n ist eine Markierungslänge, die die Markierung durch Markierungslängenmodulationsaufzeichnung aufweisen kann und ist eine ganze Zahl) moduliert wird, wird (n-j)T (worin j eine reele Zahl von mindestens 0 und höchstens 2 ist) in Aufzeichnungsimpulse in einer Anzahl von m=n-k (worin k eine ganze Zahl von mindestens 0 ist) geteilt, und die Aufzeichnungsimpulsbreite jedes Impulses ist αiT(1≦i≦m), und jeder Aufzeichnungsimpuls wird durch eine off-Impuls-Sektion für eine Zeit von βiT(1≦i≦m) begleitet. In 2, die einen geteilten Aufzeichnungsimpuls anzeigt, wird eine Anzeige der Referenztaktperiode T im Hinblick auf die Sichtbarkeit der Figur ausgelassen. In 2 wird nämlich der Abschnitt, der als αiT beschrieben werden sollte, einfach als αi beschrieben. Hier wird es bevorzugt, dass αi≦βi oder α≦βi-1 (2≦i≦m oder m-1). Σαi+Σβi ist gewöhnlich n, aber es ist möglich, dass Σαi+Σβi=n-j (j ist eine Konstante, die –2≦y≦2 erfüllt), um exakte nT-Markierungen zu erhalten.
  • Zu der Aufzeichnungszeit wird ein Aufzeichnungslicht mit einer Löschungsleistung Pe, die den amorphen Zustand rekristallisieren kann, zwischen Markierungen eingestrahlt. Weiterhin wird ein Aufzeichnungslicht mit einer Schreibleistung Pw, das ausreichend ist, um die Aufzeichnungsschicht zu schmelzen, in einer Zeit von αiT(i=1 bis m) eingestrahlt, und ein Aufzeichnungslicht mit einer Biasleistung Pb mit Pb<Pe, bevorzugt Pb≦(1/2)Pe wird in einer Zeit von βiT(1≦i≦m-1) eingestrahlt.
  • Die Leistung Pb des Aufzeichnungslichts, das in einer Zeit einer Periode βmT einzustrahlen ist, ist gewöhnlich Pb<Pe, bevorzugt Pb≦1/2Pe, in der gleichen Weise wie die Periode von βiT(1≦i≦m-1), es ist jedoch möglich, dass Pb≦Pe.
  • Durch Einsetzung des vorstehenden Aufzeichnungsverfahrens kann der Leistungsspielraum oder der Spielraum der linearen Geschwindigkeit zu der Zeit der Aufzeichnung erhöht werden. Dieser Effekt ist insbesondere bemerkenswert, wenn die Biasleistung Pb angemessen niedrig ist, sodass Pb≦1/2Pe.
  • Das vorstehende Aufzeichnungsverfahren ist ein Verfahren, das insbesondere für ein optisches Aufzeichnungsmedium geeignet ist, das das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial der vorliegenden Erfindung für die Aufzeichnungsschicht einsetzt. Wenn die Ge-Menge erniedrigt wird, um eine Löschung in einer kurzen Zeit sicherzustellen, wird die kritische Abkühlrate, die zur Bildung von amorphen Markierungen erforderlich ist, extrem hoch sein, und eine Bildung von vorteilhaften amorphen Markierungen neigt dazu, schwierig zu sein.
  • Dies liegt nämlich daran, dass die Ge-Menge eine Rekristallisation von dem kristallisierten Teil um den Umfang der amorphen Markierungen beschleunigt, und zu der gleichen Zeit die Kristallwachstumsrate zur der Zeit der Schmelzung und ebenso der Rück-Verfestigung erhöht. Wenn die Rekristallisationsrate um den Umfang der amorphen Markierungen zu einem bestimmten Ausmaß erhöht wird, neigt eine Rekristallisation um den Umfang der geschmolzenen Region dazu, zu der Zeit der Rück-Verfestigung der geschmolzenen Region fortzuschreiten, die zur Aufzeichnung von amorphen Markierungen gebildet wird, und die geschmolzene Region neigt dazu, rekristallisiert zu werden, ohne in einem amorphen Zustand gebildet zu werden, sofern nicht die Abkühlrate außerordentlich hoch ist.
  • Zudem wird die Taktperiode verkürzt, und die off-Impuls-Sektion wird kurz, wodurch der Abkühleffekt dazu neigt, beeinträchtigt zu werden. Dementsprechend ist es effektiv, die Abkühlsektion durch off-Impulse auf mindestens 1 nSek., bevorzugter mindestens 3 nSek. als die reale Zeit durch Teilen der Aufzeichnungsimpulse zu der Zeit einer nT Markierungsaufzeichnung einzustellen.
  • (D) Verwendung des Informationsaufzeichnungsmediums der vorliegenden Erfindung, die anders ist als ein optisches Aufzeichnungsmedium
  • Auf dem Informationsaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung ist mindestens eine Aufzeichnung durch einen reversiblen Phasenwechsel durch Einstrahlung mit Licht möglich, und dementsprechend kann es als ein optisches Aufzeichnungsmedium verwendet werden, wie vorstehend beschrieben. Ein überschreibbares Informationsaufzeichnungsmedium, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann jedoch zur Aufzeichnung durch einen Phasenwechsel durch Anwendung eines elektrischen Stroms auf eine mikroskopische Region, zum Beispiel, angewendet werden. Dieser Punkt wird nachstehend erklärt werden.
  • 3 ist ein Begriffsdiagramm, das die Temperaturentwicklung zu der Zeit der Aufzeichnung einer amorphen Markierung (Kurve a) und die Temperaturentwicklung zu der Zeit der Löschung durch Rekristallisation (Kurve b) veranschaulicht. Zu der Zeit der Aufzeichnung wird die Temperatur der Aufzeichnungsschicht auf mindestens den Schmelzpunkt Tm in einer kurzen Zeit durch Erwärmung mit einer hohen Spannung und einem elektrischen Strom mit kurzen Impulsen oder einem Hochleistungsniveaulichtstrahl erhöht, und nachdem die Anwendung des elektrischen Stromimpulses oder der Einstrahlung mit Lichtstrahl beendet ist, wird die Aufzeichnungsschicht schnell abgekühlt und wird durch Wärmeableitung zu dem Umfang amorph. Wenn die Abkühlrate in einer Zeit τ0, wenn die Temperatur von dem Schmelzpunkt Tm zu der Kristallisationstemperatur Tg erniedrigt wird, höher ist als die kritische Kühlrate zur Bildung eines amorphen Zustands, wird die Aufzeichnungsschicht amorph. Andererseits wird zu der Löschungszeit durch Anwendung einer relativ niedrigen Spannung oder Einstrahlung mit Lichtenergie bei einem niedrigen Leistungsniveau, die Aufzeichnungsschicht auf eine Temperatur von mindestens der Kristallisationstemperatur Tg und ungefähr höchstens dem Schmelzpunkt Tm erwärmt und wird über mindestens eine bestimmte Zeit gehalten, wodurch eine Rekristallisation der amorphen Markierungen in einem im Wesentlichen festen Zustand fortschreitet. Wenn die Haltezeit τ1 nämlich ausreichend ist, ist die Kristallisation vollendet.
  • Die Aufzeichnungsschicht wird amorph, wenn die Temperaturentwicklung, wie durch die Kurve a veranschaulicht, auf die Aufzeichnungsschicht angewendet wird, und die Aufzeichnungsschicht wird kristallisiert, wenn die Temperaturentwicklung, wie durch die Kurve b veranschaulicht, auf die Aufzeichnungsschicht angewendet wird, sogar, wenn die Aufzeichnungsschicht vor Anwendung von Energie zur Aufzeichnung oder Löschung in irgendeinem Zustand ist.
  • Der Grund, weshalb das überschreibbare Informationsaufzeichnungsmedium, das in der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist, nicht nur als ein optisches Aufzeichnungsmedium verwendet werden kann, sondern ebenfalls zur Aufzeichnung eines Phasenwechsels durch Anwendung eines elektrischen Stroms auf eine mikroskopische Region verwendet werden kann, ist wie folgt. Es ist nämlich die Temperaturentwicklung, wie in 3 veranschaulicht, die einen reversiblen Phasenwechsel verursacht, und die Energiequelle, die solch eine Temperaturentwicklung verursacht, kann entweder ein fokussierter Lichtstrahl oder eine Erwärmung durch elektrischen Strom (Joule-Erwärmung durch Stromleitung) sein.
  • Der Wechsel bei dem spezifischen Widerstand aufgrund des Phasenwechsels des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials, das in der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist, zwischen dem kristallinen Zustand und dem amorphen Zustand ist angemessen vergleichbar zu dem Wechsel bei dem spezifischen Widerstand von mindestens zwei Stellen, wie in einer pseudo-binären GeTe-Sb2Te3-Legierung, die als ein nicht-flüchtiger Speicher zur Zeit entwickelt wird, insbesondere einer Legierung mit einer stöchiometrischen Zusammensetzung aus Ge2Sb2Te5, beobachtet (J. Appl. Phys., Vol. 87 (2000), S. 4130–4133). Tatsächlich werden von einem überschreibbaren Informationsaufzeichnungsmedium, das das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial mit der SbSnGeTeM1-Zusammensetzung der vorstehenden Formel (1) als die Hauptkomponente einsetzt, der spezifische Widerstand in einem wie-abgeschiedenen amorphen Zustand und der spezifische Widerstand nach Kristallisation durch Glühung jeweils gemessen, woraufhin Wechsel von mindestens drei Stellen bestätigt wurden (siehe die folgenden Beispiele). Obwohl erwogen wird, dass der amorphe Zustand und der kristalline Zustand, die durch Amorphizierung und Kristallisation durch elektrische Stromimpulse erhalten werden, jeweils von dem vorstehenden wie-abschiedenen amorphen Zustand und dem kristallinen Zustand durch Glühung leicht unterschiedlich sind, wird erwartet, dass ein signifikanter Wechsel bei dem spezifischen Widerstand bei einem Niveau von zwei Stellen angemessen sogar in einem Fall eines Phasenwechsels durch elektrische Stromimpulse des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials erhalten wird, das in der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist.
  • 4 ist eine Teilansicht, die die Struktur einer Zelle solch eines nicht-fluchtigen Speichers veranschaulicht (solch ein nicht-flüchtiger Speicher ist ebenfalls in Collected Papers vom Phase-Change Optical Information Storage Symposium, 2001, S. 61–66 offenbart). In 4 wird die elektrische Spannung zwischen einer oberen Elektrode 1 und einer unteren Elektrode 2 angelegt, und eine Elektrizität wird auf die Phasenwechselaufzeichnungsschicht 3, die ein Phasenwechselaufzeichnungsmaterial (das hierin nachstehend manchmal einfach als eine Phasenwechselaufzeichnungsschicht 3 bezeichnet wird) enthält, und einen Wärmevorrichtungsabschnitt 4 angewendet. Die Phasenwechselaufzeichnungsschicht 3 ist mit einem Isoliermaterial 10 aus z.B. SiO2 bedeckt. Weiterhin wird die Phasenwechselaufzeichnungsschicht 3 in einem initialen bzw. anfänglichen Zustand kristallisiert. Die anfängliche Kristallisation in solch einem Fall wird durch Erwärmung des gesamten Systems von 4 auf eine Kristallisationstemperatur der Aufzeichnungsschicht (gewöhnlich von etwa 100 bis etwa 300°C) ausgeführt. Zur Bildung einer integrierten Schaltung wird der Temperaturanstieg zu solch einem Ausmaß gewöhnlich ausgeführt.
  • Weiterhin wird auf dem Abschnitt 4 (Wärmevorrichtungsabschnitt), der in 4 besonders dünn ist, eine Wärmeerzeugung aufgrund von Joule-Erwärmung wahrscheinlich durch Leitung zwischen der oberen Elektrode 1 und der unteren Elektrode 2 auftreten, und dementsprechend funktioniert er als eine lokalisierte Wärmevorrichtung. Ein reversibel wechselbarer Abschnitt 5, der dazu benachbart ist, wird lokal erwärmt und wird durch die Temperaturentwicklung amorph, wie durch die Kurve a in 3 veranschaulicht, und durch die Temperaturentwicklung rekristallisiert, wie durch die Kurve b in 3 veranschaulicht.
  • Eine Auslesung wird in solch einer Weise ausgeführt, dass ein niedriger elektrischer Strom zu solch einem Ausmaß angelegt wird, dass eine Wärmeerzeugung an dem Wärmevorrichtungsabschnitt ignorierbar ist, und eine Potenzialdifferenz gelesen wird, die zwischen der oberen und unteren Elektrode erzeugt wird. Es gibt ebenfalls eine Differenz bei der elektrischen Leistungsfähigkeit zwischen dem amorphen und dem kristallinen Zustand, und folglich kann die Differenz bei der elektrischen Leistungsfähigkeit ebenfalls detektiert werden.
  • Tatsächlich wurde ein integrierterer Speicher durch Verwendung der Technologie einer Bildung einer integrierten Halbleiterschaltung vorgeschlagen (U.S. Patent 6,314,014). Seine Grundstruktur ist wie in 4 veranschaulicht und durch Einbauen des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials, das in der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist, in die Phasenwechselaufzeichnungsschicht 3 können die gleichen Funktionen realisiert werden.
  • Als eine Energiequelle, die einen Temperaturwechsel verursacht, wie in 3 veranschaulicht, kann ebenfalls ein Elektronenstrahl erwähnt werden. Als ein Beispiel einer Aufzeichnungsvorrichtung, die einen Elektronenstrahl einsetzt, kann ein Verfahren zur Erzeugung eines Phasenwechsels auf einem Phasenwechselaufzeichnungsmaterial durch lokale Einstrahlung eines Elektronenstrahls erwähnt werden, der durch einen Feldemitter ausgesendet wird, wie in U.S. Patent 5,557,596 offenbart.
  • Nun werden Beispiele, in denen das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial der vorliegenden Erfindung auf ein optisches Aufzeichnungsmedium (das optische Aufzeichnungsmedium wird manchmal einfach als eine Disk in Beispielen bezeichnet) angewendet wird, und Beispiele mit der die Anwendbarkeit des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials der vorliegenden Erfindung auf ein überschreibbares Informationsaufzeichnungsmedium erklärt werden, auf dem eine Aufzeichnung durch einen Wechsel bei dem elektrischen Widerstand ausgeführt wird. Die folgenden Beispiele sind lediglich eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und die vorliegende Erfindung ist durch kein Mittel auf ein optisches Aufzeichnungsmedium und eine Anwendung für ein überschreibbares Informationsaufzeichnungsmedium eingeschränkt, auf die eine Aufzeichnung durch einen Wechsel bei dem elektrischen Widerstand ausgeführt wird, sofern sie nicht den Kern der Erfindung überschreiten.
  • In den Beispielen des optischen Aufzeichnungsmediums ist der Reflexionsgrad bei einem Abschnitt, auf dem amorphe Aufzeichnungsmarkierungen gebildet werden, relativ niedrig im Vergleich mit dem Reflexionsgrad in dem kristallinen Zustand nach der anfänglichen Kristallisation (in einem nicht aufgezeichneten Zustand) und nach Löschung. Weiterhin wurden die Abschnitte der Aufzeichnungsmarkierung, die in einem amorphen Zustand sind, und der gelöschte/nicht aufgezeichnete Zustand, der in einem polykristallinen Zustand in der Aufzeichnungsschicht des optischen Aufzeichnungsmediums ist, durch eine Beobachtung der Aufzeichnungsschicht durch ein Transmissionselektronenmikroskop bestätigt. Weiterhin war der kristalline Zustand in einer im Wesentlichen einzelnen Phase, und die Kristallkörnergrößen waren ungefähr höchstens etwa einige μm.
  • Zur Messung der Zusammensetzung des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials, das für eine Aufzeichnungsschicht eines optischen Aufzeichnungsmediums verwendet wurde, wurde eine Säure-Auflösungs-ICP-AES (Induktiv gekoppelte Plasma-Atomemissionsspektrometrie) eingesetzt. Durch Verwendung von JY 38 S, die von JOBIN YVON als eine Analysenvorrichtung hergestellt wird, wurde die Aufzeichnungsschicht in verdünnter HNO3 (verdünnte Salpetersäure) gelöst, und eine quantitative Analyse wurde mittels eines Matrixabgleich-Kalibrierungsverfahren ausgeführt.
  • Eine Messung der Diskeigenschaften wurde durch Verwendung von DDU1000, das von Pulstec Industrial Co., Ltd. hergestellt wird, durch Anwendung von Fokusservo und Trackinservo auf Rillen mit einer Abrufleistung von weniger als 1 mW ausgeführt.
  • BEISPIELE 1 und 2 und VERGLEICHSBEISPIELE 1 bis 4
  • Auf einem diskförmigen Polycarbonat-Substrat mit einem Durchmesser von 120 mm und einer Dicke von 1,2 mm, das Führungsrillen mit einer Rillenbreite von annähernd 0,5 μm, einer Rillentiefe von annähernd 40 μm und einem Rillenabstand von 1,6 μm aufweist, wurden eine (ZnS)80(SiO2)20-Schicht (80 nm), eine Ge-Sb-Sn-Aufzeichnungsschicht (l5 nm), eine (ZnS)80(SiO2)20-Schicht (30 nm) und eine Al99, 5Ta0,5-Legierungsreflexionsschicht (200 nm) durch ein Sputterverfahren zur Herstellung einer optischen Phasenwechsel-Disk gebildet.
  • Die Werte x und y sind, wenn die Aufzeichnungsschichtzusammensetzung als (Sb1-xSnx)1-yGey dargestellt wird, in Tabelle 1 gezeigt.
  • Figure 00430001
  • Jede dieser Disks wurden einer anfänglichen Kristallisation wie folgt unterworfen. Ein Laserlicht mit einer Wellenlänge von 810 nm und einer Leistung von 1.600 mW und mit einer Gestalt mit einer Breite von etwa 1 μm und einer Länge von etwa 150 μm wurde nämlich auf eine Disk eingestrahlt, die sich bei 12 m/s derart drehte, dass die Hauptachse senkrecht zu den vorstehenden Führungsrillen war, und das Laserlicht wurde in eine Radiusrichtung mit einer Zufuhr von 60 μm pro Drehung zur Ausführung der Initialisierung kontinuierlich bewegt.
  • Dann wurden zufällige EFM-Signale bei einer linearen Geschwindigkeit von 28,8 m/s durch Verwendung einer Diskbewertungsvorrichtung (DDU1000) mit einer Laserwellenlänge von 780 nm und einem Pickup von NA0,5 wie folgt aufgezeichnet. Markierungen mit Längen von 3T bis 11T (T ist eine Referenztaktperiode und ist 9,6 nSek.), die in den EFM-Signalen enthalten waren, wurden durch Einstrahlung einer Reihe von Impulsen der folgenden Laserimpulse gebildet, die der Reihe nach geschaltet wurden.
    • 3T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 2T, Impuls mit einer Leistung Pb und einer Länge 0,6T.
    • 4T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pb und einer Länge 0,95T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,05T, Impuls mit einer Leistung Pb und einer Länge 0,3T.
    • 5T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pb und einer Länge 1,35T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,45T, Impuls mit einer Leistung Pb und einer Länge 0,3T.
    • 6T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pb und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pb und einer Länge 0,9T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pb und einer Länge 0,3T.
    • 7T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pb und einer Länge 1,35T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pb und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,4T, Impuls mit einer Leistung Pb und einer Länge 0,3T.
    • 8T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pb und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pb und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pb und einer Länge 0,9T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pb und einer Länge 0,3T.
    • 9T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pb und einer Länge 1,35T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pb und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pb und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,4T, Impuls mit einer Leistung Pb und einer Länge 0,3T.
    • 10T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pb und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pb und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pb und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pb und einer Länge 0,9T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pb und einer Länge 0,3T.
    • 11T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pb und einer Länge 1,35T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pb und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pb und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 17, Impuls mit einer Leistung Pb und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,47, Impuls mit einer Leistung Pb und einer Länge 0,3T.
  • Wenn jeder der vorstehenden Laserimpulse von 3T bis 11T durch das Bezeichnungssystem, wie in 2 gezeigt, dargestellt wird, sind αi und βi wie in Tab.2 gezeigt. In der Sektion αiT wird eine Schreibleistung Pw eingestrahlt, und in der Sektion βiT wir eine Biasleistung Pb=0,8 mW eingestrahlt.
  • Tabelle 2
    Figure 00450001
  • Eine Löschungsleistung Pe wurde zwischen Impulsen zur Markierungsbildung eingestrahlt. Weiterhin wurde die Einstrahlungsposition der Impulse für die 3T Markierungsbildung in Richtung vor die ursprüngliche Position der 3T Markierung in dem zufälligen EFM-Signal um 0,35T verschoben (die Einstrahlung wurde zu einem früheren Zeitpunkt als die ursprüngliche 3T Markierung in dem EFM-Signal ausgeführt), und die Einstrahlungsposition der Impulse für die 4T Markierungsbildung wurde in Richtung vor die ursprüngliche Position der 4T Markierung in dem zufälligen EFM-Signal um 0,1T verschoben. Durch diese Durchführung sind die zu bildenden Markierungen näher an den ursprünglichen zufälligen Signalen. Weiterhin wurde während der Aufzeichnung das Pe/Pw-Verhältnis auf 0,31 festgesetzt, sofern nicht andernfalls spezifiziert.
  • Der aufgezeichnete Teil wurde bei einer linearen Geschwindigkeit von 1,2 m/s abgerufen, um die Eigenschaften der Aufzeichnungssignale zu bewerten.
  • Die Ergebnisse der Bewertung der Disks aus Beispiel 1 und 2 sind jeweils in der 5 und 6 gezeigt. Bewertete Punkte sind 3T Markierungsjitter und 3T Raumjitter von Abrufsignalen, wenn zufällige EFM-Signale durch 10 Mal Überschreibung während Wechseln von Pw in einem Bereich von 22 bis 28 mW aufgezeichnet wurden, (die Ergebnisse sind in 5(a) und 6(a) gezeigt), der Reflexionsgrad bei einem kristallinen Teil (die Ergebnisse sind in 5(b) und 6(b) gezeigt), die Signalamplitude, die durch „(Signalniveaureflexionsgrad vom kristallinen Teil)-(Signalniveaureflexionsgrad vom 11T Markierungsteil)"definiert ist, (die Ergebnisse sind in 5(c) und 6(c) gezeigt), und der 3T Markierungsjitter und 3T Raumjitter von Abrufsignalen, wenn eine wiederholte direkte Überschreibung durch Festsetzen der Schreibleistung ausgeführt wurde, (die Ergebnisse sind in 5(d) und 6(d) gezeigt). Die Schreibleistung zu der Zeit der wiederholten direkten Überschreibung war 25 mW in Beispiel 1 und 24 mW in Beispiel 2.
  • Es wird aus den Ergebnissen, die in 5(d) und 6(d) gezeigt sind, festgestellt, dass es eine Aufzeichnungsbedingung gibt, unter der der Jitterwert angemessen kleiner als 40 nSek. durch 1.000 Mal oder weniger Überschreibung für jede der Disks aus den Beispielen 1 und 2 ist. Dementsprechend wird festgestellt, dass jede der Disks aus den Beispielen 1 und 2 als ein überschreibbares Informationsaufzeichnungsmedium von diesem Standpunkt aus angemessen anwendbar ist. In der Nähe der Aufzeichnungsschichtzusammensetzung jeder der Disks aus den Beispielen 1 und 2 neigen, wenn die Aufzeichnungsschichtzusammensetzung als (Sb1-xSnx)1-yGey dargestellt wird, die Eigenschaften wiederholter Überschreibung dazu, hervorragend zu sein, wenn der Wert x kleiner ist, wie durch Vergleich von 6(d) und 5(d) gezeigt. Weiterhin, wie aus dem Vergleich zwischen 5(c) und 6(c) gezeigt, neigt die Signalamplitude dazu, hervorragend zu sein, wenn der Wert x höher ist.
  • Weiterhin wurden, wenn eine Sb-Sn-Ge-M1-Zusammensetzung als das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial eingesetzt wurde und Bi, Ta, W, Nb, N, O, C, Se, Al, Si, Zn oder V in einer Menge von etwa 1 bis etwa 10 Atom-% als das Element M1 zugegeben wurde ((Sb1-xSnx)1-y-zGeyM1z, worin x=0,25, y=0,18 und 0,01≦z≦0,1 oder x=0,32, y=0,18 und 0,01≦z≦0,1), in jeder der Disks aus den Beispielen 1 und 2 die gleichen Eigenschaften wiederholter Aufzeichnung wie jene der Disks aus den Beispielen 1 und 2 erhalten.
  • Wenn weiterhin jede dieser Disks 3 Stunden lang bei 105°C gehalten wurde, und dann der vorstehende aufgezeichnete Teil abgerufen wurde, wurde daraufhin überhaupt keine Verschlechterung des Jitters der aufgezeichneten Signale oder der Signalamplitude gezeigt.
  • Wie in Tabelle 1 gezeigt, wurde in Bezug auf jede der Disks aus Vergleichsbeispiel 1 keine gleichförmige Erhöhung bei dem Reflexionsgrad durch den anfänglichen Kristallisationsvorgang gezeigt, und es gab immer einige Teile, auf denen der Reflexionsgrad in einer Laufbahn lokal niedrig war, die einer Drehung der Disk entspricht. Weiterhin konnte, wie in Tabelle 1 gezeigt, keine gleichförmige anfängliche Kristallisation auf jeder der Disks aus Vergleichbeispiel 1 sogar durch Wechseln der Kristallisationsgeschwindigkeit durch Steuerung der Ge-Menge ausgeführt werden.
  • Weiterhin war das Rauschniveau von jeder der Disks aus Vergleichsbeispiel 1 höher als das von der Disk aus Beispiel 1 um 13 dB, wenn das Rauschniveau bei 500 kHz mittels einer Spektrumanalysenvorrichtung (die von ADVANTEST CORPORATION hergestellt wird, TR4171) bei einer linearen Geschwindigkeit von 1,2 m/s mit einer Auflösungsbandbreite von 30 kHz mit einer Videobandbreite von 30 Hz gemessen wurde.
  • In Bezug auf jede der Disks aus Vergleichsbeispiel 1 wurde eine anfängliche Kristallisation ebenfalls durch Einstrahlung eines DC-Laserlichts von 6 bis 12 W bei einer linearen Geschwindigkeit von 1,2 bis 4,8 m/s durch Verwendung einer Diskbewertungsvorrichtung versucht, jedoch wurde keine gleichförmige Erhöhung bei dem Reflexionsgrad gezeigt, und die anfängliche Kristallisation konnte nicht vorteilhaft ausgeführt werden. Eine Aufzeichnung von amorphen Markierungen wurde auf jeder der vorstehenden Disks versucht, auf denen keine gleichförmige anfängliche Kristallisation ausgeführt werden konnte, der Jitter war mindestens 40 nSek. bei der ersten Aufzeichnung. Das bedeutet, dass jeweils der kristalline Zustand und der amorphe Zustand nicht als ein nicht aufgezeichneter Zustand und ein aufgezeichneter Zustand in jeder der Disks aus Vergleichsbeispiel 1 verwendet werden konnte.
  • Aus diesen Ergebnissen wird festgestellt, dass, wenn das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial kein Sn enthält, eine Verwendung als ein Informationsaufzeichnungsmedium, das den kristallinen Zustand als einen nicht aufgezeichneten Zustand und den amorphen Zustand als einen aufgezeichneten Zustand verwendet, dazu neigt, schwierig zu sein.
  • Weiterhin wurde ebenfalls keine gleichförmige Erhöhung der Disk aus Vergleichbeispiel 3 bei dem Reflexionsgrad durch den Initialisierungsvorgang gezeigt. Es wird erwogen, dass dies daran liegt, dass die Phasenwechselgeschwindigkeit von der amorphen Phase zu der kristallinen Phase zu langsam ist, weil der Ge-Gehalt hoch ist (y=0,35). In Bezug auf die Disk aus Vergleichsbeispiel 3 wurde eine anfängliche Kristallisation ebenfalls durch Einstrahlung mit DC-Laserlicht von 6 bis 12 mW bei einer linearen Geschwindigkeit von 1,2 bis 4,8 m/s (bei diesem Bereich linearer Geschiwindigkeit ist die Disk sehr nahe an einem stationären Zustand) durch Verwendung einer Diskbewertungsvorrichtung versucht, es wurde jedoch keine gleichförmige Erhöhung bei dem Reflexionsgrad gezeigt, und die anfängliche Kristallisation konnte nicht vorteilhaft ausgeführt werden. Aus diesen Ergebnissen wird festgestellt, dass, wenn der Ge-Gehalt des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials höher als 0,3 ist, eine Verwendung als ein überschreibbares Informationsaufzeichnungsmedium dazu neigt, schwierig zu sein.
  • In Bezug auf die Disk aus Vergleichsbeispiel 2 konnte, obwohl ein gleichförmiger Reflexionsgrad nach der anfänglichen Kristallisation erhalten wurde, keine Bildung von amorphen Markierungen durchgeführt werden. Weiterhin wurde eine Bildung von amorphen Markierungen durch Wechsel der linearen Geschwindigkeit versucht, eine Bildung von amorphen Markierungen konnte nicht zum Mindesten bei einer linearen Geschwindigkeit von höchstens 38,4 m/s ausgeführ werden. Es wird angenommen, dass dies daran liegt, dass die Kristallisationsgeschwindigkeit zu hoch war, wenn der Ge-Gehalt niedrig war (y=0,09), und dementsprechend wurde der geschmolzene Abschnitt rekristallisiert. Aus diesen Ergebnissen wurde festgestellt, dass, wenn der Ge-Gehalt des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials niedriger ist als 0,1, eine Verwendung als ein überschreibbares Informationsaufzeichnungsmedium im Wesentlichen schwierig ist. Eine lineare Geschwindigkeit von mindestens 38,4 m/s konnte aufgrund der Einschränkung im Hinblick auf eine Vorrichtung im Allgemeinen nicht erreicht werden, und eine Bildung einer amorphen Markierung ist folglich im Wesentlichen unmöglich. Sogar, wenn eine Amorphisierung unter einer äußerst spezialen Bedingung erreicht wird, sollte solch eine amorphe Markierung schnell bei Raumtemperatur leicht rekristallisiert werden. Und sie ist folglich nicht für Speichermedien geeignet.
  • In Bezug auf jede der Disks aus Vergleichbeispiel 4 konnte, obwohl ein gleichförmiger Reflexionsgrad nach der anfänglichen Kristallisation erhalten wurde, kein 3T Raumjitter von höchstens 40 nSek. erhalten werden, wenn eine Löschung/ein Abruf unter den gleichen Bedingungen wie in den Beispielen 1 und 2 ausgeführ wurde. Weiterhin wurden Disks aus Vergleichsbeispiel 4 durch Wechseln des Ge-Gehalts, um dadurch die Kristallisationsgeschwindigkeit zu wechseln, wie in Tabelle 1 gezeigt, hergestellt, und die Aufzeichnungseigenschaften dieser Disks wurden untersucht. Als ein Ergebnis wurde festgestellt, dass es in Bezug auf jede Disk aus Vergleichsbeispiel 4, worin x auf 0,59 festgesetzt ist, schwierig ist, sowohl eine Bildung von amorphen Markierungen als auch eine Kristallisation von amorphen Markierungen sogar durch Wechseln des Ge-Gehaltes zu erfüllen, und die Signalamplitude ist weiterhin bei einem Niveau von 0,05 und ist klein zum Mindesten mit einer Zusammensetzung, die eine Kristallisationsgeschwindigkeit bereitstellt, die zur Kristallisation der Markierungen erforderlich ist. Wenn nämlich der Sn-Gehalt zu hoch ist, ist eine Verwendung als ein überschreibbares Medium im Wesentlichen schwierig.
  • VERGLEICHSBEISPIEL 5
  • Jede der Disks aus Vergleichsbeispiel 5 ist eine Disk aus Beispiel 1 mit der Ausnahme dass ein Phasenwechselaufzeichnungsmaterial verwendet wurde, worin Ge durch In ersetzt ist. Die Werte von x und y von jeder der Disks aus Vergleichsbeispiel 5, wenn die Aufzeichnungsschichtzusammensetzung als (Sb1-xSnx)1-yIny dargestellt wird, ob eine anfängliche Kristallisation möglich war oder nicht, und Aufzeichnungseigenschaften sind in Tabelle 1 gezeigt.
  • In dem Phasenwechselaufzeichnungsmaterial, das für jede der Disks aus Vergleichsbeispiel 5 verwendet wurde, war die Sn-Menge innerhalb eines Bereichs von 0,01 bis 0,5, ist und die In-Menge innerhalb eines Bereichs in der Nähe von 0,1 bis 0,3 (innerhalb des Bereichs des Ge-Gehalts in der vorliegenden Erfindung). In Bezug auf jede dieser Disks konnte, obgleich ein gleichförmiger Reflexionsgrad nach der anfänglichen Kristallisation erhalten wurde, eine Bildung von amorphen Markierungen nicht zum Mindesten bei einer linearen Geschwindigkeit von höchstens 38,4 m/s durchgeführt werden. Eine Bildung von amorphen Markierungen konnte sogar nicht durch Wechseln des In-Gehalts durchgeführt werden.
  • Aus diesen Ergebnissen wird festgestellt, dass Ge zur Bildung von amorphen Markierungen wichtig ist, und eine Verwendung als ein Informationsaufzeichnungsmedium im Wesentlichen schwierig ist, wenn Ge durch In ersetzt ist. Mit einer Zusammensetzung (Sb0,73Sn0,27)0,56In0,44, worin die In-Menge weiterhin erhöht war, wurde das Aufzeichnungsmaterial zu einem Zustand, von dem angenommen wird, dass er ein anderer kristalliner Zustand mit einem niedrigen Reflexionsgrad ist, zu der Zeit der anfänglichen Kristallisation gewechselt bzw. geändert.
  • Dementsprechend kann ein vorteilhaftes optisches Aufzeichnungsmedium mit einer Zusammensetzung (Sb1-xSnx)1-yGey erhalten werden, worin 0,01≦x≦0,5 und 0,1≦y≦0,3.
  • BEISPIEL 3
  • Das folgende Experiment wurde ausgeführt, um zu untersuchen, ob das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial der vorliegenden Erfindung als ein Aufzeichnungsmaterial für ein Informationsaufzeichnungsmedium verwendet werden kann, auf dem eine Aufzeichnung durch den Wechsel bei dem elektrischen Widerstand ausgeführt wird.
  • Auf einem Polycarbonat-Substrat mit einem Durchmesser von 120 mm wurde nämlich ein amorpher Film aus Ge0,18Sb0,66Sn0,16((Sb1-xSnx)1-yGey, worin x=0,2 und y=0,18) in einer Filmdicke von 50 nm durch Sputtern gebildet. Nachdem der spezifische Widerstand dieses amorphen Films gemessen wurde, wurde der Film kristallisiert, und der spezifische Widerstand des Films nach Rekristallisation wurde wieder gemessen. Die Kristallisation wurde unter den gleichen Bedingungen wie für die Disk aus den Beispielen ausgeführt, und zur Messung des spezifischen Widerstands wurde ein spezifischer Widerstandmeter Loresta MP (MCP-T350) verwendet, das von DIA INSTRUMENTS hergestellt wird. Die spezifischen Widerstände vor und nach der Kristallisation waren jeweils 1,03 × 10–1 Ωcm und 0,80 × 10–4 Ωcm, und es wurde festgestellt, dass es einen Wechsel in dem spezifischen Widerstand um nahezu drei Größenordnungen zwischen dem amorphen Zustand und dem kristallinen Zustand gibt.
  • In dem gleichen Verfahren, wie vorstehend erwähnt, wurde auf einem Polycarbonat-Substrat ein amorpher Film aus Ge0,17Sb0,75Sn0,08((Sb1-xSnx)1-yGey, worin x=0,1 und y=0,17) durch Sputtern gebildet, und die spezifischen Widerstände des Films in einem amorphen Zustand und einem kristallinen Zustand wurden gemessen. Als ein Ergebnis war der spezifische Widerstand in einem amorphen Zustand 5,96 × 10–1 Ωcm, und war der spezifische Widerstand in einem kristallinen Zustand 0,8 × 10–4 Ωcm, und es wurde festgestellt, dass es einen Wechsel bei dem spezifischen Widerstand um nahezu drei Größenordnungen zwischen dem amorphen Zustand und dem kristallinen Zustand gibt.
  • Weiterhin wurde in dem gleichen Verfahren, wie vorstehend erwähnt, auf einem Polycarbonat-Substrat ein amorpher Film aus Ge0,16Sb0,84((Sb1-xSnx)1-yGey, worin x=0 und y=0,16) durch Sputtern gebildet, und die spezifischen Widerstände des Films in einem amorphen Zustand und in einem kristallinen Zustand wurden gemessen. Als ein Ergebnis war der spezifische Widerstand in dem amorphen Zustand 1,51 × 10–0 Ωcm, und war der spezifische Widerstand in einem kristallinen Zustand 0,7 × 10–4 Ωcm, und es wurde festgestellt, dass es einen Wechsel bei dem spezifischen Widerstand um nahezu vier Größenordnungen zwischen dem amorphen Zustand und dem kristallinen Zustand gibt.
  • Aus den Ergebnissen der Messung der spezifischen Widerstände der Filme, die aus den drei Phasenwechselaufzeichnungsmaterialien gebildet wurden, wird festgestellt, dass der Wechsel bei dem spezifischen Widerstand zwischen dem amorphen Zustand und dem kristallinen Zustand durch Wechseln des Sn-Gehalts in dem Phasenwechselaufzeichnungsmaterial gesteuert werden kann. Es wird nämlich festgestellt, dass der Wechsel bei dem spezifischen Widerstand zwischen dem amorphen Zustand und dem kristallinen Zustand signifikant wird, wenn der Sn-Gehalt erniedrigt wird.
  • In einem Fall, in dem das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial der vorliegenden Erfindung für einen nicht-flüchtigen Speicher verwendet wird, der den Wechsel bei dem spezifischen Widerstand ausnutzt, kann eine Zusammensetzung eingesetzt werden, die kein Sn (0≦x in der Zusammensetzung (Sb1-xSnx)1-y_w_zGeyTewM1z) enthält, nur um den Wechsel bei dem spezifischen Widerstand signifikant zu machen. Es ist jedoch gewöhnlich erforderlich, den Wechsel bei dem spezifischen Widerstand zu steuern, dass er in einem vorbestimmten Bereich von dem Standpunkt der Auslegung einer elektronischen Schaltung ist, in die der nicht-flüchtige Speicher eingebaut wird. Dementsprechend kann durch Verwendung eines Phasenwechselaufzeichnungsmaterials, das Sn enthält, ein nicht-flüchtiger Hochleistungs-Speicher erhalten werden, bei dem der Wechsel bei dem spezifischen Widerstand gesteuert wird, um in einem vorbestimmten Bereich zu sein.
  • Weiterhin kann ein vorteilhafter Wechsel bei dem spezifischen Widerstand zwischen dem amorphen Zustand oder dem kristallinen Zustand durch Zugeben eines Elements, wie beispielsweise Te oder das Element M1 zu der vorstehenden ternären GeSbSb-Zusammensetzung erhalten werden. Tatsächlich ... wurde auf einem Polycarbonat-Substrat ein amorpher Film aus Ge0,08ln0,11Sb0,65Sn0,11Te0,05 ((Sb1-xSnx)1-y-w-zGeYTeWInZ, worin x=0,14, y=0,08, w=0,05 und z=0,11) durch Sputtern gebildet, und die spezifischen Widerstände des Films in einem amorphen Zustand und in einem kristallinen Zustand wurden gemessen. Als ein Ergebnis war der spezifische Widerstand in einem amorphen Zustand 8,73 × 101 Ωcm, und der spezifische Widerstand in einem kristallinen Zustand war 1,12 × 10–4 Ωcm, und es wurde festgestellt, dass es einen Wechsel bei dem spezifschen Widerstand um nahezu drei Größenordnungen zwischen dem amorphen Zustand und dem kristallinen Zustand gab.
  • Aus dem vorstehenden Experiment wird festgestellt, dass das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, auf ein überschreibbares Informationsaufzeichnungsmedium angewendet werden kann, auf dem eine Aufzeichnung durch den Wechsel bei dem elektrischen Widerstand ausgeführt wird, weil die Differenz bei dem spezifischen Widerstand aufgrund eines Phasenwechsels zwischen dem amorphen Zustand und dem kristallinen Zustand gesteuert werden kann, um in einem vorbestimmten Bereich zu sein, während die Differenz signifikant gemacht wird.
  • BEISPIELE 4 bis 11 und VERGLEICHSBEISPIEL 6
  • Zur Messung der Zusammensetzung eines Phasenwechselaufzeichnungsmaterials, das für eine Aufzeichnungsschicht eines optischen Aufzeichnungsmediums verwendet wird, wurden eine Säureauflösungs-ICP-AES (Induktiv gekoppelte Plasma-Atomemissionsspektrometrie) und eine Röntgenstrahlfluoreszenzanalysenvorrichtung eingesetzt. In Bezug auf die Säureauflösungs-ICP-AES unter Verwendung einer JY 38 S, die von JOBIN YVON als eine Analysenvorrichtung hergestellt wird, wurde die Aufzeichnungsschicht in verdünnter HNO3 aufgelöst, und eine quantitative Bewertung wurde mittels eines Matrixabgleich-Kalibrierungsverfahrens ausgeführt. Als die Röntgenstrahlenfluoreszenzvorrichtung wurde eine RIX3001 verwendet, die von Rigaku Denki Kogyo K.K. hergestellt wird.
  • Eine Messung der Diskeigenschaften wurde durch Verwendung von DDU100, die von PULSTEC INDUSTRIAL Co., Ltd. hergestellt wird, durch Anwendung von Fokuservo und Trackingservo auf Rillen mit einer Abrufleistung von 0,8 mW ausgeführt.
  • Auf einem diskförmigen Polycarbonat-Substrat mit einem Durchmesser von 120 mm und einer Dicke von 1,2 mm, das Führungsrillen mit einer Rillenbreite von ungefähr 0,5 μm, einer Rillentiefe von ungefähr 40 nm und einem Rillenabstand von 1,6 μm aufweist, wurden eine (ZnS)80(SiO2)20-Schicht, eine Ge-Sb-Sn-M1-Aufzeichnungsschicht, eine (ZnS)80(SiO2)20-Schicht und eine Al99,5Ta0,5-Legierungsreflexionsschicht durch ein Sputterverfahren gebildet, wodurch 8 Typen von optischen Phasenwechseldisks hergestellt wurden (Vergleichsbeispiel 6 und Beispiele 4 bis 10). Ähnlich wurde ebenfalls eine optische Phasenwechseldisk hergestellt, die eine (ZnS)80(SiO2)20-Schicht, eine Ge-Sb-Sn-M-Aufzeichnungsschicht, eine (ZnS)80(SiO2)20-Schicht, eine Germaniumnitridschicht und eine Ag- Reflexionsschicht enthielt (Beispiel 11). Die Germaniumnitridschicht ist eine Zwischenschicht, um eine gegenseitige Diffusion von Elementen zwischen der (ZnS)80(SiO2)20-Schicht und der Ag-Schicht zu verhindern.
  • Die Filmdicke und die Werte x, y und z jeder Disk sind, wenn die Aufzeichnungsschichtzusammensetzung als (Sb1-xSnx)1-y-zGeyM1z dargestellt wird, in Tabelle 3 gezeigt. Wie aus Tabelle 3 offensichtlich ist, sind die Filmdicken von Schichten, die die Disk aufbauen, leicht unterschiedlich. Dies dient dazu, den Reflexionsgrad an dem kristallisierten Teil und die Signalamplitude auf dem gleichen Niveau zu haben. Die Reflexionsgrade bei dem kristallisierten Teil all dieser Disks mit Ausnahme für Vergleichsbeispiel 6 waren in einem Bereich von 19 bis 21 %.
  • Figure 00530001
  • Jede dieser Disks wurde der anfänglichen Kristallisation wie folgt unterworfen. Laserlicht mit einer Wellenlänge von 810 nm und einer Leistung von 1.600 mW und mit einer Gestalt mit einer Breite von etwa 1 μm und einer Länge von etwa 150 μm wurde nämlich auf die Disk eingestrahlt, die sich bei 12 m/s drehte, sodass die Hauptachse senkrecht zu den vorstehenden Führungsrillen war, und das Laserlicht wurde kontinuierlich in eine Radiusrichtung mit einer Führung von 60 μm pro eine Drehung zur Ausführung der Initialisierung bewegt. Weil diese Initialisierungsbedingungen in Abhängigkeit von der Disk nicht optimal waren, wurde ein DC-Laserlicht von 10 mW einmal bei einer linearen Geschwindigkeit von 4 m/s durch Verwendung einer Diskbewertungsvorrichtung mit einer Laserwellenlänge von 780 nm und einem Pickup von NA0,5 eingestrahlt.
  • Die Disk aus Vergleichsbeispiel 6 kann nicht als ein Aufzeichnungsmedium funktionieren, weil der Wechsel bei dem Reflexionsgrad durch den vorstehenden Initialisierungsvorgang klein war.
  • In Bezug auf jede der Disks aus Beispiel 4 und den Beispielen 5 bis 8 wurde das Rauschen bei dem initialisierten Teil unter den folgenden Bedingungen gemessen. Das Rauschniveau bei 500 kHz wurde nämlich durch Verwendung einer Spektrumanalysenvorrichtung (TR4171, die von ADVANTEST CORPORATION hergestellt wird) bei einer linearen Geschwindigkeit von 1,2 m/s mit einer Bewertungsbandbreite von 30 kHz mit einer Videobandbreite von 30 Hz gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt. Das Rauschen jeder der Disks aus den Beispielen 5 bis 8 ist klein im Vergleich mit der Disk aus Beispiel 4. Bei dem Material vom GeSbSn-Typ neigt das Rauschen dazu, signifikant zu sein, wenn der Sn-Gehalt (der Wert x) niedrig ist. Dementsprechend ist das Rauschen der Disk aus Beispiel 4, worin x=0,2, ein bisschen stark, in den Beispielen 5 bis 8, worin der Wert von x gleich oder weniger als der aus Beispiel 4 ist, ist das Rauschen jedoch offenbar klein, und es wird festgestellt, dass der Effekt zur Reduzierung von Rauschen durch Zugabe von In, Pd, Pt oder Ag hoch ist.
  • Dann wurden zufällige EFM-Signale auf jeder der Disks aus den Beispielen 4, 5, 9, 10 und 11 (In zugegeben oder nicht zugegebenes System) bei einer linearen Geschwindigkeit von 28,8 m/s durch Verwendung einer Diskbewertungsvorrichtung (DDU1000) mit einer Schichtwellenlänge von 780 nm und einem Pickup von NA0,5 aufgezeichnet, wie hierin nachstehend beschrieben. Markierungen mit Längen von 3T bis 11T (T ist eine Referenztaktperiode und ist 9,6 nSek.), die in den EFM-Signalen enthalten waren, wurden durch Einstrahlung einer Reihe von Impulsen der folgenden Laserimpulsen gebildet, die der Reihe nach geschaltet wurden.
    • 3T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 2T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,6T.
    • 4T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,95T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,05T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,3T.
    • 5T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,35T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,45T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,3T.
    • 6T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,9T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,3T.
    • 7T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,35T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,4T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,3T.
    • 8T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,9T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,3T.
    • 9T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,35T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,4T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,3T.
    • 10T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 17, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1 T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,9T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,3T.
    • 11T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 11T 0,8 mW und einer Länge 1,35T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 m W und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,4T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,3T.
  • Eine Löschungsleistung Pe wurde zwischen den vorstehenden Impulsen zur Markierungsbildung eingestrahlt. Weiterhin wurde die Einstrahlungsposition der Impulse zur Bildung der 3T Markierung in Richtung vor die ursprüngliche Position der 3T Markierung in den zufälligen EFM-Signalen um 0,35T verschoben (die Einstrahlung wurde zu einem früheren Zeitpunkt als die ursprüngliche 3T Markierung in dem EFM-Signal ausgeführt), und die Einstrahlungsposition der Impulse zur Bildung der 4T Markierung wurde in Richtung vor den ursprünglichen Zeitpunkt der 4T Markierung in den zufälligen EFM-Signalen um 0,1T verschoben. Durch diese Durchführung sind zu bildende Markierungen näher an den ursprünglichen zufälligen EFM-Signalen. Weiterhin wurde das Pe/Pw-Verhältnis auf 0,31 während einer Aufzeichnung festgesetzt.
  • Auf jede dieser Disks wurden die vorstehenden zufälligen EFM-Signale durch 10 Mal Überschreibung durch Verwendung solch einer Schreibleistung aufgezeichnet, dass der Jitter mit einer Länge zwischen Markierungen, die einer Länge 3T entsprechen (die hier nachstehend als „ 3T Raumjitter" bezeichnet werden) nahezu minimal nach einer Aufzeichnung durch 10 Mal Überschreibung mit Wechseln der Schreibleistung Pw wird (was hier nachstehend manchmal als „Aufzeichnung vor Alterung" bezeichnet wird), und der 3T Raumjitter wurde gemessen. Der Wert des 3T Raumjitters und der Wert der Schreibleistung sind in Tabelle 3 gezeigt. In Tabelle 3 sind die Werte des 3T Raumjitters und die Schreibleistung in der Spalte „Aufzeichnung vor Alterung" gezeigt.
  • Dann wurde jede der Disks aus den Beispielen den 5, 9, 10 und 11 in einer Umgebung von 105°C über 3 Stunden gehalten (Alterungstest). Dann wurde der aufgezeichnete Teil abgerufen (was hier nachstehend manchmal als „nach Alterung" bezeichnet wird), und der 3T Raumjitter wurde gemessen. Der Wert des 3T Raumjitters ist in Tabelle 3 gezeigt. In Tabelle 3 ist der Wert des 3T Raumjitters in der Spalte „nach Alterung" gezeigt.
  • Weiterhin wurden zufällige EFM-Signale auf dem aufgezeichneten Teil vor Alterung während Wechseln der Schreibleistung nach dem Alterungstest (was hier nachstehend manchmal als „Aufzeichnung nach Alterung" bezeichnet wird) einmal aufgezeichnet, und der 3T Raumjitter wurde gemessen. Der Wert des kleinsten 3T Raumjitters und die Schreibleistung sind in Tabelle 3 gezeigt. In Tabelle 3 sind die Werte des 3T Raumjitters und der Schreibleistung in der Spalte „Aufzeichnung nach Alterung" gezeigt.
  • Dieser Alterungstest wurde unter sehr strengen Bedingungen im Vergleich zu einem herkömmlichen Umgebungstest ausgeführt. Wenn die Eigenschaften nach diesem Alterungstest sich verschlechtern, kann folglich gesagt werden, dass die Leistungen der Disk in praktischer Verwendung angemessen sichergestellt sind.
  • Ein Abruf der Aufzeichnungsmarkierungen wurde bei einer linearen Geschwindigkeit von 1,2 m/s ausgeführt.
  • Obwohl das Rauschen der Disk aus Beispiel 4 ein wenig signifikant ist, war der 3T Raumjitter durch Aufzeichnung vor Alterung höchstens 40 nSek., und die Disk war angemessen praktikabel.
  • Die Jittereigenschaften (der Wert vom 3T Raumjitter) der Disk aus Beispiel 9 durch Aufzeichnung vor Alterung sind besser als jene der Disk aus Beispiel 4, weil der Sn-Gehalt hoch ist (der Wert x ist hoch). Der Wert vom 3T Raumjitter durch Aufzeichnung nach Alterung ist 48,8 nSek. und ist leicht hoch. Andererseits wird in Bezug auf jede der Disks aus Beispiel 5, 10 und 11, worin In zu einer Zusammensetzung mit einem kleinen Sn (einem kleinen x) zugegeben worden ist, festgestellt, dass der Wert vom 3T Raumjitter durch Aufzeichnung nach Alterung verbessert wird.
  • Wie aus dem Vergleich zwischen Beispiel 10 und Beispiel 11 unter Verwendung von im Wesentlichen der gleichen Aufzeichnungsschichtzusammensetzungen gezeigt, werden die Aufzeichnungseigenschaften nach Alterung durch Einsetzung von Ag als die Reflexionsschicht besser.
  • Weiterhin wurde keine Verschlechterung des Jitters bei dem aufgezeichneten Teil vor Alterung aufgrund des Alterungstests auf irgendeiner Disk gezeigt, und es wird festgestellt, dass die amorphen Markierungen angemessen stabil sind.
  • BEISPIEL 12 und VERGLEICHSBEISPIEL 7
  • Disks wurden auf die gleiche Weise, wie vorstehend erwähnt (Beispiele 4 bis 11 und Vergleichsbeispiel 6), hergestellt, mit der Ausnahme, dass Te als das zuzugebende Element verwendet wurde, und der Te-Gehalt war 5 Atom-% (Beispiel 12) oder 11 Atom-% (Vergleichsbeispiel 7), und jede der Disks wurde bewertet. Die Filmdicke und die Werte x, y und w von jeder der Disks sind, wenn die Aufzeichnungsschichtzusammensetzung als (Sb1-xSnx)1-y-wGeyTew dargestellt wird, in Tabelle 4 gezeigt.
  • Figure 00580001
  • In Bezug auf die Disk aus Beispiel 12 wurden die Aufzeichnungseigenschaften nach Alterung auf dem gleichen Niveau wie die vorstehenden Beispiele 5 und 10 erhalten, und es wird festgestellt, dass die Aufzeichnungseigenschaften nach Alterung durch Zugabe von Te vorteilhaft sind. Der Reflexionsgrad bei dem kristallisierten Teil der Disk aus Beispiel 12 war 16,6% und zeigte einen Wert leicht niedriger als jene von Disks von anderen Beispielen.
  • Die Disk aus Vergleichsbeispiel 7 war nicht eine praktikable optische Phasenwechseldisk, weil der Reflexionsgrad in einem kristallinen Zustand so niedrig wie 12,1% war, und die Signalamplitude niedrig war.
  • Weiterhin wurde ebenfalls keine Verschlechterung des Jitters bei dem aufgezeichneten Teil vor Alterung aufgrund des Alterungstests auf der Disk aus Beispiel 12 gezeigt, und es wird festgestellt, dass die amorphen Markierungen angemessen stabil sind.
  • BEISPIELE 13 bis 17
  • Zur Messung der Zusammensetzung eines Phasenwechselaufzeichnungsmaterials, das für eine Aufzeichnungsschicht eines optischen Aufzeichnungsmediums verwendet wurde, wurde eine Säureauflösung-ICP-AES (Induktiv gekoppelte Plasma-Atomemissionsspektrometrie) und eine Röntgenstrahlenfluoreszenzanalysenvorrichtung eingesetzt. In Hinblick auf die Säureauflösung-ICP-AES unter Verwendung von JY 38 S, die von JOBIN YVON als eine Analysenvorrichtung hergestellt wird, wurde die Aufzeichnungsschicht in verdünnter HNO3 gelöst, und eine quantitative Bewertung wurde mittels eines Matrixabgleich-Kalibrierungsverfahrens ausgeführt. Als die Röntgenstrahlfluoreszenzanalysenvorrichtung wurde RIX3001 verwendet, die von Rigaku Denki Kogyo K.K. hergestellt wird.
  • Eine Messung der Diskeigenschaften wurde durch Verwendung von DDU1000, die von PULSTEC INDUSTRIAL Co., Ltd. hergestellt wird, durch Anwendung von Fokusservo und Trackinservo auf Rillen mit einer Abrufleistung von 0,8 mW ausgeführ.
  • Auf einem diskförmigen Polycarbonat-Substrat mit einem Durchmesser von 120 mm und einer Dicke von 1,2 mm, das Führungsrillen mit einer Rillenbreite von ungefähr 0,5 μm, einer Rillentiefe von ungefähr 40 nm und einem Rillenabstand von 1,6 μm aufweist, wurden eine (ZnS)80(SiO2)20-Schicht, eine Ge-Sb-Sn-M1-Aufzeichnungsschicht, eine (ZnS)80(SiO2)20-Schicht und eine Al99,5Ta0,5-Legierungsreflexionsschicht durch ein Sputterverfahren gebildet, wodurch zwei Typen von optischen Phasenwechseldisks hergestellt wurden, worin M1 jeweils Tb und Gd (Beispiel 13 und 14) war. Tb wurde nämlich als das Element M1 in Beispiel 13 verwendet, und Gd wurde als das Element M1 in Beispiel 14 verwendet.
  • Dann wurde die gleiche optische Phasenwechseldisk aus Beispiel 4 hergestellt mit der Ausnahme, dass die Reflexionsschicht eine Ag-Reflexionsschicht war und eine Germaniumnitridschicht zwischen die Reflexionsschicht und die Schutzschicht eingefügt wurde (Beispiel 15). Ähnlich wurden die gleichen optischen Phasenwechseldisks aus den Beispielen 13 und 14 hergestellt mit der Ausnahme, dass die Reflexionsschicht eine Ag-Reflexionsschicht war und eine Germaniumnitrid-Schicht zwischen die Reflexionsschicht und die Schutzschicht eingefügt wurde (Beispiele 16 und 17). Der Grund, weshalb die Germaniumnitridschicht zwischen die Reflexionsschicht und die Schutzschicht in dem Fall der Verwendung der Ag-Reflexionsschicht eingefügt wurde, ist, eine gegenseitige Diffusion von Elementen zwischen der (ZnS)80(SiO2)20-Schutzschicht und der Ag-Reflexionsschicht zu verhindern.
  • Das Element M1, die Schichtstruktur, die Filmdicke und die Werte von x, y und z, wenn die Aufzeichnungsschichtzusammensetzung als (Sb1-xSnx)1-y-zGeyM1z dargestellt wird, von jeder der Disks aus den Beispielen 4, 13 und 14 sind in Tabelle 5 gezeigt.
  • Figure 00610001
  • Jede der Disks wurde einer anfänglichen Kristallisation wie folgt unterworfen. Laserlicht mit einer Wellenlänge von 810 nm und einer Leistung von 1.600 mW und mit einer Gestalt mit einer Breite von etwa 1 μm und einer Länge von etwa 150 μm wurde nämlich auf die Disk eingestrahlt, die sich bei 12 m/s drehte, sodass die Hauptachse senkrecht zu den vorstehenden Führungsrillen war, und das Laserlicht wurde kontinuierlich in eine Radiusrichtung mit einer Führung von 60 μm pro eine Drehung kontinuierlich bewegt. Dann wurde ein DC-Laserlicht von 10 mW einmal bei einer linearen Geschwindigkeit von 4 m/s durch Verwendung einer Diskbewertungsvorrichtung mit einer Laserwellenlänge von 780 nm und einem Pickup von NA0,5 eingestrahlt.
  • Der Reflexionsgrad bei dem kristallisierten Teil von jeder der Disks aus den Beispielen 13 und 14 nach anfänglicher Kristallisation war innerhalb eines Bereichs von 19 bis 21%. Weiterhin war ebenfalls der Reflexionsgrad bei dem kristallisierten Teil der Disk aus Beispiel 4 nach anfänglicher Kristallisation innerhalb eines Bereichs von 19 bis 21 Atom-% (siehe Beispiel 4).
  • Jede der Disks aus den Beispielen 13 und 14 wurde einer Rauschmessung auf die gleiche Weise wie die Disk aus Beispiel 4 und den Beispielen 5 bis 8 unterworfen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt. Das Rauschen jeder der Disks aus den Beispielen 13 und 14 war klein im Vergleich mit der Disk aus Beispiel 4, und es wird festgestellt, dass der Effekt zur Reduzierung des Rauschens durch Zugabe von einem Lanthanoid, wie beispielsweise Tb oder Gd, d.h. einem Seltenerdelement, hoch ist.
  • Dann wurde eine Dauerhaftigkeit wiederholter Überschreibung von jeder der Disks aus den Beispielen 15 bis 17 durch Verwendung einer Diskbewertungsvorrichtung mit einer Laserwellenlänge von 780 nm und einem Pickup von NA0,5 gemessen. Zufällige EFM-Signale wurden bei einer linearen Geschwindigkeit von 28,8 m/s aufgezeichnet, wie hier nachstehend erwähnt. Markierungen mit Längen von 3T bis 11T (T ist eine Referenztaktperiode und ist 9,6 nSek.), die in den EFM-Signalen enthalten waren, wurden durch Einstrahlung einer Reihe von Impulsen der folgenden Laserimpulse gebildet, die der Reihe nach geschaltet wurden.
    • 3T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 2T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,6T.
    • 4T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,95T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,15T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,3T.
    • 5T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,4T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,55T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,3T.
    • 6T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,9T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,3T.
    • 7T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,4T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1 T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,5T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,3T.
    • 8T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,9T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,3T.
    • 9T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,4T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,5T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,3T.
    • 10T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,9T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,3T.
    • 11T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,4T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1 T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,5T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,3T.
  • Eine Löschungsleistung Pe wurde zwischen den vorstehenden Impulsen zur Markierungsbildung eingestrahlt. Weiterhin wurde die Einstrahlungsposition der Impulse zur Bildung der 3T Markierung in Richtung vor die ursprüngliche Position der 3T Markierung in dem zufälligen EFM-Signal um 0,3T verschoben (die Einstrahlung wurde zu einem früheren Zeitpunkt als die ursprüngliche 3T Markierung in dem EFM-Signal ausgeführt), und die Einstrahlungsposition von Impulsen zur Bildung der 4T Markierung wurde in Richtung vor den ursprünglichen Zeitpunkt der 4T Markierung in dem zufälligen EFM-Signal um 0,1T verschoben. Durch diese Durchführung sind zu bildende Markierungen näher an den ursprünglichen zufälligen EFM-Signalen. Weiterhin war Pe/Pw = 8 mW/26 mW bei der Aufzeichnungszeit.
  • Das Verhältnis zwischen der Anzahl an wiederholter Überschreibung und dem 3T Raumjitter jeder der Disks aus den Beispielen 15 bis 17 ist in 7 gezeigt. Ein Abruf wurde bei 1,2 m/s ausgeführt. Jede dieser Disk aus den Beispielen 15 bis 17 stellt vorteilhafte Jittereigenschaften bereit, bis die Anzahl an wiederholter Überschreibung 1.000 Mal ist, und es wird festgestellt, dass sie Disks sind, die kein Problem im Hinblick auf eine praktische Verwendung aufweisen. In Bezug auf die Disk aus Beispiel 15 wurde jedoch, während die Anzahl an wiederholter Überschreibung weiterhin erhöht wurde, der 3T Raumjitter 46,2 nSek. bei der Zeit von 2.000 Mal Überschreibung. Es wird erwogen, dass, weil kein Lanthanoidelement, d.h. Seltenderdelement, in dem Phasenwechselaufzeichnungsmaterial der Disk aus Beispiel 15 enthalten war, die Kristallisationsgeschwindigkeit aufgrund wiederholter Überschreibung abnahm, und eine Löschung der Markierungen unvollständig war, wodurch der Jitter zunahm. Andererseits zeigte jede der Disks aus Beispielen den 16 und 17, worin ein Lanthanoid (Tb, Gd) in das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial eingebaut war, einen vorteilhaften Jitterwert sogar nach 2.000 Mal Überschreibung. Er wird erwogen, dass dies daran liegt, dass eine Erniedrigung der Kristallisationsgeschwindigkeit aufgrund der Erhöhung der Anzahl der wiederholten Überschreibung durch Zugabe eines Lanthanoids reduziert wird.
  • BEZUGSBEISPIEL 1
  • Das folgende Experiment wurde ausgeführt, um zu untersuchen, ob die Aufzeichnungsschichtzusammensetzung, die für die Disk aus Beispiel 15 verwendet wurde, zur Bildung von kristallinen Markierungen geeignet ist, d.h., ob es möglich ist, kristalline Markierungen in dem amorphen Film nach Sputtern der Aufzeichnungsschicht aufzuzeichnen.
  • Die Disk, die für das Experiment verwendet wurde, wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 15 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Filmdicke der (ZnS)80(SiO2)20-Schicht, die zu dem Substrat benachbart war, 150 nm war. Dies liegt daran, dass der Reflexionsgrad des amorphen Films in einem Zustand, in dem Sputtern der Aufzeichnungsschicht von der Disk aus Beispiel 15, wie sie war, ausgeführt wurde (nicht aufgezeichneter Zustand in einem Fall der Bildung von kristallinen Markierungen), niedrig war, und kein Fokusservo angewendet werden konnte, und folglich wurde die Filmdicke der (ZnS)80(SiO2)20-Schicht dicker gemacht als die von Beispiel 15, um den Reflexionsgrad des amorphen Films zu erhöhen und um dadurch Fokusservo anzuwenden. Als ein Ergebnis der Herstellung der Filmdicke der (ZnS)80(SiO2)20-Schicht, die zu dem Substrat benachbart war, zu 150 nm, war der Reflexionsgrad des amorphen Films 7%, wodurch Fokusservo und Trackingservo angewendet werden konnten.
  • Ein DC-Laserlicht von 5 mW bis 20 mW wurde einmal bei einer linearen Geschwindigkeit von 28,8 m/s durch Verwendung einer Diskbewertungsvorrichtung (DDU1000, die von Pulstec Industrial Co., Ltd. hergestellt wird) eingestrahlt, es fand jedoch überhaupt keine Kristallisation statt. Unter der Annahme, dass die Löschungsleistung Pe (die Löschungsleistung ist eine Leistung, um die amorphen Markierungen zu löschen, d.h. eine Kristallisationsleistung) 8 mW in Beispiel 15 war, stellt das vorstehende DC-Laserlicht von 5 bis 20 mW einen angemessen breiten Laserleistungsbereich bereit, um zu bestätigen, ob die kristallinen Markierungen gebildet werden können oder nicht. Weil keine kristallinen Markierungen sogar mit solch einem breiten Laserleistungsbereich gebildet werden konnten, kann gesagt werden, dass eine Aufzeichnung von kristallinen Markierungen auf dem amorphen Film der Disk sehr schwierig ist. Es wird nämlich erwogen, dass im Wesentlichen keine kristallinen Kerne in der amorphen Aufzeichnungsschicht der Disk unmittelbar nach Filmbildung vorhanden sind, oder sogar, wenn sie vorhanden sind, sie nicht so dicht sind, um kristalline Markierungen zu bilden.
  • Weiterhin fand, wenn das vorstehende DC-Laserlicht einige Male eingestrahlt wurde, eine Kristallisation statt und eine Erhöhung bei dem Reflexionsgrad wurde beobachtet. Die Erhöhung bei dem Reflexionsgrad war jedoch nicht gleichförmig, und es wurde beobachtet, dass ein Teil, der wahrscheinlich kristallisiert worden war, und ein Teil, der kaum kristallisiert war, vermischt wurden. Dies zeigt an, dass kristalline Kerne nicht ursprünglich in solch einer Anzahl in der Aufzeichnungsschichtzusammensetzung aus Beispiel 15 vorhanden sind, dass kristalline Markierungen mit einer hohen Signalqualität gebildet werden können. Dementsprechend ist, sogar durch Ausführung einer Vorbehandlung, wie beispielsweise eine Einstrahlung mit Laser auf die Disk, die Anzahl der kristallinen Kerne in der Aufzeichnungsschicht in einem amorphen Zustand ursprünglich klein, und es ist folglich schwierig, kristalline Markierungen mit Aufzeichnungseigenschaften zu bilden, die praktisch verwendet werden können.
  • Dementsprechend wird festgestellt, dass die Dichte der kristallinen Kerne in dem Phasenwechselaufzeichnungsmaterial der vorliegenden Erfindung in einem amorphen Zustand, insbesondere in einem amorphen Zustand unmittelbar nach Filmbildung durch Sputtern sehr niedrig ist. Dementsprechend wird festgestellt, dass es auf einem Informationsaufzeichnungsmedium, das dieses Phasenwechselaufzeichnungsmaterial einsetzt, sehr schwierig ist, ein Aufzeichnungsverfahren anzuwenden, das den kristallinen Zustand als Aufzeichnungsmarkierungen ausnutzt.
  • BEISPIELE 18 und 19 und VERGLEICHSBEISPIELE 8 und 9
  • Zur Messung der Zusammensetzung eines Phasenwechselaufzeichnungsmaterials, das für eine Aufzeichnungsschicht eines optischen Aufzeichnungsmediums verwendet wurde, wurden eine Säureauflösung-ICP-AES (Induktiv gekoppelte Plasma-Atomemissionsspektrometrie) und eine Röntgenstrahlfluoreszenzanalysenvorrichtung eingesetzt. In Bezug auf eine Säureauflösung-ICP-AES unter Verwendung von JY 38 S, die von JOBIN YVON als eine Analysenvorrichtung hergestellt wird, wurde die Aufzeichnungsschicht in verdünnter HNO3 gelöst, und eine quantitative Bewertung wurde mittels eines Matrixabgleich-Kalibrierungsverfahrens ausgeführ. Als die Röntgenstrahlfluoreszenzanalysenvorrichtung wurde RIX3001 verwendet, die von Rigaku Denki Kogyo K.K. hergestellt wird.
  • Eine Messung der Diskeigenschaften wurde durch Verwendung von DDU1000, die von PULSTEC INDUSTRIAL Co., Ltd. hergestellt wird, durch Anwendung von Fokusservo und Trackingservo auf Rillen mit einer Abrufleistung von 0,8 mW ausgeführt.
  • Auf einem diskförmigen Polycarbonat-Substrat mit einem Durchmesser von 120 mm und einer Dicke von 1,2 mm, das Führungsrillen mit einer Rillenbreite von ungefähr 0,5 μm, einer Rillentiefe von ungefähr 40 nm und einem Rillenabstand von 1,6 μm aufwies, wurde eine (ZnS)80(SiO2)20-Schicht, eine Ge-Sb-Sn-M1-T-Aufzeichnungsschicht, eine (ZnS)80(SiO2)20-Schicht, eine Ta-Schicht und eine Ag-Reflexionsschicht durch ein Sputterverfahren gebildet, wodurch optische Phasenwechseldisks hergestellt wurden, worin M1 In war (Beispiele 18 und 19 und Vergleichsbeispiel 8). Der Grund, weshalb die Ta-Schicht zwischen die Reflexionsschicht und die Schutzschicht in dem Fall der Verwendung der Ag-Reflexionsschicht eingefügt wurde, ist, eine gegenseitige Diffusion von Elementen zwischen der (ZnS)80(SiO2)20-Schutzschicht und der Ag-Reflexionsschicht zu verhindern. In Vergleichsbeispiel 9 wurde kein In als das Element M1 verwendet, und eine Ag99,5Ta0,5-Reflexionsschicht wurde anstelle der Ta-Schicht und der Ag-Reflexionsschicht gebildet.
  • Das Element M1, die Schichtstruktur, die Filmdicke und die Werte von x, y, z und w, wenn die Aufzeichnungsschichtzusammensetzung als (Sb1-xSnx)1-y-zGeyM1zTaw dargestellt wird, von jeder Disk sind in Tabelle 6 gezeigt.
  • Figure 00670001
  • Jede der Disks wurde einer anfänglichen Kristallisation wie folgt uterworfen. Laserlicht mit einer Wellenlänge von 810 nm und einer Leistung von 1.600 mW und mit einer Gestalt mit einer Breite von etwa 1 μm und einer Länge von etwa 150 μm wurde nämlich auf die Disk eingestrahlt, die sich bei 12 m/s drehte, sodass die Hauptachse senkrecht zu den vorstehenden Führungsrillen war, und das Laserlicht wurde in eine Radiusrichtung mit einer Führung von 60 μm pro eine Drehung kontinuierlich bewegt.
  • Dann wurden Aufzeichnungssignaleigenschaften von jeder der Disks aus den Beispielen 18, 19 und den Vergleichsbeispielen 8 und 9 nach 10 Mal Überschreibung durch Verwendung einer Diskbewertungsvorrichtung mit einer Laserwellenlänge von 780 nm und einem Pickup von Na0,5 gemessen.
  • Auf der Disk aus Beispiel 18 wurde eine Aufzeichnung unter der folgenden Bedingung ausgeführt. Zufällige EFM-Signale wurden bei einer linearen Geschwindigkeit von 28,8 m/s aufgezeichnet, wie hierin nachstehend erwähnt. Markierungen mit Längen von 3T bis 11T (T ist eine Referenztaktperiode und ist 9,6 nSek.), die in den EFM-Signalen enthalten waren, wurden durch Einstrahlung einer Reihe von Impulsen der folgenden Laserimpulse gebildet, die der Reihe nach geschaltet wurden.
    • 3T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,4T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,85T.
    • 4T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 0,9T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,4T.
    • 5T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,45T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,4T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,4T.
    • 6T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 0,9T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 0,9T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,4T.
    • 7T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 0,9T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,45T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,4T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,4T.
    • 8T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 0,9T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 0,9T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 0,9T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,4T.
    • 9T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 0,9T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 0,9T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,45T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,4T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,4T.
    • 10T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 0,9T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 0,9T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 0,9T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 0,9T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,4T.
    • 11T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 0,9T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 0,9T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,1T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 0,9T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,45T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,4T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,4T.
  • Eine Löschungsleistung Pe wurde zwischen den vorstehenden Impulsen zur Markierungsbildung eingestrahlt. Pe/Pw = 0,27 während der Aufzeichnung.
  • Die Werte vom 3T Raumjitter und Pw nach 10 Mal Überschreibung sind in Tabelle 6 gezeigt. Ein Abruf wurde bei 1,2 m/s ausgeführt. Es wird aus Tabelle 6 festgestellt, dass die Disk aus Beispiel 18 hervorragende Jittereigenschaften aufweist. Der Wert y, der die Ge-Menge darstellt, ist 0,07, was ein signifikant kleiner Wert im Vergleich mit dem Wert y aus Beispiel 1 zum Beispiel ist. Dies zeigt an, dass die Ge-Menge durch Einbauen von Te oder In im Vergleich mit Disks mit dem gleichen Kristallisationsgeschwindigkeitsniveau erniedrigt werden kann.
  • Auf der Disk aus Beispiel 19 wurde eine Aufzeichnung unter den folgenden Bedingungen ausgeführt. Zufällige EFM-Signale wurden bei einer linearen Geschwindigkeit von 38,4 m/s aufgezeichnet, wie hierin nachstehend erwähnt. Markierungen mit Längen von 3T bis 11T (T ist eine Referenztaktperiode und ist 7,2 nSek.), die in den EFM-Signalen enthalten waren, wurden durch Einstrahlung einer Reihe von Impulsen der folgenden Laserimpulse gebildet, die der Reihe nach geschaltet wurden.
    • 3T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,81T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,75T.
    • 4T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,06T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 0,94T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,31T.
    • 5T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,31T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,38T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,31T.
    • 6T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,06T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 0,94T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,06T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 0,94T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,31T.
    • 7T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1 T, Impuls mit einer Leistung 0,8 m W und einer Länge 1,06T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 0,94T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,31T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,38T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,31T.
    • 8T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,06T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 0,94T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,06T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 0,94T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,06T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 0,94T, istung Impuls mit einer Le0,8 mW und einer Länge 0,31T.
    • 9T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,06T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 0,94T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,06T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 0,94T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,31T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,38T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,31T.
    • 10T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,06T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 0,94T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,06T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 0,94T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,06T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 0,94T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,06T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 0,94T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,31T.
    • 11T: Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,06T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 0,94T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,06T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 0,94T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 1,06T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 0,94T, iner Leistung Impuls mit e0,8 mW und einer Länge 1,31T, Impuls mit einer Leistung Pw und einer Länge 1,38T, Impuls mit einer Leistung 0,8 mW und einer Länge 0,31T.
  • Eine Löschungsleistung Pe wurde zwischen den vorstehenden Impulsen zur Markierungsbildung eingestrahlt. Weiterhin wurde die Einstrahlungsposition der Impulse für die 3T Markierungsbildung in Richtung vor den ursprünglichen Zeitpunkt der 3T Markierung in den zufälligen EFM-Signalen um 0,06T verschoben (die Einstrahlung wurde zu einer früheren Zeit als die ursprüngliche 3T Markierung in dem EFM-Signal ausgeführt). Durch diese Durchführung sind die zu bildenden Markierungen näher an den ursprünglichen zufälligen EFM-Signalen. Pe/Pw = 0,25 während der Aufzeichnung.
  • Die Werte vom 3T Raumjitter und Pw nach 10 Mal Überschreibung sind in Tabelle 6 gezeigt. Ein Abruf wurde bei 1,2 m/s ausgeführt. Es wird aus Tabelle 6 festgestellt, dass die Disk aus Beispiel 19 hervorragende Überschreibungsjittereigenschaften aufweist. Der Wert y, der die Ge-Menge darstellt, ist 0,04. Es wird festgestellt, dass die Ge-Menge durch Einbauen von Te oder In erniedrigt werden kann. Dies zeigt an, dass die Ge-Menge durch Einbauen von Te oder In im Vergleich mit Disks mit dem gleichen Kristallisationsgeschwindigkeitsniveau erniedrigt werden kann.
  • Andererseits konnten auf jeder der Disks aus den Vergleichsbeispielen 8 und 9, die kein Ge enthielten, amorphe Markierungen nicht angemessen zum Mindesten bei einer linearen Geschwindigkeit von höchstens 38,4 m/s gebildet werden. Dementsprechend ist eine Verwendung als ein Informationsaufzeichnungsmedium im Wesentlichen schwierig.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Phasenwechselaufzeichnungsmaterial erhalten werden, dessen Phasenwechselgeschwindigkeit hoch ist, auf dem eine Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung/-löschung möglich ist, das eine hervorragende Speicherstabilität aufweist, dessen Signalstärke hoch ist, mit dem eine Hochgeschwindigkeitsinitialisierung möglich ist, und kann ein Informationsaufzeichnungsmedium erhalten werden, das es einsetzt. Wenn das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial der vorliegenden Erfindung für ein überschreibbares Informationsaufzeichnungsmedium verwendet wird, können besonders vorteilhafte Aufzeichnungseigenschaften erhalten werden.
  • Weiterhin kann, wenn ein Phasenwechselaufzeichnungsmaterial der vorliegenden Erfindung für ein optisches Aufzeichnungsmedium, insbesondere ein überschreibbares optisches Aufzeichnungsmedium verwendet wird, ein optisches Aufzeichnungsmedium erhalten werden auf dem eine Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung/-löschung möglich ist, bei dem eine Speicherstabilität von amorphen Markierungen hervorragend ist, das hervorragende Jittereigenschaften aufweist, das einen hohen Reflexionsgrad und eine hohe Signalamplitude aufweist, und das hervorragende Eigenschaften wiederholter Überschreibung und weiterhin Überschreibungseigenschaften beim Ausführen einer Überschreibung auf Aufzeichnungsmarkierungen nach Langzeitspeicherung aufweist.
  • Weiterhin kann durch Verwendung des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials der vorliegenden Erfindung ein Informationsaufzeichnungsmedium mit einer hohen Leistungsfähigkeit erhalten werden. Insbesondere wenn ein Phasenwechselaufzeichnungsmaterial der vorliegenden Erfindung für ein optisches Aufzeichnungsmedium verwendet wird, kann ein optisches Aufzeichnungsmedium erhalten werden, dessen anfängliche Kristallisation leicht ist und das die Leistungsfähigkeit bemerkenswert erhöht.
  • Die vorliegende Erfindung wurde detailliert unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen beschrieben, aber es ist für den Fachmann offensichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen in dem Schutzumfang der Ansprüche möglich sind.

Claims (12)

  1. Phasenwechselaufzeichnungsmaterial, welches für ein Informationsaufzeichnungsmedium verwendet wird, das einen kristallinen Zustand als nicht aufgezeichneten Zustand und einen amorphen Zustand als aufgezeichneten Zustand verwendet, welches die Zusammensetzung der folgenden Formel (1) als Hauptkomponente besitzt: (Sb1-xSnx)1-y-w-zGeyTewM1z Formel(1)worin ein jedes aus x, y, z und w die Atomarität darstellt, x, z und w Zahlen sind, welche 0,01≤x≤0,5, 0≤z≤0,3 und 0≤w≤0,1 jeweils erfüllen, und das Element M1 mindestens ein Element ist, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus In, Ga, Pt, Pd, Ag, Seltenerdelementen, Se, N, O, C, Zn, Si, Al, Bi, Ta, W, Nb und V, und (I) wenn z=0 und w=0 sind, y eine Zahl darstellt, welche 0,1≤y≤0,3 erfüllt, (II) wenn 0<z≤0,3 und w=0 gilt, y eine Zahl ist, welche 0,05≤y≤0,3 erfüllt, und (III) wenn 0≤z≤0,3 und 0<w≤0,1 gilt, y eine Zahl darstellt, welche 0,01≤y≤0,3 erfüllt.
  2. Phasenwechselaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, worin das Informationsaufzeichnungsmedium ein überschreibbares Informationsaufzeichnungsmedium darstellt.
  3. Phasenwechselaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, worin in der Formel (1) (1-x) × (1-y-w-z)0≥,5 erfüllt ist.
  4. Phasenwechselaufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin in der Formel (1) 0,1≤y+z+w≤0,4 erfüllt ist.
  5. Phasenwechselaufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin in der Formel (1) der Wert von x 0,1≤x≤0,35 erfüllt.
  6. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium, welches einen kristallinen Zustand als nicht aufgezeichneten Zustand und einen amorphen Zustand als auf gezeichneten Zustand verwendet, welches ein Phasenwechselaufzeichnungsmaterial mit der Zusammensetzung der folgenden Formel (1) als Hauptkomponente einsetzt: (Sb1-xSnx)1-y-w-zGeyTewM1zFormel (1)worin ein jedes aus x, y, z und w die Atomarität darstellt, x, z und w Zahlen sind, welche 0,01≤x≤0,5, 0≤z≤0,3 und 0≤w≤0,1 jeweils erfüllen, und das Element M1 mindestens ein Element ist, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus In, Ga, Pt, Pd, Ag, Seltenerdelementen, Se, N, O, C, Zn, Si, Al, Bi, Ta, W, Nb und V, und (I) wenn z=0 und w=0 sind, y eine Zahl darstellt, welche 0,1≤y≤0,3 erfüllt, (II) wenn 0<z≤0,3 und w=0 gilt, y eine Zahl ist, welche 0,05≤y≤0,3 erfüllt, und (III) wenn 0≤z≤0,3 und 0<w≤0,1 gilt, y eine Zahl darstellt, welche 0,01≤y≤0,3 erfüllt.
  7. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 6, worin die Information durch einen reversiblen Wechsel des Phasenwechselaufzeichnungsmaterials mit der Zusammensetzung der Formel (1) als Hauptkomponente zwischen dem kristallinen Zustand und dem amorphen Zustand überschrieben wird.
  8. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, worin in der Formel (1) (1-x) × (1-y-w-z)≥0,5 erfüllt ist.
  9. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 6 bis 8, worin in der Formel (1) 0,1≤y+z+w≤0,4 erfüllt ist.
  10. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 6 bis 9, worin in der Formel (1) der Wert von x 0,1≤x≤0,35 erfüllt.
  11. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 6 bis 10, worin das optische Informationsaufzeichnungsmedium eine Aufzeichnungsschicht vom Phasenwechseltyp umfasst, enthaltend das Phasenwechselaufzeichnungsmaterial mit der Zusammensetzung der oben beschriebenen Formel (1) als Hauptkomponente sowie mindestens eine Schutzschicht.
  12. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 6 bis 11, worin das optische Informationsaufzeichnungsmedium weiterhin eine Refle xionsschicht umfasst, wobei die Reflexionsschicht Ag als Hauptkomponente enthält.
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