信息记录介质及其制造方法和记录再生法技术

提供具有两层记录层而且记录、消除性能好的信息记录介质，及其制造方法和其记录再生方法。配置第１信息层１１和第２信息层２０，第１信息层１１包括由激光束照射或者外加电能而导致在晶相和非晶相之间发生可逆相变的第１记录层４，第２信息层２０包括由激光束照射或者外加电能而导致在晶相和非晶相之间发生可逆相变的第２记录层１４。而且，第１记录层４由第１材料组成，第２记录层１４由第２材料组成，且两种材料不同。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于用光学或电学方式记录、消除、改写、再生信息的信息记录介质及其制造方法和其记录再生方法。近几年以来，已经研制出各种各样的实现信息记录介质大容量化的技术。例如，由于采用短波长的青紫光激光，使激光束入射侧的衬底厚度变薄，又由于使用孔径数NA大的透镜，使激光束的先点的直径更小，从而实现高密度记录。这样的技术已经被探讨；另外，使用配置有两个信息层的信息记录介质，利用从单侧入射激光束进行两个信息层的记录再生，这样的技术也已经被探讨，(参照特开平12-36130号公报)。这种技术由于使用了两个信息层，所以可使记录密度几乎扩大一倍。从单侧记录再生两个信息层的信息记录介质(以下有时也称两层信息记录介质)，利用透过激光束入射侧的信息层(以下称第1信息层)的激光束，进行跟激光束入射侧相反的信息层(以下称第2信息层)的记录再生，因此，希望第1信息层的透射率高于40％。对第2信息层，有关记录特性，希望具有高的记录敏感度(即使用低功率的激光，也能形成记录符号)；有关再生特性，希望有高的反射率。为了使第1信息层激光束的透射率高于40％，则必须使第1记录层的厚度薄到6nm左右，但是，记录层一变薄，在记录层晶相化时，被形成的晶核减少，另外原子可移动的距离变短，因此，即使用相同材料所形成的记录层，薄的记录层的结晶化速度有相对变低的倾向。所以记录层越薄，越难以形成晶相，消除率越下降。迄今为止，作为记录层的材料(相变化材料)采用了结晶化速度快，反复改写性能好，而且可靠性高的GeSbTe系列材料。用这些材料形成的计算机数字记录用光盘和图片记录光盘，已实现商品化。在GeSbTe系列材料中，GeTe-Sb2Te3系列上的拟二元系组成结晶化速度最快，专利技术者们用波长660nm的红色激光进行了记录再生实验，其结果在以9m/秒高线速记录中，有GeTE-Sb2Te3所形成的记录层即使薄到6nm，也可以得到30分贝这样良好的消除率。发现用这种技术，有可能实现使用红色激光的二层信息记录介质。另外，以前还对通过外加电流，使采用相变材料所形成的记录层，发生相变化的信息记录介质进行了探讨。这种信息记录介质，记录层被夹在两个电极之间。这种信息记录介质，把电流慢慢的流向非晶相状态的记录层时，在某1个阈电流下，记录层相变化为晶相，电阻急剧下降。通过向晶相状态的记录层外加脉冲幅度小的大电流脉冲，可使记录层熔融，急速冷却，返回到高电阻的非晶相。电阻不符时，通常可以简单地用电气手段，检测出来。通过使用这样的记录层可以得到，可能改写的信息记录介质。在专利技术者的实验中，当把使用红色激光的从前的二层激光信息记录介质，原样的作为兰紫色激光用的信息记录介质使用时，在第1和第2信息层所形成的记录符号变小，其结果不能得到足够的信号振幅。另外，有关第1信息层，为了确保足够的透射率，当使记录层的厚度为6nm左右时，消除率为不满15分贝的不充分的值。专利技术者在实验中弄清，为了得到大的信号振幅，在GeTe-Sb2Te3系列上的拟二元系组成中，需要加大GeTe所占的比例，但是GeTe所占的比例大，材料的熔点有变高的倾向，所以GeTe所占的比例越大，形成非晶相需要的激光功率(记录功率)就更大。现在可以得到的兰紫色激光的输出比红色激光的输出还小，因此，在使用透过第1信息层的激光束进行记录再生的第2信息层，在采用了GeTe组成比例大的材料情况下，记录功率不足，不能得到饱和的信号振荡。由上可以明确，利用兰紫色激光的二层信息记录介质，确保其第1信息层的消除率和实现第2信息层的高记录敏感度是重要的研究课题。在使用兰紫色激光的二层信息记录介质的实用化中，必须有透射率高、具有良好记录消除性能的第1信息层，和反射率、记录敏感度高的具有良好的记录消除性能的第2信息层。因此为了达到使用化，有必要对第1以及第2记录层的材料和第1及第2信息层的结构进行研究。另外，作为由于外加电流而发生相变化的记录层材料，以Te为主要成分的正在实用化。但是，以前的材料，晶化所用的时间为微妙(μs)级。而记录消除性能好，并且配置二层记录层的电学相变化型的信息记录介质尚未实用化。本专利技术，以提供具有二层记录层，而且记录消除性能良好的信息记录介质及其制造方法、记录再生方法为目的。为达到上述目的，本专利技术信息记录介质，是配备有第1和第2信息层的信息记录介质。所述的第1信息层，包括有，由于激光照射或外加电流所产生的焦耳热而导致的晶相与非晶相之间发生可逆性相变的第1记录层，所述的第2信息层，包括有，由于所述激光照射或所述外加电流所产生的焦耳热而导致的晶相与非晶相之间发生可逆性相变的第2记录层，所述第1记录层，由第1材料构成，所述第2记录层，由第2材料构成。把所述第1材料和所述第2材料的不同点作为特征。利用本专利技术信息记录介质，可以用各自的信息层得到良好的记录再生特性。本专利技术信息记录介质，所述第1材料包括Ge，Sb，Te，所述第2材料可以是从Ag，In，Ge，Sn，Se，Bi，Au，Mn中选择至少一种元素的M1和Sb，Te所构成的材料。用这种结构的材料，对于用激光束记录信息的记录介质(以下有时称光学信息记录介质)，可以得到配置有透射率及消除率高的第1信息层和反射率及记录敏感度高的第2信息层的信息记录介质。这种光学信息记录介质特别适用于使用兰紫色激光的高密度记录。另外，对于用电流记录信息的记录介质(以下有时称电学信息记录介质)，能使第1记录层、第2记录层或者两者选择性地在晶相和非晶相之间很容易发生相变化。本专利技术信息记录介质，所述第1材料可用下式表示。GeaSbbTe3+a(0＜a≤10，1.5≤b≤4)用这种组成的材料，即使第1记录层极薄，也能得到良好的记录再生特性。本专利技术信息记录介质中，所述第1材料可用下式表示，(Ge-M2)aSbbTe3+a(M2，是从Sn，Pb中选择至少一种的元素，0＜a≤10，1.5≤b≤4)利用这种组成的材料，置换了Ge-Sb-Te3元系组成中的Ge的Sn或者Pb能提高结晶化性能，即使即使第1记录层极薄，也能得到良好的消除率。本专利技术信息记录介质中，所述第1材料可用下式表示，(GeaSbbTe3+a)100-cM3c(M3是从Si，Ti，V，Cr，Mn，Fe，Co，Ni，Cu，Se，Zr，Nb，Mo，Ru，Rh，Pd，Ag，In，Sn，Ta，W，Os，Ir，Pt，Au，Bi中选出的至少1个元素，0＜a≤10，1.5≤b≤4，0＜c≤20)。利用这种组成的材料，在Ge-Sb-Te3元系组成中添加的元素M3能够提高记录层的熔点及结晶化温度，提高了记录层的热稳定性。本专利技术信息记录介质中，所述第2材料可用下列组成式表示。(SbxTe100-x)100-yM1y(50≤x≤95，0＜y≤20)利用这种组成的材料，由于第2记录层的熔点低而且晶相与非晶相的折射率差大，因此可以得到记录敏感度高，而且晶相与非晶相的折射率差大的第2信息层。本专利技术信息记录介质，所述第1及第2记录层，是由所述激光束照射而导致可逆性相变的层，所述第1信息层比所述第2信息层被配置在所述激光束入射侧，所述第2材料的熔点可以比所述第1材料的熔点低。采用这种结构，可以得到记录敏感度高的第2信息层。本专利技术信息记录介质中，所述第1和第2记录层是由于所述激光束照射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有第１信息层和第２信息层的信息记录介质，其特征在于： 所述第１信息层，包括因激光照射或外加电流所发生的焦耳热而导致的晶相和非晶相之间发生可逆性相变的第１信息层， 所述第２信息层，包括因所述激光照射或所述外加电流所发生的焦耳热而导致的晶相和非晶相之间发生可逆性相变的第２信息层， 所述第１记录层由第１材料形成， 所述第２记录层由第２材料形成， 所述第１材料和所述第２材料不同。

【技术特征摘要】
JP 2000-8-31 263414/001.一种具有第1信息层和第2信息层的信息记录介质，其特征在于所述第1信息层，包括因激光照射或外加电流所发生的焦耳热而导致的晶相和非晶相之间发生可逆性相变的第1信息层，所述第2信息层，包括因所述激光照射或所述外加电流所发生的焦耳热而导致的晶相和非晶相之间发生可逆性相变的第2信息层，所述第1记录层由第1材料形成，所述第2记录层由第2材料形成，所述第1材料和所述第2材料不同。2.权利要求1中记载的信息记录介质，其中，所述第1材料包括Ge，Sb，Te，所述第2材料包括Sb，Te，和从Ag，In，Ge，Sn，Se，Bi，Au及Mn中选出的至少选择1个元素M1。3.权利要求2中记载的信息记录介质，其中，所述第1材料可用下列组成式表示，GeaSbbTe3+a(这里，0＜a≤10，1.5≤b≤4)。4.权利要求2中记载的信息记录介质，其中，所述第1材料可用下列组成式表示，(Ge-M2)aSbbTe3+a(这里，M2是从Sn、Pb中选择的至少一种元素，0＜a≤10，1.5≤b≤4)。5.权利要求2中记载的信息记录介质，其中，所述第1材料可用下列组成式表示，(GeaSbbTe3+a)100-cM3c(这里，M3是从Si，Ti，V，Cr，Mn，Fe，Co，Ni，Cu，Se，Zr，Nb，Mo，Ru，Rh，Pd，Ag，In，Sn，Ta，W，Os，Ir，Pt，Au，Bi中选出的至少1个元素，0＜a≤10，1.5≤b≤4，0＜c≤20)。6.权利要求2中记载的信息记录介质，其中，所述第2材料可用下列组成式表示，(SbxTe100-x)100-yM1y(这里，50≤x≤95，0＜y≤20)。7.权利要求1中记载的信息记录介质，其中，所述第1及第2记录层是由所述激光束的照射而导致可逆性相变的层，所述第1信息层比所述第2信息层被配置在所述激光束的入射侧，所述第2材料的熔点比所述第1材料的熔点低。8.权利要求2中记载的信息记录介质，其中，所述第1和第2记录层是由所述激光束照射而导致可逆性相变的层，所述第1信息层比所述第2信息层被配置在所述激光束的入射侧。9.权利要求7中记载的信息记录介质，其中，所述第1记录层的厚度小于9nm。10.权利要求7中记载的信息记录介质，其中，第2记录层的厚度在6nm～15nm范围内。11.权利要求7中记载的信息记录介质，其中，当所述第1记录层为晶相时的所述第1信息层的透射率Tc(％)和当所述第1记录层为非晶相时的所述的第1信息层的透射率Ta(％)，针对波长大于390nm小于430nm的所述激光束，满足下列关系式。40≤(Tc+Ta)/212.权利要求7中记载的信息记录介质，还具有在所述第1信息层和第2信息层之间配置的光学分离层，其中，所述第1信息层，还包括第1衬底、第1下侧保护层、第1上侧保护层和第1反射层，所述第2信息层，还包括第2下侧保护层、第2上侧保护层、第2反射层和第2衬底，所述第1衬底、所述第1下侧保护层、所述第1记录层、所述第1上侧保护层、所述第1反射层、所述光学分离层、所述第2下侧保护层、所述第2记录层、所述第2上侧保护层、所述第2反射层及所述第2衬底，按此顺序从激光束入射侧开始配置。13.权利要求12中记载的信息记录介质，还包括在所述第1衬底和所述第1下侧保护层之间配置的透明层。14.权利要求12中记载的信息记录介质，还包括在从所述第1下侧保护层与所述第1记录层之间的界面，及，所述第1上侧保护层与所述第1记录层之间的界面中所选出的至少1个界面所配置的界面层。15.权利要求12中记载的信息记录介质，还包括在从所述第2下侧保护层与所述第2记录层之间的界面，及，所述第2上侧保护层与所述第2记录层之间的界面中所选出的至少1个界面所配置的界面层。16.权利要求12中记载的信息记录介质，还包括在从所述第1上侧保护层与所述第1反射层之间的界面，及，所述第2上侧保护层与所述第2反射层...

【专利技术属性】
技术研发人员：西原孝史，児岛理惠，山田升，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]