相変化型光記録用薄膜の腐食の研究

近年、情報記録媒体として磁気記録よりも高記録密度を持つ光記録素子が重要視されている。光磁気記録材料としてガドリニウム-テルビウム系合金の開発がなされ、一部、商品化も進められている。しかし記録・再生ヘッドが大型で、高速移動に問題を残し、再記録速度の点で磁気記録よりも劣っている。光記録では、テルル酸化物で実用化されているが、追記型で再書込ができずCDやLDなどにのみ利用されている。書換え可能な光記録素子としてインジウム-アンチモン、ゲルマニウム-テルル-アンチモン-イオウ系などの化合物の結晶-非晶質、結晶-結晶の相変化を利用する方式が考案され、製品化が待たれているが、これらの材料の腐食が残された重大な課題となっている。本研究ではアンチモン-セレン系の薄膜の光記録特性と腐食特性に関して検討を加え、新たな知見を得た。電子ビーム蒸着法により作製したアンチモン-セレン(Sb_2Se)薄膜が、書換型光ディスク媒体として優れた性質を有していることを見出した。Sb_2Se薄膜は、結晶-非晶質の相変化の際の光反射率変化により情報記録を行なう。その相変化時間(結晶化速度)は、300ns以下と短く高速書込が可能であることを示した。成膜後、無処理の膜は非晶質であるが、210℃、10分間の熱処理によって結晶化する。この結晶構造は準安定相である。結晶化温度として、195±5℃を、結晶化の活性化エネルギーとして2.9eVを得た。反射率コントラストはSb_2Se膜厚75〜85nmで最大値を示した。基板/SiO_2(50nm)/Sb_2Se(75nm)/SiO_2(150nm)/Al(100nm)の構造の記録実験用ディスクを作成し、静止記録・再生実験を行ない、10回の書換後も記録・消去特性の劣化は見られないことを確認した。また、800Hの信号を線速度2m/sで記録したディスクの再生において37dBのS/N比が得られた。アクリル被覆したものは、耐食性が劣っていたが、石英被覆したものは、加速試験で、充分な耐食性を示した。

近年、情報記録媒体として磁気記録よりも高記録密度を持つ光記録素子が重要視されている。光磁気記録材料としてガドリニウム-テルビウム系合金の開発がなされ、一部、商品化も進められている。しかし記録・再生ヘッドが大型で、高速移動に問題を残し、再記録速度の点で磁気記録よりも劣っている。光記録では、テルル酸化物で実用化されているが、追記型で再書込ができずCDやLDなどにのみ利用されている。書換え可能な光記録素子としてインジウム-アンチモン、ゲルマニウム-テルル-アンチモン-イオウ系などの化合物の結晶-非晶質、結晶-結晶の相変化を利用する方式が考案され、製品化が待たれているが、これらの材料の腐食が残された重大な課題となっている。本研究ではアンチモン-セレン系の薄膜の光記録特性と腐食特性に関して検討を加え、新たな知見を得た。電子ビーム蒸着法により作製したアンチモン-セレン(Sb_2Se)薄膜が、書換型光ディスク媒体として優れた性質を有していることを見出した。Sb_2Se薄膜は、結晶-非晶質の相変化の際の光反射率変化により情報記録を行なう。その相変化時間(結晶化速度)は、300ns以下と短く高速書込が可能であることを示した。成膜後、無処理の膜は非晶質であるが、210℃、10分間の熱処理によって結晶化する。この結晶構造は準安定相である。結晶化温度として、195±5℃を、結晶化の活性化エネルギーとして2.9eVを得た。反射率コントラストはSb_2Se膜厚75〜85nmで最大値を示した。基板/SiO_2(50nm)/Sb_2Se(75nm)/SiO_2(150nm)/Al(100nm)の構造の記録実験用ディスクを作成し、静止記録・再生実験を行ない、10回の書換後も記録・消去特性の劣化は見られないことを確認した。また、800Hの信号を線速度2m/sで記録したディスクの再生において37dBのS/N比が得られた。アクリル被覆したものは、耐食性が劣っていたが、石英被覆したものは、加速試験で、充分な耐食性を示した。