Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

DE2739610C2 - Informationsträger und Verfahren zum Aufzeichnen von Information - Google Patents

Informationsträger und Verfahren zum Aufzeichnen von Information

Info

Publication number
DE2739610C2
DE2739610C2 DE2739610A DE2739610A DE2739610C2 DE 2739610 C2 DE2739610 C2 DE 2739610C2 DE 2739610 A DE2739610 A DE 2739610A DE 2739610 A DE2739610 A DE 2739610A DE 2739610 C2 DE2739610 C2 DE 2739610C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
information
thin film
signal
film
recording
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2739610A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2739610A1 (de
Inventor
Motoyasu Tokyo Terao
Seiji Hachioji Yonezawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Publication of DE2739610A1 publication Critical patent/DE2739610A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2739610C2 publication Critical patent/DE2739610C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03CPHOTOSENSITIVE MATERIALS FOR PHOTOGRAPHIC PURPOSES; PHOTOGRAPHIC PROCESSES, e.g. CINE, X-RAY, COLOUR, STEREO-PHOTOGRAPHIC PROCESSES; AUXILIARY PROCESSES IN PHOTOGRAPHY
    • G03C1/00Photosensitive materials
    • G03C1/705Compositions containing chalcogenides, metals or alloys thereof, as photosensitive substances, e.g. photodope systems
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C13/00Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
    • G11C13/04Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using optical elements ; using other beam accessed elements, e.g. electron or ion beam
    • G11C13/048Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using optical elements ; using other beam accessed elements, e.g. electron or ion beam using other optical storage elements
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24302Metals or metalloids
    • G11B2007/24306Metals or metalloids transition metal elements of groups 3-10
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24302Metals or metalloids
    • G11B2007/2431Metals or metalloids group 13 elements (B, Al, Ga, In)
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24302Metals or metalloids
    • G11B2007/24312Metals or metalloids group 14 elements (e.g. Si, Ge, Sn)
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24302Metals or metalloids
    • G11B2007/24314Metals or metalloids group 15 elements (e.g. Sb, Bi)
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24302Metals or metalloids
    • G11B2007/24316Metals or metalloids group 16 elements (i.e. chalcogenides, Se, Te)
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24318Non-metallic elements
    • G11B2007/24324Sulfur
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/146Laser beam

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Informationsträger zum Aufzeichnen von Information in wenigstens einem Dünnfilm auf einem vorbestimmten Substrat durch Bestrahlung des Dünnfilms mit einem Laserstrahl, wodurch im Dünnfilm Aussparungen bzw. Löcher gebildet werden, die die Information darstellen, wobei der Dünnfilm aus im wesentlichen amorphem Chalkogenid mit einer Zusammensetzung von As1 · Te,, · Sez · G^ besteht, und auf ein Verfahren zum Aufzeichnen von Informationen unter Verwendung dieses Informationsträgers.
In den letzten Jahren wurde das Verfahren zum Speichern von Information, wie z. B. Video- oder Tonsignalen, Daten von elektronischen Rechnern od. dgl., zunehmend beachtet, bei dem die Information in einen Dünnfilm oder in eine Dünnschicht auf einem Substrat mittels Laserstrahlung oder eines Laserstrahles geschrieben und so aufgezeichnet wird, daß Löcher oder Aussparungen in den Dünnfilm unter Einwirkung von Wärmeenergie eines schreibenden Strahles, wie z. B. der Laserstrahlung, eingebracht werden.
Das Aufzeichnen und Wiedergeben von Information in oder von einer Speicherscheibe mittels Lichtstrahlen wurde bereits diskutiert (vgl. »A Review of the MCA Disco-Vision System« von Kent Broadbent in »The 115-th SMPTE Technical Conference & Equipment Exhibit«, 26. April 1976). Zunächst wird das herkömmliche Verfahren zum besseren Verständnis der Erfindung näher erläutert
In Fig. 1, die das Verfahren zum Aufzeichnen vor; Information auf einer Scheibe mittels eines Lichtstrahles erläutert hat eine Scheibe 1 ein Substrat 2, das gewöhnlich aus Glas oder ähnlichem Material besteht und einen Dünnfilm 3 des Speichermediums, das auf eine
ίο Fläche des Substrats aufgetragen ist wie weiter unten näher erläutert wird. Die Scheibe 1 ist durch eine Welle 4 mit hoher Drehzahl drehbar. Über der Scheibe I ist in vorbestimmter kurzer Entfernung eine Linse 5 angeordnet durch die ein abhängig von der aufzuzeichnenden Information impulsähnlich modulierter Laserstrahl 6 auf den Speicher-Dünnfilm 3 zu dessen Bestrahlung fokussiert wird. Sodann wird der Teil des Speicher-Dünnfilmes, der mit dem Laserstrahl 6 bestrahlt wurde, erwärmt um geschmolzen und verschoben oder verdampft zu werden. Die Größe, Gestaltung und Lage des Loches oder der Aussparung, die so im Speicherfilm gebildet werden und gewöhnlich einen kleineren Durchmesser in der Größenordnung von 0,5 bis 1,2 μπι haben, entsprechen der durch den einwirkenden Laserstrahl 6 geführten Information. Auf diese Weise kann Information, wie z. B. Videosignale und Tonsignale od. dgL im Speicherfilm als entsprechende Löcher oder Aussparungen gespeichert werden. Wenn die gespeicherte Information wiedergegeben werden soll, wird die Scheibe 1 mit hoher Drehzahl wie beim Aufzeichnen der Information gedreht, und gleichzeitig wird ein Lese-Lichtstrahl, wie z. B. ein Laserstrahl, fokussiert und auf den Speicherfilm geworfen. Durch Erfassen der Stärke oder ähnlicher Eigenschaften der sich ergebenden reflektierten Strahlung können das Vorliegen oder Nichtvorliegen von Löchern und Aussparungen, deren Lage, Abmessungen und Formen, erfaßt werden, um die gespeicharte Information wiederzugeben.
Es gibt verschiedene Arten von Speichermedien, die für den Speicherfilm beim oben erläuterten Verfahren zum Aufzeichnen von Information verwendet werden können. Typische Beispiele sind ein Speichermedium aus Bi (JP-OS 40 479/1971), ein Speichefmedium aus Bi-Se mit einem Bi/Se-Verhältnis von (2,5—3,5)/l (JP-OS 87 304/1975), ein Speichermedium aus Chalkogenglas (JP-OS 42 849/1975) und ein Speichermedium mit kristallinem Chalkogen als Hauptbestandteil (JP-OS 51 733/1975).
Bisher übliche Materialien oder Werkstoffe für das Speichermedium (vgl. oben) werden derzeit in der Praxis noch nicht verwendet, da der Rauschabstand des Lesesignales der mit hoher Dichte gespeicherten Information sehr niedrig ist, da die eingeschriebene Information leicht instabil wird, usw. So wird z. B. für das Speichermedium aus Bi oder Bi-Se die Form der Aussparungen oft unregelmäßig, die durch Bestrahlung mit dem Laserstrahl gebildet werden. Damit enthält die Information beim Lesen einen großen Anteil von Rauschkomponenten, und ein Rauschabstand höher als 25 dB ist schwierig zu erzielen. Selbst wenn das Speichern auf dem gleichen Speichermedium erfolgt, hat die Unregelmäßigkeit in der Form der Informations-Aussparung mit kleinerem Abmessungen der Aussparung stärkere unerwünschte Einflüsse auf den Rauschabstand. Eine derartige Unregelmäßigkeit in der Form der Aussparung beruht in den meisten Fällen darauf, daß nach dem Schmelzen und dem Verschieben nach außen des Werkstoffes des Speichermediums infolge Bestrah-
lung mit dem fok.ussierten Energie-Strahl ein Teil des geschmolzenen Werkstoffes in der Aussparung kugelförmig aufgrund der Oberflächenspannung und/oder als Teilchen aufgrund teilweiser Kristallisation zurückbleibt. In einem derartigen Fall bleibt die Größe der kugelförmigen Flückstände und der kristallisierten Teilchen unverändert, selbst wenn die Größe der Informations-Aussparung relativ verringert ist Dadurch wird der Rauschabstand umso nachteilhafter beeinflußt, je kleir.-jr die Abmessung der Informations-Aussparung i< > oder des Loches ist
Aus ähnlichem Grund ist es praktisch unmöglich, einen erwünschte» Rauschabstand zu erzielen, wenn das Chalkogenglas oder die kristalline Chalkogensubstanz als Speichermedium verwendet wird.
Schließlich ist ein Informationsträger mit einem Dünnfilm aus im wesentlichen amorphem Chalkogenid mit einer Zusammensetzung von As» · TeySe* ■ Gg bekannt (DE-OS 24 39 848), die aus n.indestens einem der Elemente S, Se und Te und mindestens einem der -Ό Elemente As, Bi, Sb, Ge, Si, Sn, In, Zn, Fe, Cu, Ag, Ni, Tl, AI, V und Pb besteht und vorzugsweise einen Dünnfilm einer Dicke im Bereich von 10 μπι bis 10 nm bildet. Damit soll die Aufgabe gelöst werden, ein Aufzeichnungsverfahren mit hoher Aufzeichnungsgeschwindigkeit und ausreichendem Auflösungsvermögen zu <. rreichen. Es wurde jedoch festgestellt, daß der Dünnfilm dieser Zusammensetzung und Dicke keine ausreichende Langzeitstabilität bei der Speicherung von Daten und keine hohe primäre Originaltreue der aufgezeichneten jo Information gewährleistet.
Nach zahlreichen verschiedenen Versuchen haben die Erfinder erkannt, daß ein Speichermedium aus Chalkogenglas und insbesondere amorphem Chalkogenglas gute Speichereigenschaften oder -kennlinien hat, wenn dessen chemische Zusammensetzung in geeigneter Weise gewählt ist. In diesem Zusammenhang sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Zusammensetzung für das Speichermedium nur dann die gewünschten Eigenschaften haben kann, wenn das Aufzeichnen der Information to unmittelbar nach Herstellung des Speicher-Dünnfilmes erfolgt und die Information innerhalb einer Zeitspanne gelesen wird, während der sich das Speichermedium in seinen Eigenschaften noch nicht geändert hat. Wenn z. B. das hergestellte Speichermedium in Luft bei «5 Raumtemperatur gelassen wird, nimmt der Rauschabstand mit der Zeit beträchtlich ab. In praktischen Anwendungen ist jedoch die Zuverlässigkeit oder Genauigkeit der Information besonders wichtig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Informationsträger der eingangs vorausgesetzten Art zu entwickeln, der ein verbessertes Langzeitverhalten bei der Speicherung von Daten u^id eine hohe primäre Originaltreue der aufgezeichneten Information sichert, und ein vorteilhaftes Verfahren zum Aufzeichnen von Information unter Verwendung dieses Informationsträgers anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß G wenigstens ein Element der Gruppe In, Tl, Sn, Pb, Ge und S bedeutet, mit 10 < * < 25, 50 < y < 88, &o 0 < ζ < 40, 0 < g < 10 bei χ + y + ζ + g = 100 und ζ + g Φ 0, und daß die Dicke des Dünnfilmes zwischen 0,03 und 0,06 μιη lic gt.
Ausgestaltunger dieses Informationsträgers sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 gekennzeichnet.
Außerdem ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zum Aufzeichnen von Information unter Verwendung eines Informationsträgers nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durch Bestrahlung des Dünnfilmes mit einem Laserstrahl, wodurch im Dünnschichtfilm Aussparungen bzw. Löcher gebildet werden, die die Information darstellen, mit dem Kennzeichen, daß man mit einer Dünnfilmdicke zwischen 0,035 und 0,048 μιπ arbeitet und daß der Laserstrahl so auf den Dünnfilm geworfen wird, daß der Energiewert auf der Oberfläche des Dünnfilmes zwischen 6,0 mj/cni2 und 24,0 mj/cm2 liegt
Es hat sich überraschend gezeigt, daß sich die günstigen Schreibeigenschaften des Dünnfilmes bei Einhaltung der speziellen Zusammensetzungsbereiche und des bestimmten Filmdickenbereichs zwischen 0,03 und 0,06 μιτι nur wenig ändern und daß der Dünnfilm gleichzeitig eine überraschend günstige Langzeitstabilität und eine hohe primäre Originaltreue der aufgezeichneten Information aufweist, wobei der gewählte Filmdickenbereich einen möglichst geringen Asymmetrie-Faktor sichert.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 schematisch ein Verfahren zum Aufzeichnen von Information auf einer Speicherscheibe in der Form von Löchern oder Aussparungen,
F i g. 2a ein Signal mit einem Muster einer aufzuzeichnenden Information,
Fig.2b das Einbringen der Aussparungen in den Speicher-Dünnfilm, wenn das in Fig.2a gezeigte Informationsniuster mit Wiedergabetreue geschrieben wird,
F i g. 3a die Informations-Aussparungen im Speicher-Dünnfilm, wenn das in Fig.2a gezeigte Informationsmuster nach einer Änderung gesehrieben wird,
Fig.3b ein Signal mit einem Impulsmuster der Information, die durch die in Fig.3a gezeigte Aussparungs-Anordnung dargestellt ist,
Fig.4 eine Kurve zur Erläuterung der Abhängigkeit eines Asymmetrie-Faktors von den Dicken des Dünnfilms, der das Speichermedium bildet,
Fig. 5 eine Draufsicht mit einer Vorrichtung zum Herstellen des Speicher-Dünnfilmes durch Verdampfen,
Fig.6 ein Zusammensetzungs-Diagramm mit einem Zusammensetzungsbereich eines As—Se—Te-Werkstoffes,
F i g. 7 die Änderung der Eigenschaften des As—Se — Te-Werkstoffes mit der Zeit, und
Fig.8 ein Zusammensetzungs-Diagramm mit dem Zusammensetzungsbereich des As—Te—Ge-Werkstoffes.
Der erfindungsgemäße Informationsträger und das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufzeichnen von Information mittels eines Laserstrahles schließen die Nachteile der bisher üblichen und oben erläuterten Verfahren aus.
Die Erfindung ermöglicht das stabile Speichern der aufgezeichneten Information im Speichermedium für eine lange Zeitdauer und gleichzeitig einen Dünnfilm für das Speichermedium, in dem extrem schmale Aussparungen sehr genau nach dem Einschreiben von Information selbst nach langer Speicherzeit des hergestellten Dünnfjlrnes ohne Verwendung gebildet werden können.
Bej Ausführung der Erfindung wird vorzugsweise ein Substrat aus Glas verwendet, da ein derartiges Substrat leicht mit der gewünschten Ebenheit erhalten werden kann. Weiterhin kann das Substrat aus einem organischen Polymer, wie z. B. Polymethylmethacrylat. oder aus einem Metall oder aus einer zusammengesetzten
Struktur eines Metalles und GIaS, Oxid, Sulfid oder einem organischen Polymer bestehen.
Das so vorbereitete Substrat wird danach mit dem Speicher-Dünnfilm über einer Fläche hiervon durch z. B. Verdampfen belegt. Erfindungsgemäß besteht der Speicher-Dünnfilm aus einem amorphen Chalkogenid mit einer Zusammensetzung von As, · Tex ■ Se? · G^, wobei G wenigstens ein Element aus der Gruppe S, In, Tl, Sn, Pb und Ge bedeutet, wobei χ in einem Bereich 10 < χ < 25 liegt, wobei y in einem Bereich 50 < y < 88 liegt, wobei ζ in einem Bereich 0 < ζ 40 liegt, wobei g in einem Bereich 0 < g < 10 liegt, und wobei gilt x+y+z+g= 100 und ζ + g # 0.
Es wird angenommen, daß das Beifügen von As zu den Chaikogen-Eiementeri, wie ι. B. Te, Se, zum Bilden von Querbindungen unter den Ketten der Atomgruppen von Te oder Se nützlich ist, um dadurch die Viskosität im geschmolzenen oder aufgeweichten Zustand zu erhöhen. Damit wird die Zusammensetzung leicht amorph, was seinerseits nützlich ist, um die Filmoberfläche ebener oder flacher zu machen. Nach dem Aufzeichnen wird die Neigung des Elements Te oder dgl. zur Bildung kugelförmiger Teilchen und Störung der Form des Randes der Informations-Aussparung sicher unterdrückt. Auf diese Weise wird eine Verschlechterung des Rauschabstandes verhindert. Weiterhin wird auch angenommen, daß das Beifügen von Se auch vorteilhaft ist, um die Zusammensetzung amorpher zu machen, so daß die Filmoberfläche noch flacher oder ebener wird. Nebenbei verhindert das Beifügen von Se eine Oxidation von Te. Jedoch ist ein zu großer Betrag von beigefügtem Se nachteilhaft, da der Rauschabstand verschlechtert wird und zum Aufzeichnen eine erhöhte Energie benötigt wird.
Das Beifügen von Elementen, wie z. B. S, In, Tl, Sn, Pb und/oder Ge hat die folgenden Vorteile für das Speichermedium der amorphen Chalkogen-Verbindungen. Zum Beispiel verhindert das Element S die Bildung erhöhter Randkanten der Aussparungen und verringert die Giftigkeit des Dünnfilmes. Elemente, wie z. B. In, Tl, Sn und Pb setzen den elektrischen Widerstandswert herab und erhöhen den Reflexionsfaktor. Das Element Ge macht den Dünnfilm stärker amorph, erhöht die Stabilität des Filmes und verringert die Giftigkeit des Speichermediums. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß zu starkes Beifügen von Beträgen dieser Elemente möglicherweise die Form der Informations-Aussparungen stört und so den Rauschabstand verringert. Das Beifügen dieser Elemente sollte nicht g= 10 überschreiten und größer als g = 2 sein. Innerhalb dieses so Bereiches werden die vorteilhaften Eigenschaften aufgrund des Beifügens der oben beschriebenen Elemente gewährleistet
Zusätzlich zu den oben beschriebenen Elementen können die folgenden Elemente in kleinen Mengen oder Beträgen beigefügt werden: Insbesondere Halogene, Si, P, Ag, Cu, Zn, Cd, Hg, Al, Ga, Sb, Bi, Mn, Fe, Co, Ni, Ce, V, Nb, Cr oder dgl. Das Beifügen dieser Elemente sollte kleiner als 10At-% und vorzugsweise kleiner als 5 At-0Zb sein. &°
Unter anderem ist es insbesondere wichtig, daß der Anteil von As auf eine geeignete Menge begrenzt ist, um eines der Hauptziele der Efindung zu erreichen, nämlich das Aufzeichnen mit dem Speicher-Dünnfilm für eine lange Zeitdauer ohne Änderung in den Eigenschaften.
Wenn im allgemeinen ein Speicher-Dünnfilm mit As zum Aufzeichnen von Information nach langer Zeit verwendet wird, so ist es unmöglich, die eingeschriebene Information mit gutem Rauschabstand zu haben. Selbst wenn weiterhin die Information im Dünnfilm unmittelbar nach dessen Herstellung aufgezeichnet wird, wird der Rauschabstand der Information nach dem Lesen verschlechtert, wenn eine lange Zeit nach dem Aufzeichnen der Information vergangen ist. Der Verschlechterungsgrad im Rauschabstand wird umso größer, je mehr der As-Anteil des Speichermediums anwächst. Obwohl der Vorgang dieser Erscheinung nicht genau erklärt werden kann, so wird doch angenommen, daß er auf der leichten Oxidation von As zu einem As2O3-Kristall beruht. Wenn andererseits der As-Anteil kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, wird der Dünnfilm schwierig amorph, was den Rauschabstand der eingeschriebenen Information verringert oder verschlechtert. Die Geschwindigkeit, mit der der Rauschabstand verringert wird, ist in der Zeit unmittelbar nach der Bildung des Dünnfilmes am größten und nimmt dann progressiv bis zur Sättigung nach Ablauf von ungefähr 6 Monaten ab.
Weiterhin ist auch die Auswahl der Dicke des Speicherfilms von großer Bedeutung, um verbesserte Speichereigenschaften zu erzielen. Wenn z. B. praktisch nützliche Videosignale wiedergegeben werden sollen, sollte die Dicke des Dünnfilmes im Bereich von 0,03 μπι bis 0,06 μίτι und am vorteilhaftesten im Bereich von 0,035 bis 0,048 μπη gewählt werden. Eine zu große Dicke des Filmes schließt eine beträchtlich erhöhte Randkante der Informations-Aussparung ein, wenn diese durch Bestrahlung mit dem Laserstrahl gebildet wird. Wenn folglich das Einschreiben der Information abgeschlossen ist und der Laserstrahl entfernt wird, dann fließt die Werkstoffmasse der erhöhten Randkante hinunter in die hergestellte Aussparung, um deren Form zu stören. Unter dieser Situation kann das Aufzeichnen der Information nicht mit hoher Wiedergabetreue erfolgen. Tatsächlich wird auch der Reflexionsfaktor verringert, um das Lesen unpraktisch zu machen. Andererseits ist bei einem zu dünnen Film ein Teil des Filmes vom Rest nach dem Einschreiben von Information durch Bestrahlung mit der Laserenergie getrennt. Ein derartiger getrennter und geschmolzener Teil neigt zur Bildung einer kugelförmigen Masse unter Einwirkung der Oberflächenspannung, was zu einer zufälligen Reflexion des lesenden Lichtstrahles führt, um Rauschen zu erzeugen. Der Reflexionsfaktor des Filmes wird leicht verringert.
Versuche haben gezeigt, daß bei der Zusammensetzung des Speichermediums der Rauschabstand 45 dB bei einer Filmdicke von 0,04 μπι der Rauschabstand 43 dB bei einer Filmdicke von 0.035 μπι, 4OdB bei 0,03 μπι, 35 dB bei 0,02 μττι, 43 dB bei 0,048 μηι, 40 dB bei 0,06 μίτι, 38 dB bei 0,08 μπι und lediglich 35 dB bei einer Filmdicke von 0,1 μπι beträgt
Im Zusammenhang mit den Einschreib-Eigenschaften muß nicht nur die Form der einzelnen Aussparungen, sondern auch die Reihe oder Anordnung dieser Aussparungen beachtet werden, die durch den Laserstrahl hergestellt werden, der entsprechend in seiner Stärke moduliert ist Im folgenden wird die Beziehung zwischen der Wiedergabetreue des eingeschriebenen Signales und der Dicke des Speicher-Dünnfilmes näher erläutert Fig.2a zeigt graphisch den Verlauf eines impulsförmigen Signaies der einzuschreibenden Information. Auf der Abszisse ist die Zeit aufgetragen, und das einzuschreibende oder zu speichernde Informationssignal hat eine Periode T. In F i g. 2b ist gezeigt, in welcher Weise die Aussparungen 22 im Speicher-Dünn-
ίο
film 21 gebildet werden, wenn das in Fig. 2b gezeigte Informationssignal in den Dünnfilm mit hoher Wiedergabetreue geschrieben wird. Weiterhin ist ein scheibenförmiges Substrat 20 vorgesehen. Entsprechend dem in Fig. 2a gezeigten Informationssignal muß der Speicher-Dünnfilm 21 mit Aussparungen eines längeren Durchmessers von ΤΊ2 während einer Periode T versehen werden.
F i g. 3a zeigt schematisch das Muster von Aussparungen 32, die im Speicher-Dünnfilm 31 gebildet werden, wenn das in Fig.2a gezeigte Informationssignal nach einer Änderung eingeschrieben wird. Das entsprechende Informationsimpuls-Signal ist in Fig. 3b gezeigt, in der auf der Abszisse die Zeit aufgetragen ist. Die Wiedergabetreue der im Dünnfilm gebildeten Aussparungen bezüglich des Informationssignales wird durch
100 (%)
20
ausgedrückt und im folgenden als »Asymmetriefaktor« bezeichnet. Zur Definition der Parameter a', ft'und T'in obiger Gleichung wird auf die F i g. 3a verwiesen. Die Beziehung zwischen dem Asymmetriefaktor und der Dicke des Speicher-Dünnfilmes ist in F i g. 4 gezeigt, die experimentell unter der Bedingung erhalten wird, daß der Dünnfilm aus As22SeieTe6o besteht, daß das Einschreiben durch einen Ar-Laser (0,4579 μπι) mit einem Durchmesser des Laserstrahles von 0,6 μηι erfolgt, und daß der kürzere Durchmesser der hergestellten Aussparung 0,7 μπι beträgt. Der Asymmetriefaktor wird 0%, wenn das Informationssignal-Muster mit höchster Wiedergabetreue aufgezeichnet wird, wie weiter unten näher erläutert wird. Wenn die Filmdicke 0,1 μπι überschreitet, steigt der Asymmetriefaktor schnell an, wie aus F i g. 4 folgt. Dies bedeutet, daß eine derartige Dicke für einen praktischen Speicherfilm nicht geeignet ist. Andererseits steigt im Bereich der Filmdicke unter 0,02 μπι der Asymmetriefaktor auf ähnliche Weise an. Weiterhin wird es schwieriger, den Dünnfilm gleichmäßig herzustellen. Die Dicke in den obigen Bereichen ist so für die Praxis ungeeignet. Der oben für die Filmdicke festgelegte Bereich ist auch für die Wiedergabetreue geeignet, mit der das Aufzeichnen der Information erfolgt. Weiterhin zeigt Fig.4, daß der bevorzugte Bereich für die Filmdicke zwischen 0,03 und 0,06 μπι liegt.
Das Fokussieren des Laserstrahles kann abhängig vom kürzeren Durchmesser einer Aussparung erfolgen. Die optimale Stärke des Laserstrahles sollte leicht so abhängig von der Zusammensetzung und der Dicke des Speicherfilmes geändert werden. Wenn die Filmdicke im Bereich von 0,035 μπι bis 0,048 μπι liegt, kann die Laserstärke so gewählt werden, daß die Energie auf der Filmfläche ungefähr 6,0 mj/cm2 bis 24,0 mj/cm2 beträgt Die optimale Laserenergie hängt also tatsächlich auch von der Filmdicke ab. Eine praktische Regel ist, daß die Laserenergie sich bei einer Verdopplung der Fijmdicke um einen Faktor 1,5 erhöht
Wenn z. B. ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge von ca. 0,488 μηι zusammen mit einer Optik mit einem Wirkungsgrad, yon 30% verwendet wird, isj es möglich, die angestrebten Ziele der Erfindung mit einer Laser-Ausgangsleistung von 2OmW bis 8OmW zu erreichen, In den meisten Fällen muß die Qestrajilungsdauer des Laserstrahles im Pereich von IQ ns bis 500 ns Hegen, Für die Laserquelle können ein Argon-Laser, ein Heliqm-Neon-La.ser, ein YAG-Laser oder zahlreiche andere Laser verwendet werden.
Es kann eine Oberflächen-Schutzschicht" auf der Oberfläche des Speicher-Dünnfilmes und/oder eine Zwischenschicht zwischen dem Speicher-Dünnfilm und dem Substrat gebildet werden, um die Lichtabsorption, die Bindung und den Reflexionsfaktor des Dünnfilmes zu verbessern. Wenn jedoch die Filmdicke über 0,01 μιη abnimmt oder Löcher tiefer als 0,01 μπι in den obigen Schichten aufgrund der Bestrahlung mit dem Laserstrahl gebildet werden, wird die Form der Aussparung und die Oberflächen-Ebenheit gestört. Aus diesen Gründen werden die praktischen Zusammensetzungen dieser Schichten auf einen bestimmten Bereich beschränkt. Die Oberflächen-Schutzschicht kann aus amorphen Werkstoffen von Sb-S-Ge in Reihe, Se-S-Ge in Reihe, Te-S-Ge in Reihe, Se-Ge in Reihe oder S-Ge in Reihe mit jeweils mehr als 65 At.-% an S und mehr als 20 At-% an Ge oder As-S in Reihe, As—S-Sb in Reihe und As-S-Se in Reihe bestehen. Mit diesen Zusammensetzungen hat die Bildung einer Aussparung mit einer Tiefe größer als 0,01 μπι kaum nachteilhaften Einfluß auf den Rauschabstand. In diesem Zusammenhang wird vorzugsweise eine Zwischenschicht mit kontinuierlich geänderter Zusammensetzung im Zwischenbereich zwischen dem Speicher-Dünnfilm und der Schutzschicht durch deren gleichzeitiges Verdampfen gebildet.
Beispiel 1
35 At-% (Prozentsatz in Anzahl der Atome) pulverisiertes As und 65 At-% pulverisiertes Te werden vermischt. 20 g der so erhaltenen Mischung werden in eine Quarzampulle gebracht, die dann auf 6,5 · \Q-'J mbar evakuiert und dicht abgeschlossen wird. Die Quarzampulle wird anschließend auf 8000C für mehr als 3 Stunden in einem elektrischen Ofen erhitzt, während die Ampulle gleichzeitig in Schwingungen versetzt wird. Das Kühlen der Ampulle erfolgt in Umgebungsluft bei Raumtemperatur. Anschließend wird die Quarzampulle aufgebrochen, um eine Verbindung von As und Te herauszunehmen, die dann grob zerkleinert werden.
F i g. 5 zeigt eine Draufsicht einer Vorrichtung zum Herstellen des Speicher-Dünnfilmes durch Verdampfung. Ein scheibenförmiges Substrat aus einer optisch polierten und gereinigten Glasplatte mit 35,5 cm Durchmesser wird in die in F i g. 5 dargestellte Vakuum-Verdampfungsvorrichtung gebracht, in der vier Verdampfungsschiffchen angeordnet sind. Es sei darauf hingewiesen, daß diese Schiffchen nicht dargestellt sind, wobei jedoch deren Lagen durch die Bezugszeichen 51 s 52.53 und 54 angedeutet sind. Jedes Schiffchen Hegt unter dem scheibenförmigen Substrat 2 entlang einer Umfangslinie eines Kreises, der koaxial mit der Mittenwelle 4 zur Drehung der Scheibe ist Der Abstand zwischen dem scheibenförmigen Substrat 2 und «Jen einzelnen Schiffchen wird bei diesem Beispiel auf ca. 6 cm eingestellt Jedes dieser Schiffchen dient ζμπι Schutz des Substrats vor Auftragen von zerstäubten Tropfen oder Teilchen der verdampften Substanzen. Zu diesem Zweck ist das Schiffchen so aufgebaut, daß d,er Verdampfungswerkstoff nicht direkt von der Stelle sichtbar jst, an cjer der Pönnfilm durch Verdampfung hergestellt wird. Drei dieser Schiffchen werden mit A65 bzw,.Te bzw. Se beladen. Die Menge an J65, mit dem das zugeprdnete Schiffchen beladen jst, wird so eingestellt daß die Filmdicke ca. 0,08 μπι wjrd,, wenn die Gesamtmenge des Verdampfungsmaterials a,tyf die Su,!j!stra,tscneibe aufgetragen wurde.
Zwischen der Glas-Substratscheibe und den einzelnen Schiffchen sind sektorähnliche Schlitze M, 56,57 und 56 sowie zugeordnete Verschlußglieder 59,60,61 und 62 so angeordnet, daß die Abmessungen der durch die Schlitze bestimmten Öffnungen wahlweise durch die zugeordneten Verschlußglieder in gewünschten Verhältnissen gesteuert werden können. Bei diesem Beispiel ist der öffnungswinkel der Schlitze auf ca. 12° eingestellt. Nachdem die Vorrichtung auf einen bestimmten Vakuumwert evakuiert wurde, wird die Glas-Substratscheibe 2 mit 120 U/min in Drehung versetzt, während Strom zu den einzelnen Schiffchen geschickt wird, um die in den Schiffchen enthaltenen Materialien zu verdampfen. Die Verdampfungsmenge von den Schiffchen wird durch Filmdicken-Monitore 63, 64, 65 und 66 vom Quarz-Schwingtyp erfaßt, um die in die Schiffchen gespeisten Ströme so zu steuern, daß die Verdampfungsgeschwindigkeit auf einem konstanten Wert gehalten werden kann. Der Filmdicken-Monitor vom Quarz-Schwingtyp ist so aufgebaut, daß ein Auftragen von Verdampfungsmaterial auf einem Quarz-Schwingglied eine Änderung von dessen Schwingungsfrequenz abhängig von der Masse des aufgetragenen Materials hervorruft. Aus der Änderung der Schwingungsfrequenz kann der Stand der Verdampfung ermittelt werden.
Durch wahlweise Steuern der öffnungswinkel der Verschlußglieder für die einzelnen Schiffchen auf geeignete Werte werden beim Verdampfen Filme mit verschiedenen Zusammensetzungen erzeugt.
Wenn die Verdampfungsmenge von dem As35Te6S enthaltenden Schiffchen einen Wert erreicht, der zum Herstellen eines Speicherfilmes mit einer Dicke von ca. 0,015 μπι beim Auftragen auf die Substratscheibe ausreicht, werden die Verschlußglieder geöffnet, um den Verdampfungsfilm mit einer Dicke von ca. 0,04 μπι zu bilden. Die Zeitdauer, während der die einzelnen Verschlußglieder geöffnet sind, beträgt ca. 7 min. Es hat sich gezeigt, daß die Fläche des Verdampfungsfilmes flacher oder ebener wird, wenn die Verdampfungsgeschwindigkeit höher gewählt ist. Jedoch führt eine zu hohe Verdampfungsgeschwindigkeit zu einem Durchgang der Teilchen des Verdampfungsmaterials durch die Deckel der Schiffchen, um die Substratscheibe zu erreichen, was zum Erzeugen von Rauschen führt. Da die bestimmte oder positive Erwärmung der Substratscheibe nicht bewirkt wurde, wird im wesentlichen kein Temperaturanstieg des Substrats beobachtet. Das Verdampfungsmaterial von dem Schiffchen ist während der Anfangsphase der Verdampfung an As reich, und die Menge an Te nimmt fortschreitend zu. Daher ist der As-Antei! im Verdumpfungsfilm bei der Herstellung im Bereich näher zum Glassubstrat höher. Die Zusammensetzung des aufgetragenen Filmes auf einem Mittelwert in Dicken-Richtung beträgt As2OSeI5Te6S. Wenn die Verschlußglieder früher geöffnet werden, entsteht ein Dünnfilm mit größerer Menge an As als der obige Wert Andererseits führt ein öffnen der Verschlußglieder zu späterer Zeit zu einem Dünnfilm mit Te in größerer Menge. Wenn weiterhin die Menge des. in das Schiffchen geladenen As35Te6S erhöht wird, wird ein Dünnfilm einer Zusammensetzung erhalten, die sich in Dicken-Richtung leicht ändert Es ist auch möglich, Dünnfilme mit verschiedenen Zusammensetzungen zu erzielen, indem lediglich die Zeitdauer geändert wird, während der das Verschlußglied geöffnet ist, das dem einzelnen Schiffchen zugeordnet ist, das ein Material aus As-Te-Se in Reihe oder As—Te—Se—Ge in Reihe enthält. Bei Verdampfungsfilmen mit im wesentlichen gleichen Zusammensetzungen auf einem Mittelwert in Dicken-Richtung können im wesentlichen die gleichen Eigenschaften erzielt werden. Alle durch die oben erläuterten Verdampfungsverfahren hergestellten Dünnfilme sind im wesentlichen amorph. Die Bestimmung der Amorphheit erfolgt durch Brechung des durchgelassenen Elektronenstrahles, während die Zusammensetzung durch Röntgenstrahl-Fluoreszenzanalyse bestimmt wird.
Das Aufzeichnen von Information auf der Speicherscheibe mit einem Glassubstrat, auf dem der Speicherfilm in der oben erläuterten Weise aufgetragen ist, erfolgt so, wie dies in F i g. 1 gezeigt ist. Während die
!5 Speicherscheibe 1 aus Glas mit hoher Drehzahl, z. B. 1800 U/min, umläuft, wird insbesondere der Aufzeichnungskopf 5 zur Scheibe an eine Stelle gefahren, die von dieser um einen vorbestimmten Abstand entfernt ist. Die Scheibe 1 wird mit einem impulsähnlichen Laserstrahl eines Argonionen-Lasers mit einer Wellenlänge von 0,4579 μπι bestrahlt, der in der Impulsbreite und im Impulsintervall entsprechend aufzuzeichnenden Videosignalen nach Fokussierung durch eine Linse im Aufzeichnungskopf moduliert ist. Für den Speicherfilm der Zusammensetzung von As2oSei5Te65 wird das Ausgangssignal des Lasers auf ungefähr 28 mW eingestellt. Unter dieser Bedingung beträgt die Leistung des den aufgedampften Speicherfilm erreichenden Laserstrahles ungefähr 9 mW. Das heißt, der Wirkungsgrad oder die Leistungsfähigkeit der Optik beträgt ungefähr 30%. Die Materialien für As-Te-Se in Reihe zeigen einen großen Wert von y, der einen Faktor oder Index darstellt, um die Eigenschaften der verschiedenen Speichermaterialien anzuzeigen, wie z. B. von photogra-
phischen Filmen. Im folgenden ist der Faktor γ wie folgt ■ definiert; wenn die absorbierte Energie mit ^bezeichnet wird, während die Masse des von der mit dem Schreib-Laserstrahl bestrahlten Stelle entfernten Materials V beträgt, dann ist der Faktor γ gegeben als Maximalwert und dV/dE Demgemäß bedeutet ein großer Wert von γ, daß eine kleine Zunahme in der Energie des Laserstrahles über einen Schwellenwert von einem geringeren Energiepegel zu einer beträchtlichen Änderung in der Energie des aufzeichnenden Laserstrahles bewirkt einen Zustand, in dem das Aufzeichnen vollkommen unmöglich in einen anderen Zustand zu ändern ist, in dem das Aufzeichnen vollkommen erfolgen kann. Für die Materialien As—Te—Se in Reihe liegt der Wert von γ in der Größenordnung von 2 - 10~3 cm-3/]. Ein derart großer Wert von γ kann durch die Tatsache erklärt werden, daß bei thermischem Erzeugen einer Aussparung oder eines Loches in lediglich einem Bruchteil eines durch den aufzeichnenden Energiestrahles bestrahlten Bereiches die weichgemachte oder geschmolzene Masse des Speichermediums radial nach außen unter dem Einfluß der Oberflächenspannung getrieben wird, wodurch die anfangs gebildete Aussparung in der Fläche vergrößert wird. Auf diese Weise wird die Randwand der Aussparung steil, so daß die durch die Aussparung dargestellte Information mit hoher Genauigkeit gelesen werden kann. Weiterhin kann aufgrund einer derartigen Vergrößerung der Aussparung eine glatte Randkante in der Aussparung erhalten werden. Es hat sich gezeigt daß eine elliptische Aussparung mit einem kleineren Durchmesser von ungefähr 0,7 μπι gebildet werden kann, wenn der oben beschriebene Laserstrahl verwendet wird. Der Aufzeichnungs- oder Schreibkopf wird so
befestigt, daß er radial verschiebbar ist.
Die aufgezeichnete Information wird auf die folgende Weise gelesen. Die Scheibe wird mit 1800 U/min gedreht, und der Lesekopf wird zur Scheibe an eine Stelle gefahren, die von der Scheibe um eine vorbestimmte kurze Entfernung beabstandet ist. Die Scheibe wird mit einem Laserstrahl einer Wellenlänge von 0,6328 μίτι, die von einem He — Ne-Laser von ungefähr 1 mW Ausgangsleistung erzeugt ist, über ein Fokussier-Linsensystem im Lesekopf bestraht. Eine Änderung in der Stärke des reflektierten Lichtstrahles wird durch einen geeigneten Fühler erfaßt.
Um den Rauschabstand zu messen, wird anstelle von Videosignalen ein Standard-Impulssignal von 6 MHz mit einer Impulsbreite von etwa 65 ns auf der Scheibe aufgezeichnet, und mittels eines Argonionen-Laserstrahles wird danach das aufgezeichnete Signal mit einem Laserstrahl gelesen, der durch einen He—Ne-Laser erzeugt ist. Der Meßwert wird in einen Wert entsprechend dem Aufzeichnen eines Färb-Videosignales umgewandelt.
Als Ergebnis der Messung des Rauschabstandes für den Speicherfilm mit der Zusammensetzung As2oSei5Te65, die entsprechend dem vorliegenden Beispiel hergestellt ist, kann ein Rauschabstand von ca. 46 dB erzielt werden, wenn das Signal geschrieben und unmittelbar nach der Bildung des Speicherfilmes gelesen wird. Wenn das Aufzeichnen auf dem Dünnfilm erfolgte und dieser in einer staubfreien Luftkammer bei Raumtemperatur für 6 Monate belassen und anschließend die gespeicherte Information gelesen wurde, so wird ein Rauschabstand von ca. 45 dB gemessen. Es sei betont, daß der Unterschied im Rauschabstand zwischen dem ersten und dem letzten Fall im Bereich von Meßfehlern liegt und somit vernachläßigbar ist. In der folgenden Tabelle 1 sind die gemittelten Zusammensetzungen in Dicken-Richtung der entsprechend dem vorliegenden Beispiel hergestellten Dünnfilme und die entsprechenden Rauschabstände zusammengefaßt:
Tabelle 1 Zusammensetzung Rauschabstand Proben-Nr. Zusammensetzung Rauschabstand
Proben-Nr. (dB) (dB)
As20SeI5Te65 45 16 As2Se98 35
1 AsnSe4Te84 40 17 As23Se32Te45 35
2 AsnSe19Te70 40 18 As25Se50Te25 35
3 AsnSe29Te60 40 19 As20Seg0 35
4 ASioSe4oTe5o 40 20 As30Te70 35
5 As2]Se29Te50 40 21 As29Se10Te61 35
6 As22Se18Te60 40 22 Αβ,-Χ'"—-T^"
—'-ίβ1 ^u j*.
35
7 As25Se4Te71 40 23 As5Te95 30
8 As10Te9O 35 24 Se30Te70 30
9 As8Se10Te82 35 25 Se50Te50 27
10 As8Se12Te70 35 26 Se 32
11 As8Se33Te59 35 27 As40Te60 28
12 As5Se5JTe40 35 28 As40Se20Te40 30
13 As15Se40Te45 35 29 As40Se30Te30 30
14 As15Se60Te25 35 30 As3oSe60Te)0 30
15
Hinweis: Die Proben Nr. 9 bis 30 dienen zum Vergleich.
Der Bereich der Zusammensetzungen, der das Ziel der Erfindung erreichen kann, ist in F i g. 6 gezeigt, in der die Zusammensetzungen der in der Tabelle 1 aufgezählten Proben durch die Probennummern angegeben sind. Die schraffierte Fläche in F i g. 6 stellt den Bereich der Zusammensetzung dar, in dem der Rauschabstand unabhängig vom Zeitablauf stabil ist
F i g. 7 zeigt graphisch Änderungen der Eigenschaften der Rauschabstände in Abhängigkeit von der Zeit für typische Zusammensetzungen der Speicherfilme zum Vergleich. Die Rauschabstände werden durch Aufzeichnen eines Signales in den Speicherfilmen unmittelbar nach deren Bildung und Wiedergabe des Signales in verschiedenen Zeitpunkten gemessen. In F i g. 7 gilt eine Kurve 71 für die Zusammensetzung von As2oSei5Te65, eine Kurve 73 für die Zusammensetzung von As^Te« und eine Kurve 74 für die Zusammensetzung von AST. Aus einem Vergleich dieser Kurven zeigt sich, daß das Material der Zusammensetzungen^ dem entsprechend der Erfindung festgelegten Bereich hervqrragend stabil ist.
Beispiel 2
Auf ähnliche Weise wie beim vorhergehenden Beispiel 1 werden Materialien mit Zusammensetzungen von As35Te65 bzw. GeisTees künstlich in Quarzampullen hergestellt Die Zusammensetzung Gei5Te85 wird bei JOOO0C im elektrischen Ofen erhitzt.
Wie beim Beispiel 1 wird eine Glasscheibe mit 35,5 cm Purchmesser mit polierter Spiegeloberfläche in ejne Vakuum-Verdampfungsvorrichtung gebracht, so daß die Scheibe um deren Mittenachse gedreht werden kann. Die Vakuum-Verdampfungsvorrichtung hat den gleichen Aufbau wie beim vorhergehenden Beispiel 1. Drei Verdampfungsschiffchen werden verwendet und mit As35Te65. Ge15TeSS und Te beladen. Die Zusammen-
55
60
Setzungen in den drei Schiffchen werden gleichzeitig verdampft, und ein DP.nnfilm mit einer gemittelten Zusammensetzung von As^GesTe« wird hergestellt, indem entsprechend die Öffnungswinkel der Verschiußglieder für die Schiffchen eingestellt werden. Die Filmdicke wird auf ca. 0,04 μίτι eingestellt. Die Drehzahl der Substratscheibe beträgt 120 U/min. Das Substrat wird nicht erhitzt
Das Aufzeichnen und Wiedergeben von Information in und vom Speicherfilm erfolgt auf ähnliche Weise wie beim Beispiel 1.
Beim vorliegenden Beispiel beträgt der Rauschabstand 43 dB, wenn das Aufzeichnen und Wiedergeben
unmittelbar nach der Herstellung des Speicherfilmes erfolgL Bei einer nach Ablauf von 6 Monaten durchgeführten Messung wird ein Rauschabstand von 42 dB erhalten. Es liegt im wesentlichen kein Unterschied zwischen diesen Rauschabständen vor, wobei der Unterschied als Meßfehler vernachlässigt werden kann. Das Element Ge verhindert eine Oxidation von As.
Zusätzlich zu den obigen Zusammensetzungen werden Messungen für verschiedene Speicherfilme durchgeführt, die verschiedene Zusammensetzungen nach 6 Monaten seit Herstellung der Filme haben. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 zusammengefaßt
Tabelle 2
Proben-Nr.
Zusammensetzung
Rauschabstand Proben-Nr. (dB)
Zusammensetzung
Rauschabstand (dB)
1 ASi0Ge5Te85 40 10 As8Ge15Te77 35
2 As10Ge10Te80 40 11 \s,5Ge20Te65 35
3 As20Ge10Te70 40 12 As30Ge5Te65 35
4 As2SGe5Te70 40 13 As7Ge5Te88 35
5 As20Ge2Te78 43 14 As30Ge20Te50 30
6 AS]5Ge2Te83 43 15 As5Ge40Te55 28
7 As12Ge]Te87 40
8 As19Ge1Te80 40
9 As25Ge1Te74 40
Hinweis: Die Proben Nr. 10 bis IS dienen zum Vergleich.
Die F i g. 8 zeigt den Bereich der Zusammensetzungen, der das Ziel der Erfindung erreichen kann. In dieser Figur sind die Zusammensetzungen durch die zugeordneten Probennummern in Tabelle 2 angegeben. Die schraffierte Fläche stellt den Bereich der Zusammensetzungen dar, in dem der Rauschabstand stabil gegenüber
Tabelle 3
Änderungen ist, wie z. B. dem Zeitablauf.
Das Aufzeichnen kann auf ähnliche Weise bei Filmer von Zusammensetzungen gemacht werden, die S, In, TI Sn oder Pb enthalten. Beispiele derartiger Zusammen Setzungen sind in der Tabelle 3 zusammen mit der jeweiligen Rauschabständen angegeben.
Proben-Nr. Zusammensetzung Rauschabstand
(dB)
1 ASi5Te75Ge7Pb3 40
2 As15Te77S8 40
3 As15Te80Sn5 40
4 As20Te78Tl2 39
5 As15Te75Ge6S4 40
6 As18Te64Se15Ge3 40
7 As15Te69Se8In8 40
8 As15Te75Ge8Tl2 40
9 As15Te75Ge8Sn2 40
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Informationsträger zum Aufzeichnen von Information in wenigstens einem Dünnfilm auf einem vorbestimmten Substrat durch Bestrahlung des Dünnfilmes mit einem Laserstrahl, wodurch im Dünnfilm Aussparungen bzw. Löcher gebildet werden, die die Information darstellen, wobei der Dünnfilm aus im wesentlichen amorphem Chalkogenid mit einer Zusammensetzung von As* · Te^. · Sez · Gg besteht, dadurch gekennzeichnet, daß G wenigstens ein Element der Gruppe In, Tl, Sn, Pb, Ge und S bedeutet, mit 10 < χ < 25, 50 < y < 88, 0 < ζ < 40, 0 < g < 10 bei χ + y + ζ + g = 100 und ζ + g Φ 0, und daß die Dicke -des Dünnfilms (3; 21; 31) zwischen 0,03 und 0,06 μπι liegt
2. Informationsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß g = Oist.
3. Informationsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß G = Ge ist.
4. Informationsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ζ = 0 ist.
5. Informationsträger nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß 2 < g < 10 ist.
6. Informationsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (2) aus Glas besteht.
7. Verfahren zum Aufzeichnen von Information unter Verwendung eines Informationsträgers nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durch Bestrahlung des Dünnfilmes mit einem Laserstrahl, wodurch im Dünnschichtfilm Aussparungen bzw. Löcher gebildet werden, die die Information darstellen, dadurch gekennzeichnet, daß man mit einer Dünnfilmdicke zwischen 0,035 und 0,048 μΓΠ arbeitet und daß der Laserstrahl so auf den Dünnfilm geworfen wird, daß der Energiewert auf der Oberfläche des Dünnfilmes zwischen 6,0 mj/cm2 und 24,0 mj/cm2 liegt.
DE2739610A 1976-09-03 1977-09-02 Informationsträger und Verfahren zum Aufzeichnen von Information Expired DE2739610C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10485376A JPS5331106A (en) 1976-09-03 1976-09-03 Information recording member

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2739610A1 DE2739610A1 (de) 1978-03-16
DE2739610C2 true DE2739610C2 (de) 1984-04-12

Family

ID=14391832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2739610A Expired DE2739610C2 (de) 1976-09-03 1977-09-02 Informationsträger und Verfahren zum Aufzeichnen von Information

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4238803A (de)
JP (1) JPS5331106A (de)
DE (1) DE2739610C2 (de)
FR (1) FR2363857A1 (de)
GB (1) GB1574065A (de)
NL (1) NL174094C (de)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2468971B1 (fr) * 1978-09-19 1985-07-12 Hitachi Ltd Organe d'enregistrement d'informations
US4357616A (en) * 1979-03-26 1982-11-02 Hitachi, Ltd. Recording medium
JPS563443A (en) * 1979-06-22 1981-01-14 Hitachi Ltd Information recording component
JPS5613534A (en) * 1979-07-16 1981-02-09 Toshiba Corp Optical recording body and its manufacture
JPS5621893A (en) * 1979-07-27 1981-02-28 Xerox Corp Optical recording part
JPS6023997B2 (ja) * 1980-08-20 1985-06-10 株式会社日立製作所 記録用部材
JPS5766996A (en) * 1980-10-15 1982-04-23 Hitachi Ltd Information recording member and method of preparing thereof
US4379299A (en) * 1981-04-06 1983-04-05 North American Philips Corporation Recording structure for direct read after write recording
JPS58142894A (ja) * 1982-02-19 1983-08-25 Toshiba Corp 光学的情報記録媒体
WO1984002420A1 (en) * 1982-12-06 1984-06-21 Comtech Res Unit Image forming and data storage
JPS59185048A (ja) * 1983-04-01 1984-10-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学情報記録部材及び記録方法
JPS6014441A (ja) * 1983-07-04 1985-01-25 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置作製方法
JPS6042095A (ja) * 1983-08-19 1985-03-06 Hitachi Ltd 情報の記録用部材およびその製造方法
JPS61152487A (ja) * 1984-12-25 1986-07-11 Nippon Columbia Co Ltd 光情報記録媒体
DE3601265A1 (de) * 1985-01-18 1986-07-24 Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki, Kanagawa Optisches system fuer informationsaufzeichnung
US4670345A (en) * 1985-02-22 1987-06-02 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Information recording medium
JP2557828B2 (ja) * 1985-09-11 1996-11-27 株式会社東芝 画像処理システム
NL8503235A (nl) * 1985-11-25 1987-06-16 Philips Nv Methode voor de optische registratie van informatie en een in de methode toegepast optisch registratie element.
JP2585520B2 (ja) * 1985-12-27 1997-02-26 株式会社日立製作所 相変化記録媒体
US4797871A (en) * 1986-09-15 1989-01-10 Eastman Kodak Company Erasable optical recording method
US4680101A (en) * 1986-11-04 1987-07-14 Ppg Industries, Inc. Electrolyte permeable diaphragm including a polymeric metal oxide
US5016240A (en) * 1987-10-07 1991-05-14 The Dow Chemical Company Optical recording medium
US4888758A (en) * 1987-11-23 1989-12-19 Scruggs David M Data storage using amorphous metallic storage medium
JPH04167237A (ja) * 1990-10-31 1992-06-15 Sony Corp 光ディスク
US5392272A (en) * 1993-03-29 1995-02-21 Sri International Single erasable optical recording layer having both retention and expansion characteristics
US6905101B1 (en) * 2002-06-11 2005-06-14 Chief Manufacturing Inc. Adjustable, self-balancing flat panel display mounting system
US6873560B2 (en) * 2002-09-23 2005-03-29 Paul D. Pavlichek Optical memory device
US7922139B2 (en) 2006-05-05 2011-04-12 Milestone Av Technologies Llc Adjustable projector mount
EP2100446B1 (de) 2007-01-05 2018-10-17 Milestone AV Technologies LLC Wandkollisionsvermeidende selbstbalancierende anordnung zur gekippten positionierung einer flachen elektronischen anzeige
CA2735908C (en) 2008-09-02 2016-12-13 Milestone Av Technologies Llc Low profile mount for flat panel electronic display

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL224894A (de) * 1957-06-08
US3707372A (en) * 1968-02-19 1972-12-26 Teeg Research Inc Electromagnetic radiation sensitive elements
US3641510A (en) * 1970-01-02 1972-02-08 Gen Electric Beam addressable mass storage using thin film with bistable electrical conductivity
US3636526A (en) * 1970-06-08 1972-01-18 Energy Conversion Devices Inc Information-recording system employing amorphous materials
US3655256A (en) * 1971-01-04 1972-04-11 Advanced Technology Center Inc Holography with thermochromic recording materials
DE2439848C2 (de) * 1973-08-20 1985-05-15 Canon K.K., Tokio/Tokyo Verfahren zum Aufzeichnen mittels eines Laserstrahls
JPS577919B2 (de) * 1973-08-20 1982-02-13
DE2358859C3 (de) * 1973-11-26 1981-08-06 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Aufzeichungsträger zum optischen Aufzeichnen von Informationen mittels sequentieller Signale
JPS5932319B2 (ja) * 1974-03-22 1984-08-08 富士写真フイルム株式会社 記録材料
US3959799A (en) * 1974-09-09 1976-05-25 International Business Machines Corporation Information storage by laser beam initiated reactions
GB1529037A (en) * 1976-06-08 1978-10-18 Nippon Telegraph & Telephone Image-forming materials having a radiation sensitive chalcogenide coating and a method of forming images with such materials

Also Published As

Publication number Publication date
NL174094C (nl) 1984-04-16
US4238803A (en) 1980-12-09
DE2739610A1 (de) 1978-03-16
FR2363857B1 (de) 1981-10-30
FR2363857A1 (fr) 1978-03-31
JPS5331106A (en) 1978-03-24
NL7709706A (nl) 1978-03-07
JPS6155176B2 (de) 1986-11-26
NL174094B (nl) 1983-11-16
GB1574065A (en) 1980-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2739610C2 (de) Informationsträger und Verfahren zum Aufzeichnen von Information
DE69313926T2 (de) Optisches Aufzeichungsmedium und Verfahren zur Herstellung desselben
DE60125285T2 (de) Informationsaufzeichnungsmedium, Verfahren zu seiner Herstellung, und Aufzeichnungs- /-Wiedergabeverfahren dafür
DE3110583C2 (de) Aufzeichnungsmaterial
DE60034974T2 (de) Optisches Phasenübergangsaufzeichnungsmedium und Herstellungsverfahren
DE69814761T2 (de) Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren, die ein optisches Aufzeichnungsmedium verwenden
DE3885156T2 (de) Verfahren zum Aufzeichnen und Löschen von Daten.
DE60132380T2 (de) Optisches Aufzeichnungsmedium, Verfahren zu dessen Herstellung und Verfahren und Vorrichtung zum Aufzeichnen auf oder Lesen von diesem Medium
DE60037045T2 (de) Optisches Aufzeichnungsmedium und Herstellungsverfahren dafür
DE69816073T2 (de) Verfahren zur herstellung eines optischen informationsaufzeichnungsmediums, und durch das verfahren hergestelltes optisches informationsaufzeichnungsmedium
DE69317459T2 (de) Optisches Informationsaufzeichnungsmedium und Verfahren zum Entwurf seiner Struktur
DE60114327T2 (de) Optisches Informationsaufzeichungsmedium, Herstellungsverfahren, Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe, und Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät
DE69738285T2 (de) Optisches Speichermedium
DE3781926T2 (de) Medium fuer optische informationsaufzeichnung.
DE68914806T2 (de) Optischer Aufzeichnungsträger.
DE4421221A1 (de) Informationsaufzeichnungs-Dünnfilm und Informationsaufzeichnungsmediums sowie Verfahren zu deren Herstellung
DE60119846T2 (de) Optisches Aufzeichungsmedium und Verfahren zu seiner Herstellung
DE69728807T2 (de) Optisches Aufzeichnungsmedium
DE3802998A1 (de) Verfahren zur herstellung einer duennen roentgenamorphen aluminiumnitrid- oder aluminiumsiliciumnitridschicht auf einer oberflaeche
DE3802679C2 (de)
DE60015829T2 (de) Optischer Aufzeichnungsträger und Verfahren zu dessen Initialisierung
DE69023228T2 (de) Optisches Aufzeichnungsmedium.
DE60131211T2 (de) Informationsaufzeichnungsmedium und Verfahren zu seiner Herstellung
DE60308958T2 (de) Optisches Phasenübergangsaufzeichnungsmedium
DE69322365T2 (de) Optisches Aufzeichnungsmedium

Legal Events

Date Code Title Description
OAP Request for examination filed
OD Request for examination
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee