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JPH10320857A - Optical recording medium and its ultra resolving/ reproducing method - Google Patents

Optical recording medium and its ultra resolving/ reproducing method

Info

Publication number
JPH10320857A
JPH10320857A JP10062619A JP6261998A JPH10320857A JP H10320857 A JPH10320857 A JP H10320857A JP 10062619 A JP10062619 A JP 10062619A JP 6261998 A JP6261998 A JP 6261998A JP H10320857 A JPH10320857 A JP H10320857A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
super
film
reproduction
resolution
optical
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.)
Pending
Application number
JP10062619A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsutaro Ichihara
勝太郎 市原
Akiko Hirao
明子 平尾
Hideyuki Nishizawa
秀之 西沢
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP10062619A priority Critical patent/JPH10320857A/en
Publication of JPH10320857A publication Critical patent/JPH10320857A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the optical recording medium and its ultra-resolving method generating the change of transmittance of a ultra-resolving film in the region of a practical reproducing optical power, having the large quantity of change, capable of forming an optical aperture at a high speed for the short time of about the passing time of a reproducing optical spot and showing stability even for repeating reproduction. SOLUTION: In the optical recording medium providing with a recording layer 15 and the ultra-resolving film 13 provided in the incident side of the reproduced light with respect to the recording layer 15 and allowing ultra- resolving reproduction by forming the optical aperture by absorptive saturation to the ultra-resolving film 13, the ultra-resolving film 13 is composed of the fine grain dispersed film dispersed semiconductor fine grains into the matrix or the continuous film of the semiconductor, and the percentage content of the matrix material or contamination mixed into the semiconductor fine grains or the continuous film of the semiconductor is specified to be 20 at.%, or below.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は光記録媒体およびそ
の超解像再生方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an optical recording medium and a super-resolution reproducing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ビームの照射により情報の再生または
記録・再生を行う光ディスクメモリは、大容量性、高速
アクセス性、媒体可搬性を兼ね備えた記憶装置として音
声、画像、計算機データなど各種ファイルに実用化され
ており、今後もその発展が期待されている。光ディスク
の高密度化技術としては、原盤カッティング用ガスレー
ザーの短波長化、動作光源である半導体レーザーの短波
長化、対物レンズの高開口数化、光ディスクの薄板化が
考えられている。さらに記録可能な光ディスクにおいて
は、マーク長記録、ランド・グルーブ記録など種々のア
プローチがある。
2. Description of the Related Art An optical disk memory for reproducing or recording / reproducing information by irradiating a light beam is a storage device having a large capacity, a high-speed access property, and a medium portability. It has been put into practical use, and its development is expected in the future. As a technique for increasing the density of an optical disk, shortening of the wavelength of a gas laser for cutting a master, shortening of the wavelength of a semiconductor laser as an operating light source, increasing the numerical aperture of an objective lens, and reducing the thickness of the optical disk are considered. Further, there are various approaches to recordable optical disks, such as mark length recording and land / groove recording.

【0003】また、光ディスクの高密度化の効果が大き
い技術として、媒体膜を利用する再生超解像技術が提案
されている。再生超解像技術は、当初、光磁気ディスク
特有の技術として提案されたものである。光磁気記録の
再生超解像技術では、記録層に対して再生光照射側に超
解像機能を有する磁性膜(超解像膜)を設け、両者を交
換結合または静磁結合させた媒体を用いる。そして、再
生光を照射して超解像膜を昇温させて層間の交換力また
は静磁力を変化させ、超解像膜に再生スポットに対する
部分的な光学マスクまたは光学開口を形成する。
Further, as a technique that has a great effect of increasing the density of an optical disc, a reproduction super-resolution technique using a medium film has been proposed. The playback super-resolution technique was originally proposed as a technique unique to a magneto-optical disk. In the reproduction super-resolution technology of magneto-optical recording, a magnetic film (super-resolution film) having a super-resolution function is provided on the recording layer on the side irradiated with the reproduction light, and a medium in which both are exchange-coupled or magnetostatically coupled is provided. Used. Then, the super-resolution film is heated by irradiating the reproduction light to change the exchange force or the magnetostatic force between the layers, thereby forming a partial optical mask or an optical aperture for the reproduction spot on the super-resolution film.

【0004】その後、光磁気ディスク以外にROMディ
スクでも、記録層に対して再生光照射側に再生光の照射
により光透過率が変化する超解像膜を設けて超解像再生
する試みが報告されている。このように、再生超解像技
術は光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、WOR
M、相変化光記録媒体など全ての光ディスクに適用可能
なことが明らかになった。
[0004] After that, it has been reported that even in the case of a ROM disk other than a magneto-optical disk, an attempt is made to provide a super-resolution film whose light transmittance is changed by irradiation of the reproduction light on the recording layer irradiation side with respect to the recording layer to perform super-resolution reproduction. Have been. As described above, the reproducing super-resolution technology is a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a WOR.
It has been clarified that the method can be applied to all optical disks such as M and phase change optical recording media.

【0005】従来の超解像再生技術で提案されている超
解像膜は、ヒートモード方式とフォトンモード方式に大
別される。ヒートモード方式では、再生光照射によって
超解像膜を加熱して超解像膜に相転移などを発生させ、
透過率の高い光学開口を形成する。この光学開口の形状
は、超解像膜の等温線と同一になる。この光学開口のサ
イズは、環境温度の影響により変動しやすいため、光デ
ィスクの線速に合わせて厳密に熱制御することが必要に
なる。また、ヒートモード方式の超解像膜は、再生時お
よび記録時の熱疲労により、十分な繰り返し安定性を得
るのが困難である。
[0005] The super-resolution film proposed in the conventional super-resolution reproduction technique is roughly classified into a heat mode system and a photon mode system. In the heat mode method, the super-resolution film is heated by reproducing light irradiation to cause phase transition etc. in the super-resolution film,
An optical aperture having a high transmittance is formed. The shape of the optical aperture becomes the same as the isotherm of the super-resolution film. Since the size of the optical aperture tends to fluctuate due to the influence of the environmental temperature, it is necessary to strictly control the heat in accordance with the linear velocity of the optical disk. Further, it is difficult for the heat mode type super-resolution film to obtain sufficient repetition stability due to thermal fatigue during reproduction and recording.

【0006】フォトンモード方式では、超解像膜として
フォトクロミック材料を用い、再生光照射による発色ま
たは消色を利用する。フォトクロミック材料は、光照射
により電子が基底準位から寿命の短い励起準位へ励起
し、さらに電子が励起準位から寿命の非常に長い準安定
励起準位へ遷移して捕捉されることにより、光吸収特性
の変化を発現する。したがって、繰り返して再生するに
は、準安定励起準位に捕捉された電子を基底準位へ脱励
起して、いったん形成された光学開口を閉じる必要があ
る。このための手段としては補助ビームの照射が用いら
れるため、原理的に2ビーム動作となり、高速応答には
不利である。また、フォトクロミック材料では、原子移
動または結合状態の変化を伴う複雑な過程を経て透過率
変化が生じるので、繰り返し安定性は1万回程度が限界
である。
In the photon mode system, a photochromic material is used as a super-resolution film, and color development or decoloration by irradiation of reproduction light is used. In a photochromic material, electrons are excited by light irradiation from a ground level to an excited state having a short lifetime, and further, electrons are transitioned from the excited level to a metastable excited level having a very long lifetime, and are captured. Develop changes in light absorption characteristics. Therefore, to reproduce repeatedly, it is necessary to de-excit the electrons trapped by the metastable excitation level to the ground level and close the optical aperture once formed. As means for this purpose, auxiliary beam irradiation is used, so that two-beam operation is performed in principle, which is disadvantageous for high-speed response. Further, in the case of a photochromic material, a change in transmittance occurs through a complicated process involving the movement of atoms or a change in a bonding state, so that the repetition stability is limited to about 10,000 times.

【0007】また、特開平6−28713号公報には、
光ビームの径を絞るためのシャッター層を備えた光ディ
スクが記載されている。このシャッター層は、ガラスま
たは樹脂のマトリックス中に、半導体微粒子を分散させ
たものである。半導体としては、CdS、CdSe、C
dSSe、GaAs、a−Si、CdTe、CdSe、
ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、GaP、Ga
N、AlAs、AlP、AlSb、a−SiCなどが記
載されている。半導体微粒子は、含有量が5〜70mo
l%、粒径が0.1〜50nmであることが好ましいと
記載されている。このシャッター層を形成する方法とし
ては、超急冷および熱処理、含浸、ゾル−ゲル法、スピ
ンコート、スパッタリング、蒸着が記載されている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-28713 discloses that
An optical disk provided with a shutter layer for reducing the diameter of a light beam is described. This shutter layer is obtained by dispersing semiconductor fine particles in a glass or resin matrix. CdS, CdSe, C
dSSe, GaAs, a-Si, CdTe, CdSe,
ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, GaP, Ga
N, AlAs, AlP, AlSb, a-SiC and the like are described. The semiconductor fine particles have a content of 5 to 70 mo.
1% and a particle size of 0.1 to 50 nm are described as preferable. As a method for forming the shutter layer, ultra-quenching and heat treatment, impregnation, a sol-gel method, spin coating, sputtering, and vapor deposition are described.

【0008】同様に、特開平6−44609号公報に
は、半導体、金属または金属化合物の微粒子を含み、低
強度の光ビームに対しては透過率が低く、高強度の光ビ
ームに対しては透過率が高くなる光透過特性を有する光
制御膜を設けた光記録媒体が記載されている。この光制
御膜は、SiO2 、Si34 、Y23 、Al2
3、Li3 N、Ta25 、Nb23 などの透明誘
電体または透明樹脂中に、たとえばCdS、CdSeな
どの半導体微粒子を分散させたものである。半導体微粒
子は、粒径が1〜20nmであることが好ましいと記載
されている。この光制御膜を形成する方法としては、ス
パッタリング、スピンコート、プラズマCVDが記載さ
れている。
Similarly, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-44609 contains fine particles of a semiconductor, a metal or a metal compound, and has a low transmittance for a low-intensity light beam and a low transmittance for a high-intensity light beam. There is described an optical recording medium provided with a light control film having a light transmission characteristic to increase the transmittance. This light control film is made of SiO 2 , Si 3 N 4 , Y 2 O 3 , Al 2
Semiconductor fine particles such as CdS and CdSe are dispersed in a transparent dielectric or transparent resin such as O 3 , Li 3 N, Ta 2 O 5 , and Nb 2 O 3 . It is described that the semiconductor fine particles preferably have a particle size of 1 to 20 nm. As a method of forming the light control film, sputtering, spin coating, and plasma CVD are described.

【0009】しかし、これらの公報からは、シャッター
層や光制御膜がどのような原理で超解像膜として機能す
るのか記載されておらず、超解像膜に適した特性が得ら
れる条件が不明である。
[0009] However, these publications do not describe what principle the shutter layer or the light control film functions as a super-resolution film, and there are conditions under which characteristics suitable for the super-resolution film can be obtained. Unknown.

【0010】以上のように、光ディスクの超解像再生を
実現するには、実用的な再生光パワーの領域で超解像膜
の透過率の変化が起こり、その変化量が大きく、再生光
スポットの通過時間程度の短時間で高速に光学開口を形
成でき、繰り返し再生に対して安定であることが要求さ
れる。しかし、従来の超解像膜では、これらの要求を全
て満たすものはなかった。
As described above, in order to realize the super-resolution reproduction of the optical disk, the transmittance of the super-resolution film changes in a practical reproduction light power region, and the change amount is large. It is required that the optical aperture can be formed at a high speed in a short time, such as the passing time of the optical disk, and that it is stable against repeated reproduction. However, none of the conventional super-resolution films satisfy all of these requirements.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、実用
的な再生光パワーの領域で超解像膜の透過率の変化が起
こり、その変化量が大きく、再生光スポットの通過時間
程度の短時間で高速に光学開口を形成でき、繰り返し再
生に対しても安定性を示す光記録媒体およびその超解像
再生方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to cause a change in the transmittance of a super-resolution film in the range of a practical reproduction light power, and the change amount is large, and the change amount is large, and the transmission time of the reproduction light spot is about the same. An object of the present invention is to provide an optical recording medium capable of forming an optical aperture at high speed in a short time and exhibiting stability against repeated reproduction, and a super-resolution reproduction method thereof.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の光記録媒体は、
記録層と、この記録層に対して再生ビームの入射側に設
けられた超解像膜とを有し、超解像膜が、マトリックス
中に半導体微粒子を分散させた微粒子分散膜または半導
体の連続膜からなり、半導体微粒子または半導体の連続
膜中に混入しているマトリックス材料またはコンタミネ
ーションの含有率が20at%以下であることを特徴と
する。
The optical recording medium of the present invention comprises:
A recording layer, and a super-resolution film provided on the recording beam incident side with respect to the recording layer, wherein the super-resolution film is a fine particle dispersion film in which semiconductor fine particles are dispersed in a matrix or a continuous semiconductor. It is characterized in that the content of the matrix material or contamination mixed in the semiconductor fine particles or the continuous film of the semiconductor is 20 at% or less.

【0013】本発明の超解像再生方法は、上記の光記録
媒体に対し、再生光を照射して前記超解像膜の再生光の
照射光子数の多い領域に吸収飽和によって周囲よりも透
過率の高い光学開口を形成し、この光学開口を通して記
録層中の記録マークを検出することを特徴とする。
According to the super-resolution reproducing method of the present invention, the above-mentioned optical recording medium is irradiated with reproducing light and transmitted through the super-resolution film to a region where the number of photons irradiated with the reproducing light is larger than the surrounding area by absorption saturation. An optical aperture having a high efficiency is formed, and a recording mark in a recording layer is detected through the optical aperture.

【0014】本発明の光記録媒体において用いられる超
解像膜は、マトリックス中に半導体微粒子を分散させた
構造を有するものであることが好ましい。また、超解像
膜は少なくとも再生光が照射されている間は励起状態に
保持され、再生光照射後の所定の時間内に(例えば光デ
ィスクが1回転する間に)脱励起して基底状態に戻るこ
とが好ましい。具体的には、超解像膜の励起状態からの
脱励起の時定数は、再生光の全半値幅が光記録媒体面上
を通過する時間の2倍以上であることが好ましい。
The super-resolution film used in the optical recording medium of the present invention preferably has a structure in which semiconductor fine particles are dispersed in a matrix. The super-resolution film is maintained in an excited state at least while the reproduction light is being irradiated, and is de-excited to a ground state within a predetermined time after the irradiation of the reproduction light (for example, during one rotation of the optical disk). It is preferable to return. Specifically, the time constant of de-excitation of the super-resolution film from the excited state is preferably at least twice as long as the time when the full width at half maximum of the reproduction light passes on the optical recording medium surface.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。図1に本発明に係る光記録媒体の一例の断面図を
示す。図1の光記録媒体では、光ディスク基板1上に、
超解像膜2、中間層3、記録層4および保護層5が順次
形成されている。なお、中間層3および保護層5は必要
に応じて設けられる。再生光は基板1側から、超解像膜
2および中間層3を通して、記録層3中に形成された記
録マーク列に照射される。このように、超解像膜2は記
録層4に対して再生光が照射される側に形成される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail. FIG. 1 shows a sectional view of an example of the optical recording medium according to the present invention. In the optical recording medium of FIG.
A super-resolution film 2, an intermediate layer 3, a recording layer 4, and a protective layer 5 are sequentially formed. Note that the intermediate layer 3 and the protective layer 5 are provided as needed. The reproduction light is irradiated from the side of the substrate 1 through the super-resolution film 2 and the intermediate layer 3 to the recording mark array formed in the recording layer 3. As described above, the super-resolution film 2 is formed on the side where the recording layer 4 is irradiated with the reproduction light.

【0016】本発明において、超解像膜としては、マト
リックス中に半導体微粒子を分散させた構造の半導体微
粒子分散膜または半導体の連続膜からなるものを用い
る。ただし、マトリックス中に半導体微粒子が分散した
構造の超解像膜が好ましい。このような構造では、励起
寿命を長くすることができ、しかも吸収波長を制御でき
る。微粒子分散膜中では、半導体微粒子が凝集していて
もよい。
In the present invention, as the super-resolution film, a film composed of a semiconductor fine particle dispersed film having a structure in which semiconductor fine particles are dispersed in a matrix or a continuous semiconductor film is used. However, a super-resolution film having a structure in which semiconductor fine particles are dispersed in a matrix is preferable. In such a structure, the excitation lifetime can be lengthened and the absorption wavelength can be controlled. In the fine particle dispersion film, semiconductor fine particles may be aggregated.

【0017】本発明において、超解像膜は少なくとも再
生ビームが照射されている間は励起状態に保持され、再
生ビームの入射後の所定の時間内に(例えば光ディスク
が1回転する間に)脱励起して基底状態に戻ることが好
ましい。具体的には、超解像膜の励起状態からの脱励起
の時定数は、再生ビームの全半値幅(FWHM)が光デ
ィスク面上を通過する時間の2倍以上であることが好ま
しい。
In the present invention, the super-resolution film is kept in an excited state at least while the reproduction beam is being irradiated, and is removed within a predetermined time after the irradiation of the reproduction beam (for example, during one rotation of the optical disk). It is preferable to return to the ground state by excitation. Specifically, the time constant of the de-excitation of the super-resolution film from the excited state is preferably at least twice the time when the full width at half maximum (FWHM) of the reproduction beam passes on the optical disk surface.

【0018】本発明において用いられる超解像膜は、半
導体の吸収飽和により光学開口を形成する。吸収飽和と
は、半導体に光を照射したときに、基底状態にある電子
が励起状態に遷移して保持され、基底状態にある電子が
減少する結果、半導体がもはや光を吸収しなくなる現象
をいう。半導体は、吸収飽和して光を吸収しなくなる
と、透過率が上がる。本発明の超解像膜を有する光ディ
スクに再生ビームを照射すると、再生ビームスポット内
のフォトン数の多い領域すなわち中央部に対応して、超
解像膜に吸収飽和が起こり、再生ビームスポットよりも
小さい光学開口が形成される。この光学開口を通して記
録層の記録マークを検出することにより、超解像再生を
実施できる。
The super-resolution film used in the present invention forms an optical aperture by absorption saturation of a semiconductor. Absorption saturation refers to a phenomenon in which when a semiconductor is irradiated with light, electrons in a ground state transition to an excited state and are retained, and electrons in the ground state decrease, so that the semiconductor no longer absorbs light. . When the semiconductor is absorbed and saturated and no longer absorbs light, the transmittance increases. When a reproduction beam is irradiated to an optical disc having the super-resolution film of the present invention, absorption saturation occurs in the super-resolution film corresponding to the region having a large number of photons in the reproduction beam spot, that is, the central portion, and the reproduction beam spot has A small optical aperture is formed. By detecting the recording marks on the recording layer through the optical aperture, super-resolution reproduction can be performed.

【0019】本発明者らは、超解像膜を構成する半導体
が効果的に吸収飽和を起こすためには、半導体中に混入
する異物質が極力少ないことが必要であることを見出し
た。異物質としては、マトリックス材料および/または
コンタミネーションが挙げられる。本発明においては、
半導体微粒子または半導体の連続膜中に混入するマトリ
ックス材料および/またはコンタミネーションの含有率
が20at%以下であることが必要である。
The present inventors have found that in order for a semiconductor constituting a super-resolution film to cause absorption saturation effectively, it is necessary to minimize the amount of foreign substances mixed into the semiconductor. Foreign substances include matrix materials and / or contamination. In the present invention,
It is necessary that the content of the matrix material and / or contamination mixed in the semiconductor fine particles or the continuous film of the semiconductor is 20 at% or less.

【0020】このような超解像膜を形成するには、その
成膜時に半導体中へのマトリックス材料またはコンタミ
ネーションの混入を抑制する必要がある。このために
は、以下のような方法を用いることが好ましい。
In order to form such a super-resolution film, it is necessary to prevent the matrix material or contamination from being mixed into the semiconductor during the film formation. For this purpose, it is preferable to use the following method.

【0021】例えば、互いにぬれ性の悪い半導体材料と
マトリックス材料との組み合わせを使用することが好ま
しい。具体的には、Si系半導体に対しては、SiO
2 、SiC、BNなどがマトリックス材料として適して
いる。一方、C、B4 Cなどは、Si系半導体に対する
ぬれ性が良好なため、マトリックス材料として適してい
ない。Al系半導体に対しては、C、Si34 、Si
C、SiO2 、Y23、ZrO2 などがマトリックス
材料として適している。
For example, it is preferable to use a combination of a semiconductor material and a matrix material having poor wettability with each other. Specifically, for a Si-based semiconductor, SiO
2 , SiC, BN, etc. are suitable as matrix materials. On the other hand, C, B 4 C, etc. are not suitable as matrix materials because of their good wettability to Si-based semiconductors. For Al-based semiconductors, C, Si 3 N 4 , Si
C, SiO 2 , Y 2 O 3 , ZrO 2 and the like are suitable as matrix materials.

【0022】また、例えば超解像膜をスパッタリングに
より成膜する際に、基板に適当な大きさのバイアスを印
加することが好ましい。基板にバイアス特にRFバイア
スを印加してスパッタリングすると、基板に適当なエネ
ルギーを持つイオンが入射し、基板表面に被着したスパ
ッタ粒子の表面移動を促進する。この場合、半導体材料
とマトリックス材料とが互いにぬれ性が悪い場合には、
半導体の構成原子どうしが結合するため、適当なサイズ
の粒子に成長し、しかもマトリックス材料またはコンタ
ミネーションの混入量が少なくなる。また、マトリック
ス材料またはコンタミネーションを構成する原子どうし
も結合するために、半導体微粒子間にネットワーク状に
成長する。
Further, for example, when forming a super-resolution film by sputtering, it is preferable to apply a bias of an appropriate magnitude to the substrate. When sputtering is performed by applying a bias, particularly an RF bias, to a substrate, ions having appropriate energy are incident on the substrate, and the surface movement of sputtered particles deposited on the substrate surface is promoted. In this case, when the semiconductor material and the matrix material have poor wettability with each other,
Since the constituent atoms of the semiconductor are bonded to each other, they grow into particles of an appropriate size, and the amount of the matrix material or contamination mixed is reduced. Further, in order to bond the atoms constituting the matrix material or the contamination to each other, they grow in a network between the semiconductor fine particles.

【0023】スパッタ時には、マトリックス材料のター
ゲットと半導体材料のターゲットを二元同時スパッタし
てもよいし、マトリックス材料と半導体材料のコンポジ
ットターゲットをスパッタしてもよい。RFスパッタの
ほか、イオンビームスパッタ、蒸着、CVDなどを用い
ることもできる。
At the time of sputtering, a target of a matrix material and a target of a semiconductor material may be simultaneously sputtered, or a composite target of a matrix material and a semiconductor material may be sputtered. In addition to RF sputtering, ion beam sputtering, vapor deposition, CVD, or the like can also be used.

【0024】本発明に係る超解像膜として半導体微粒子
分散膜を用いる場合、マトリックス材料は特に限定され
ない。例えば、SiO2 、Si−N、Al−O、Al−
N、B−Nなど、使用する再生ビームの波長に対して透
明な材料から幅広く選定できる。
When a semiconductor fine particle dispersed film is used as the super-resolution film according to the present invention, the matrix material is not particularly limited. For example, SiO 2 , Si—N, Al—O, Al—
A wide range of materials, such as N and BN, that are transparent to the wavelength of the reproducing beam to be used can be selected.

【0025】本発明に係る超解像膜は、半導体中の電子
が基底準位から励起準位へと遷移して吸収飽和すること
を利用するので、半導体の選択基準の1つとして、エネ
ルギーギャップ(禁制帯幅)が再生ビームのエネルギー
にほぼ相当することが挙げられる。励起に関与する2つ
の準位は、伝導帯、価電子帯、禁制帯中の不純物準位、
励起子準位から選択される。例えば、波長650nm
(1.91eV)の再生ビームを使用する場合、最適な
半導体の候補は、AlSb、CdSe、GaAs、In
P、CdTe、InSeなどである。なお、半導体のエ
ネルギーギャップは、禁制帯中に不純物準位(ディープ
ドープ準位またはライトドープ準位)を形成することに
より、調整することができる。例えば、Cu2 O、Al
P、AlAs、GaP、ZnO、ZnS、ZnSe、Z
nTe、CdS、TiO2 などの半導体は、エネルギー
ギャップが大きい。しかし、これらの半導体に不純物を
ドープして、禁制帯中に不純物準位を形成すれば、エネ
ルギーギャップを小さくして、再生ビームのエネルギー
に近づけることができる。表1に、代表的な半導体材料
(連続膜)の禁制帯幅(Eg)と、それに対応する波長
(λg)を示す。
The super-resolution film according to the present invention utilizes the fact that electrons in a semiconductor transition from a ground level to an excited level and are absorbed and saturated. (Forbidden band width) substantially corresponds to the energy of the reproduction beam. The two levels involved in the excitation are the conduction level, the valence band, the impurity levels in the forbidden band,
Selected from exciton levels. For example, a wavelength of 650 nm
When a (1.91 eV) reproducing beam is used, the most suitable semiconductor candidates are AlSb, CdSe, GaAs, and In.
P, CdTe, InSe and the like. Note that the energy gap of a semiconductor can be adjusted by forming an impurity level (deeply doped level or lightly doped level) in a forbidden band. For example, Cu 2 O, Al
P, AlAs, GaP, ZnO, ZnS, ZnSe, Z
Semiconductors such as nTe, CdS, and TiO 2 have a large energy gap. However, if these semiconductors are doped with impurities to form impurity levels in the forbidden band, the energy gap can be reduced to approach the energy of the reproduction beam. Table 1 shows the forbidden band width (Eg) of a typical semiconductor material (continuous film) and the corresponding wavelength (λg).

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】まず、本発明において用いられる超解像膜
の基本特性について説明する。ここでは、ガラス基板上
にSiO2 マトリックス中にCdSe微粒子を分散させ
た構造の超解像膜のみを形成して特性を評価した。Cd
Seは0Kにおける禁制帯幅が1.84eVである。し
たがって、再生光として想定している波長650nm
(1.91eV)のレーザー光の照射により充満帯から
伝導帯への直接励起を起こす。
First, the basic characteristics of the super-resolution film used in the present invention will be described. Here, the characteristics were evaluated by forming only a super-resolution film having a structure in which CdSe fine particles were dispersed in a SiO 2 matrix on a glass substrate. Cd
Se has a forbidden band width of 1.84 eV at 0K. Therefore, the wavelength 650 nm assumed as the reproduction light
Irradiation of (1.91 eV) laser light causes direct excitation from the full band to the conduction band.

【0028】この超解像膜は、マグネトロンスパッタ装
置にCdSeターゲット、SiOターゲットおよびガ
ラス基板を装着し、両方のターゲットを同時にRFスパ
ッタすることにより形成した。この際、各ターゲットに
投入するスパッタ電力により膜中のCdSe含有量を調
整することができる。また、基板に印加する基板バイア
ス電力により、CdSe微粒子の粒径を調整することが
できる。基板バイアスを印加すると、成膜面におけるス
パッタ粒子の表面移動を促進することができる。このた
め、バイアスパワーが低い場合には微粒子のサイズが小
さくなり、高い場合には表面移動効果と同一材料の凝集
効果により微粒子のサイズが大きくなる。また、半導体
微粒子中に混入するマトリックス材料およびコンタミネ
ーションを20at%以下に抑制することができる。
This super-resolution film was formed by mounting a CdSe target, a SiO 2 target and a glass substrate on a magnetron sputtering apparatus, and simultaneously performing RF sputtering on both targets. At this time, the CdSe content in the film can be adjusted by the sputtering power applied to each target. Further, the particle diameter of the CdSe fine particles can be adjusted by the substrate bias power applied to the substrate. When a substrate bias is applied, the surface movement of sputtered particles on the film formation surface can be promoted. For this reason, when the bias power is low, the size of the fine particles is small, and when the bias power is high, the size of the fine particles is large due to the surface movement effect and the aggregation effect of the same material. Further, the matrix material and the contamination mixed in the semiconductor fine particles can be suppressed to 20 at% or less.

【0029】この超解像膜に、波長650nmの半導体
レーザー光をパルス幅50nsでパワーを変えながら、
NA0.6の対物レンズを通して照射し、光検出器を用
いて透過率を調べた。試料面でのスポットサイズはe
−2幅で0.89μm、全半値幅で約0.5μmであっ
た。パルス幅を50nsに設定したのは、光ディスクを
線速10m/sで動作させたときのスポットの全半値幅
の通過時間である50nsに合わせるためである。
A semiconductor laser beam having a wavelength of 650 nm is applied to the super-resolution film while changing the power with a pulse width of 50 ns.
Irradiation was performed through an NA 0.6 objective lens, and the transmittance was examined using a photodetector. The spot size on the sample surface is e
-2 width was 0.89 µm, and full width at half maximum was about 0.5 µm. The reason why the pulse width is set to 50 ns is that the pulse width is set to 50 ns, which is the passage time of the full width at half maximum of the spot when the optical disk is operated at a linear velocity of 10 m / s.

【0030】図2に、照射フォトン数(Np )と透過率
(Tr)との関係を示す。なお、横軸の照射フォトン数
は、再生光の照射パワーに比例する。すなわち、照射パ
ワーをP(W)としたとき、照射フォトン数Np は下記
の式により与えられる。
FIG. 2 shows the relationship between the number of irradiated photons (N p ) and the transmittance (Tr). The number of irradiation photons on the horizontal axis is proportional to the irradiation power of the reproduction light. That is, when the irradiation power was set to P (W), the irradiation number of photons N p is given by the following equation.

【0031】 Np =P×τp (1240/λ×1.6×10-19 ) …(1) ここで、τp は光照射時間[sec]、λは波長[n
m]である。(1)式において、分子は照射した光のエ
ネルギー、分母はフォトン1つの持つエネルギー[J]
である(1240は1eVに相当する波長[nm]を意
味し、1.6×10-19 はeVからJへの変換係数であ
る)。τp =50ns、λ=650nmを(1)式に代
入すると、1mWの再生パワーに対して、Np は1.6
4×108photons/mWとなる。照射フォトン
数Np を全半値幅のサイズで割ると、フォトン数密度8
×1016photons/mW・cm2 が得られる。
N p = P × τ p (1240 / λ × 1.6 × 10 −19 ) (1) where τ p is the light irradiation time [sec], and λ is the wavelength [n
m]. In the formula (1), the numerator is the energy of the irradiated light, and the denominator is the energy [J] of one photon.
(1240 means a wavelength [nm] corresponding to 1 eV, and 1.6 × 10 -19 is a conversion coefficient from eV to J). Substituting τ p = 50 ns and λ = 650 nm into equation (1), N p is 1.6 for a reproduction power of 1 mW.
It becomes 4 × 10 8 photos / mW. When the number of irradiated photons N p is divided by the size of the full width at half maximum, the photon number density 8
× 10 16 photons / mW · cm 2 is obtained.

【0032】一般に、吸収飽和により透過率に数十%程
度の変化が生じるためには、5×1016程度の分子また
は原子が励起する必要があると考えられる。上記のフォ
トン数密度から判断すれば、0.5程度の実現可能な量
子効率で十分な透過率変化が生じると見積もることがで
きる。
In general, it is considered that about 5 × 10 16 molecules or atoms need to be excited in order for the transmittance to change by about several tens% due to absorption saturation. Judging from the above photon number density, it can be estimated that a sufficient change in transmittance occurs at a quantum efficiency that can be realized about 0.5.

【0033】図2では、照射パワー0.7mW相当のフ
ォトン数Np までは、基底準位の分子密度が多く光を効
率的に吸収するため光透過率は30%程度の低い値を示
している。照射パワーが0.7mW以上になると光透過
率は次第に立ち上がり、1.3mWで70%の飽和値に
至る。参考のため、レーザー光をパルス的ではなくDC
的に照射した場合には、パワーが低い場合でも時間的に
積分されたフォトン数は極めて多くなるため、透過率は
高い値を示す。このことから、図2の特性は吸収飽和現
象によるものであることがわかる。
In FIG. 2, up to the photon number N p corresponding to an irradiation power of 0.7 mW, the molecular density of the ground level is large and light is efficiently absorbed, so that the light transmittance shows a low value of about 30%. I have. When the irradiation power becomes 0.7 mW or more, the light transmittance gradually rises and reaches a saturation value of 70% at 1.3 mW. For reference, laser light is not pulsed but DC
When the light is radiated, the number of photons integrated over time becomes extremely large even when the power is low, so that the transmittance shows a high value. This indicates that the characteristics in FIG. 2 are due to the absorption saturation phenomenon.

【0034】図2の特性を示す超解像膜を有する図1の
光ディスクを再生する場合の記録マーク列、再生スポッ
ト、光学開口の関係を図3に示す。図3において、TR
は記録トラックを意味し、TRi は再生を実施している
トラック、TRi-1 、TRi+1 は隣接トラックである。
Sは再生光スポットのe-2径を示し、Mは記録層に形成
された記録マークを示す。ここで、記録マークは、超解
像膜を設けない場合には符号間干渉が大きく、マークの
識別が不能な程度に狭ピッチで記録されている。すなわ
ち、図3に示されるように、再生ビームのスポット径の
中に2個以上の記録マークが存在している。
FIG. 3 shows the relationship between the recording mark array, the reproduction spot, and the optical aperture when reproducing the optical disk of FIG. 1 having the super-resolution film having the characteristics of FIG. In FIG. 3, TR
Represents a recording track, TR i is a track on which reproduction is being performed, and TR i-1 and TR i + 1 are adjacent tracks.
S indicates the e- 2 diameter of the reproduction light spot, and M indicates a recording mark formed on the recording layer. Here, when no super-resolution film is provided, the inter-symbol interference is large, and the recording marks are recorded at such a narrow pitch that the marks cannot be identified. That is, as shown in FIG. 3, two or more recording marks exist in the spot diameter of the reproduction beam.

【0035】本発明の超解像膜を設けた場合、適当な再
生パワーを選ぶことにより、照射フォトン数の多い位置
にのみ透過率の高い領域が形成される。ここでの照射フ
ォトン数は、再生時におけるスポットに対する媒体の移
動に伴って時間積分したフォトン数になる。この場合、
図3の領域Aで透過率が高くなり、領域Aの外側の超解
像膜では光が透過しない。再生信号に寄与するのは、再
生光スポットSと領域Aとの共通集合部である。したが
って、超解像膜を設けていない従来の光ディスクでは識
別不能な高密度の記録マークであっても、本発明では容
易に識別できる。また、従来の光ディスクでは、隣接ト
ラック上の記録マークMi-1 およびMi+1 とのクロスト
ークも生じる。このため、従来の光ディスクではトラッ
クピッチもそれほど詰められない。これに対して、本発
明では隣接トラック上の記録マークMi-1 およびMi+1
とのクロストークも生じないため、トラックピッチを詰
めることもできる。なお、本発明では比較的長寿命の励
起準位への励起による吸収飽和を利用するが、この励起
準位は準安定ではなく遅くとも数百μsの時間経過後に
は完全に基底状態に脱励起する。したがって、本発明で
は1ビーム動作で光学開口を閉じることができ、従来の
フォトクロミック材料を用いたフォトンモードの超解像
膜のように光学開口を閉じるために補助ビームを照射す
る必要はない。
When the super-resolution film of the present invention is provided, a region having a high transmittance is formed only at a position where the number of irradiated photons is large by selecting an appropriate reproducing power. The number of irradiated photons here is the number of photons obtained by time integration with the movement of the medium with respect to the spot during reproduction. in this case,
The transmittance increases in the region A in FIG. 3, and light does not pass through the super-resolution film outside the region A. What contributes to the reproduction signal is a common set portion of the reproduction light spot S and the area A. Therefore, according to the present invention, even a high-density recording mark that cannot be identified by a conventional optical disk having no super-resolution film can be easily identified. Further, in the conventional optical disk, crosstalk occurs with the recording marks Mi -1 and Mi + 1 on adjacent tracks. For this reason, the track pitch cannot be reduced so much in the conventional optical disk. On the other hand, in the present invention, the recording marks M i-1 and M i + 1 on the adjacent track are
Therefore, the track pitch can be reduced. In the present invention, absorption saturation due to excitation to a relatively long-lived excitation level is used, but this excitation level is not metastable and is completely de-excited to a ground state after a lapse of several hundred μs at the latest. . Therefore, in the present invention, the optical aperture can be closed by one-beam operation, and there is no need to irradiate an auxiliary beam to close the optical aperture unlike a conventional photon mode super-resolution film using a photochromic material.

【0036】[0036]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。 実施例1 まず、基板上に超解像膜のみを形成してその特性を調べ
た。マグネトロンスパッタ装置にガラス基板、AlSb
ターゲット、およびSiO2 ターゲットを装着し、二元
同時スパッタにより基板上にSiO2 中にAlSb微粒
子が分散した構造を有する膜厚100nmの超解像膜を
形成した。二元同時スパッタ時にAlSbターゲットお
よびSiO2 ターゲットへ投入するRF電力比を変えて
膜中のAlSb含有率を調整し、成膜時の基板バイアス
を変えて膜中のAlSb微粒子のサイズを変えた。具体
的には、超解像膜中のAlSb体積含有率を10〜10
0vol%(100vol%の場合はAlSb連続膜を
意味する)の範囲で変化させ、AlSb粒径を0.3n
m(単分子状)から25nmまでの範囲で変化させた。
なお、AlSb微粒子中に混入したSiO2 の含有率は
20at%以下であった。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Example 1 First, only a super-resolution film was formed on a substrate, and its characteristics were examined. Glass substrate, AlSb in magnetron sputtering device
A target and a SiO 2 target were mounted, and a 100 nm-thick super-resolution film having a structure in which AlSb fine particles were dispersed in SiO 2 was formed on the substrate by dual simultaneous sputtering. The AlSb content in the film was adjusted by changing the RF power ratio applied to the AlSb target and the SiO 2 target during dual simultaneous sputtering, and the size of the AlSb fine particles in the film was changed by changing the substrate bias during film formation. Specifically, the AlSb volume content in the super-resolution film is set to 10 to 10
0 vol% (100 vol% means an AlSb continuous film), and the AlSb particle size is 0.3 n
m (monomolecular) to 25 nm.
The content of SiO 2 mixed into the AlSb fine particles was 20 at% or less.

【0037】ここで、半導体微粒子における電子励起を
議論する場合には、半導体微粒子の含有率をvol%で
比較するのが適当である(理論に関しては、例えばスタ
ウファー著、小田恒孝訳「浸透理論の基礎」、吉岡書
店、物理学叢書54、p.25参照)。したがって、本
明細書でも半導体微粒子の体積含有率に基づいて議論す
る。
Here, when discussing the electronic excitation in the semiconductor fine particles, it is appropriate to compare the content of the semiconductor fine particles by vol% (for the theory, see, for example, Staufer, translation of Tsunetaka Oda, " Fundamentals ", Yoshioka Shoten, Physics Series 54, p. 25). Therefore, in this specification, discussion will be made based on the volume content of the semiconductor fine particles.

【0038】得られた超解像膜に対して波長650nm
の半導体レーザー光をパルス状に照射して時間分解スペ
クトルアナライザーを用いて透過率の時間応答性を調べ
た。AlSb体積含有率が75vol%以上(100v
ol%の連続膜を含む)の場合には、粒子サイズに関わ
らず励起効率が悪く、透過率が高速に変化する特性は得
られなかった。これは、粒子が連結して網目状構造を呈
するため、超解像膜の禁制帯幅が連続膜の禁制帯幅に近
づくためである。このようにAlSb体積含有率が高い
膜は、光ディスクの超解像再生に適していない。AlS
b体積含有率が20vol%未満では、透過率の時間変
化は所望の特性を示した。ただし、AlSb体積含有率
が20vol%未満で粒径が小さい場合には、パルス照
射後に上昇した透過率が元の状態に復元するのに数分以
上を要した。これは、シュタルク効果が優先的に起こっ
ているためであると考えられる。AlSb体積含有率が
5vol%未満では、シュタルク効果による透過率変化
量も不十分になった。
The wavelength of the obtained super-resolution film is 650 nm.
The semiconductor laser light was irradiated in a pulse shape, and the time response of the transmittance was examined using a time-resolved spectrum analyzer. AlSb volume content of 75 vol% or more (100 v
ol% of the continuous film), the excitation efficiency was poor irrespective of the particle size, and the characteristic that the transmittance changed at high speed was not obtained. This is because the forbidden band width of the super-resolution film approaches the forbidden band width of the continuous film because the particles are connected to form a network structure. Such a film having a high AlSb volume content is not suitable for super-resolution reproduction of an optical disk. AlS
When the volume content b was less than 20 vol%, the change over time of the transmittance showed the desired characteristics. However, when the AlSb volume content was less than 20 vol% and the particle size was small, it took several minutes or more for the transmittance increased after pulse irradiation to return to the original state. This is probably because the Stark effect occurs preferentially. When the volume content of AlSb is less than 5 vol%, the amount of change in transmittance due to the Stark effect becomes insufficient.

【0039】上記のシュタルク効果とは、照射した光の
電場により基底準位および励起準位が擾乱を受け(より
正確には各準位に存在する電子の波動関数が歪む)、基
底準位から励起準位へ遷移する波長がずれる効果であ
る。この場合、光を照射しても基底準位の電子が枯渇す
るわけではなく、特定の励起準位への電子遷移に伴う吸
収係数が低下し、他の励起準位への電子遷移に伴う吸収
係数が増加する。シュタルク効果は光電場が強いほど顕
著になるため、光スポットの中央付近で所定の波長の光
吸収率が顕著に小さくなり光学開口が形成される。しか
し、連続膜や微粒子が会合した状態では、励起した電子
が隣接する微粒子に移動するため、シュタルク効果は期
待できない。すなわち、微粒子が確実に分散した状態で
のみシュタルク効果が優先的に起こる。
The above-mentioned Stark effect means that the ground level and the excited level are disturbed by the electric field of the irradiated light (more precisely, the wave function of the electrons existing in each level is distorted). This is an effect that the wavelength of transition to the excitation level shifts. In this case, irradiation with light does not deplete the electrons at the ground level, but decreases the absorption coefficient associated with the electron transition to a specific excitation level and the absorption coefficient associated with the electron transition to another excitation level. The coefficient increases. Since the Stark effect becomes more remarkable as the electric field becomes stronger, the light absorptance of a predetermined wavelength is remarkably reduced near the center of the light spot, and an optical aperture is formed. However, in a state where the continuous film and the fine particles are associated, the Stark effect cannot be expected because the excited electrons move to the adjacent fine particles. That is, the Stark effect occurs preferentially only when the fine particles are surely dispersed.

【0040】これに対して、AlSb体積含有率が75
vol%以下で粒子がそれほど会合しておらず適当な粒
径を有する場合には、主に吸収飽和が起こり、実用的な
透過率変化量と適切な時間応答性が得られる。10%以
上の透過率変化量と数十ns以上の長い脱励起の時定数
が得られる領域は、体積含有率が75vol%で粒径が
10nm、体積含有率が50vol%で粒径が20n
m、体積含有率が20vol%で粒径が32nmを結ぶ
線分以下の範囲である。粒径が大きくなると脱励起の時
定数が短くなるが、これは微粒子効果による励起準位の
寿命を保持する効果が薄れるためである。また、体積含
有率が75vol%を超えると、励起効率が悪くなるの
は、微粒子が連結して網目状構造を呈するため連続膜の
禁制帯幅に近づくためである。粒径の下限は、シュタル
ク効果が主体となる2〜3nmである。以上の結果をま
とめて、SiO2 マトリックス中にAlSb微粒子を分
散させた超解像膜について、微粒子の体積含有率と粒径
との関係を図4に示す。この図には、吸収飽和が主体と
して起こり、良好な時間応答性が得られる領域を斜線で
示す。このほかに、粒子会合が顕著な領域を(AG)、
吸収飽和とシュタルク効果の両方が起こり得る領域を
(AS+SE)、シュタルク効果が主体として起こる領
域を(SE)、シュタルク効果でも透過率変化がほとん
どない領域を(NG)で示す。
On the other hand, when the volume content of AlSb is 75
In the case where the particles are not so associated and have an appropriate particle size at less than vol%, absorption saturation occurs mainly, and a practical transmittance change amount and an appropriate time response can be obtained. In a region where a transmittance change amount of 10% or more and a long de-excitation time constant of several tens ns or more are obtained, the volume content is 75 vol%, the particle size is 10 nm, the volume content is 50 vol%, and the particle size is 20 n.
m, the volume content is 20 vol%, and the particle size is within the range of a line segment connecting 32 nm. The larger the particle size, the shorter the time constant of deexcitation, because the effect of maintaining the lifetime of the excited level by the effect of fine particles is reduced. Further, when the volume content exceeds 75 vol%, the excitation efficiency is deteriorated because the fine particles are connected to each other to form a network structure, and thus approach the forbidden band width of the continuous film. The lower limit of the particle size is 2 to 3 nm at which the Stark effect mainly occurs. Summarizing the above results, FIG. 4 shows the relationship between the volume content of fine particles and the particle size of the super-resolution film in which AlSb fine particles are dispersed in a SiO 2 matrix. In this figure, a region where absorption saturation mainly occurs and a good time response is obtained is indicated by oblique lines. In addition, the region where particle association is remarkable (AG),
A region in which both the absorption saturation and the Stark effect can occur is indicated by (AS + SE), a region in which the Stark effect mainly occurs is indicated by (SE), and a region in which the Stark effect hardly changes in transmittance is indicated by (NG).

【0041】次に、上記の結果に基づいて、それぞれA
lSb体積含有率[vol%]および平均粒径[nm]
が、60vol%、8nm(実施例1−1)、50vo
l%、8nm(実施例1−2)、50vol%、5nm
(実施例1−3)である超解像膜を形成した。これらの
超解像膜に対して、波長650nmの半導体レーザー光
を照射し、時間分解スペクトラムアナライザーを用いて
透過率の時間変化を調べた。吸収飽和により上昇した透
過率が時間とともに減衰する様子を調べた。この結果を
図5に示す。図5において、時間「0」は、吸収飽和を
発生させるのに十分な強度の光パルスの照射を開始した
時刻を意味する。
Next, based on the above results, A
1Sb volume content [vol%] and average particle size [nm]
Is 60 vol%, 8 nm (Example 1-1), 50 vol
1%, 8 nm (Example 1-2), 50 vol%, 5 nm
A super-resolution film as (Example 1-3) was formed. These super-resolution films were irradiated with semiconductor laser light having a wavelength of 650 nm, and the time-dependent change in transmittance was examined using a time-resolved spectrum analyzer. We examined how the transmittance increased due to absorption saturation attenuated with time. The result is shown in FIG. In FIG. 5, a time “0” means a time at which irradiation of a light pulse having a sufficient intensity to cause absorption saturation is started.

【0042】透過率の上昇時間は、光パルスとほぼ同一
のnsである。このことから、光励起の応答は極めて高
速に起こっていることがわかる。光パルスの照射終了
後、透過率は脱励起に伴って低下し、最終的にはパルス
照射前のレベルに戻る。脱励起の時定数を求めると、実
施例1−1、1−2では200ns、実施例1−3では
500nsである。時定数がじょうきのような値であれ
ば、少なくとも再生光が照射されている間は励起状態に
保持されて吸収飽和を示す。
The rise time of the transmittance is ns which is almost the same as that of the light pulse. From this, it can be seen that the response of the light excitation occurs extremely fast. After the irradiation of the light pulse, the transmittance decreases with de-excitation, and eventually returns to the level before the pulse irradiation. The time constant of the de-excitation is 200 ns in Examples 1-1 and 1-2, and 500 ns in Example 1-3. If the time constant is such a value as at least, it is maintained in an excited state at least while the reproduction light is being irradiated, and shows absorption saturation.

【0043】一方、再生スポットのFWHM通過時間
は、波長650nm、対物レンズのNA0.6の条件で
50nsである。光ディスクの回転数は現状では360
0rpm程度であり、将来的には2倍の7200rpm
程度まで高速化する可能性があるが、この場合でも1回
転に要する時間は8.3msである。すなわち、同一ト
ラックを再生する場合でも1回目の再生と2回目の再生
との間の時間は、脱励起の時定数の10倍以上である。
したがって、再生光スポット通過後に次の再生が行なわ
れるまでの間に脱励起が起こり、透過率も元に戻ると判
断できる。
On the other hand, the FWHM transit time of the reproduction spot is 50 ns under the conditions of a wavelength of 650 nm and an NA of the objective lens of 0.6. The rotation speed of the optical disk is 360 at present
It is about 0 rpm, and it will be doubled to 7200 rpm in the future.
Although the speed may be increased to the extent, the time required for one rotation is 8.3 ms even in this case. That is, even when the same track is reproduced, the time between the first reproduction and the second reproduction is 10 times or more the time constant of the de-excitation.
Accordingly, it can be determined that de-excitation occurs before the next reproduction is performed after passing through the reproduction light spot, and the transmittance also returns to the original.

【0044】上述したように、脱励起の時定数は超解像
膜中の半導体粒子の含有率と粒径により幅広く制御可能
である。また、脱励起の時定数の下限はスポットサイズ
に依存し、再生スポットが照射されている間に脱励起が
顕著に起こると吸収飽和しにくくなる。このため、脱励
起の時定数は再生スポットの全半値幅の通過時間の2倍
以上であることが好ましい。脱励起の時定数の上限はシ
ングルビーム動作で繰り返し再生を行うために、再生イ
ンターバルの半分未満にすることが好ましい。これはデ
ィスク回転数などの動作条件に依存するが、具体的には
4ms未満とすることが好ましい。
As described above, the time constant of de-excitation can be widely controlled by the content and particle size of the semiconductor particles in the super-resolution film. In addition, the lower limit of the time constant of de-excitation depends on the spot size. If re-excitation occurs significantly during irradiation of the reproduction spot, absorption saturation becomes difficult. For this reason, it is preferable that the time constant of the de-excitation is at least twice the transit time of the full width at half maximum of the reproduction spot. The upper limit of the time constant of de-excitation is preferably less than half of the reproduction interval in order to perform repeated reproduction by single beam operation. Although this depends on operating conditions such as the number of rotations of the disk, it is specifically preferable that the time be less than 4 ms.

【0045】図5において、粒径が同じで体積含有率が
異なる実施例1−1と実施例1−2とを比較すると、体
積含有率が大きいほうが透過率変化量が大きく有利であ
る。体積含有率が同じで粒径が異なる実施例1−2と実
施例1−3とを比較すると、粒径の小さい実施例1−3
の方が微粒子効果が顕著であるため脱励起の時間が長
い。また、脱励起の時間が長いことに起因して、透過率
変化量も大きい。本発明では図4の範囲で、粒径と体積
含有率すなわち透過率変化量と脱励起の時定数を自由に
変えることが可能なので、動作条件に合わせた設計の自
由度が広い。
In FIG. 5, comparing Example 1-1 and Example 1-2 with the same particle size and different volume content, the larger the volume content, the greater the advantage of the change in transmittance. A comparison between Example 1-2 and Example 1-3 having the same volume content and different particle diameters shows that Example 1-3 having a small particle diameter is obtained.
Since the effect of fine particles is more remarkable, the deexcitation time is longer. Further, the amount of change in transmittance is large due to the long de-excitation time. In the present invention, the particle size and the volume content, that is, the transmittance change amount and the de-excitation time constant can be freely changed within the range shown in FIG. 4, so that the degree of freedom in designing according to the operating conditions is wide.

【0046】次に、図6に示すように、超解像膜を有す
る相変化光記録媒体(DVD−RAM)を作製した。図
6において、ポリカーボネートからなるディスク基板1
1上には、膜厚100nmのSiN干渉層12、膜厚5
0nmの超解像膜13、膜厚150nmのZnS−Si
2 下部干渉層14、膜厚20nmのGeSbTe記録
層15、膜厚150nmのZnS−SiO2 上部干渉層
16、および膜厚50nmのAl−Mo反射層17が形
成されている。また、Al−Mo反射層17上に接着剤
18により対向基板19が接着されている。
Next, as shown in FIG. 6, a phase change optical recording medium (DVD-RAM) having a super-resolution film was manufactured. In FIG. 6, a disc substrate 1 made of polycarbonate is shown.
1, a 100 nm-thick SiN interference layer 12,
0 nm super-resolution film 13 and 150 nm thick ZnS-Si
An O 2 lower interference layer 14, a GeSbTe recording layer 15 with a thickness of 20 nm, a ZnS—SiO 2 upper interference layer 16 with a thickness of 150 nm, and an Al—Mo reflection layer 17 with a thickness of 50 nm are formed. A counter substrate 19 is bonded on the Al-Mo reflection layer 17 with an adhesive 18.

【0047】図6の相変化光記録媒体は例えば以下のよ
うな方法により製造することができる。トラッキングガ
イドグルーブが設けられたポリカーボネート製のディス
ク基板11を、多室マグネトロンスパッタリング装置に
セットして真空排気する。第1室でBドープSiターゲ
ットをN2 −Ar混合ガスプラズマ中で反応性DCスパ
ッタし、膜厚100nmのSiN干渉層12を形成す
る。第2室でAlSbターゲットとSiO2 ターゲット
をArプラズマで二元同時RFスパッタするとともに、
基板にRFバイアスを印加してバイアススパッタにより
膜厚50nmの超解像膜13を形成する。この際、スパ
ッタ条件を調整することにより、上記の予備実験で形成
した実施例1−1〜1−3の超解像膜を形成することが
できる。第3室でZnS−SiO2 をArプラズマでR
Fスパッタして膜厚150nmのZnS−SiO2 下部
干渉層14を形成する。第4室でGe2 Sb2 Te5
ーゲットをArプラズマでDCスパッタして膜厚20n
mのGeSbTe記録層15を形成する。第5室でZn
S−SiO2 をArプラズマでRFスパッタして膜厚1
50nmのZnS−SiO2 上部干渉層16を形成す
る。第6室でAl−2at%MoターゲットをArプラ
ズマでDCスパッタして膜厚50nmのAl−Mo反射
層17を形成する。この後、ディスクを大気中に取り出
す。さらに、接着剤(ホットメルト接着剤またはUV樹
脂)18をAl−Mo反射層17上にスピンコートし、
対向基板19を載せ、接着剤18を硬化して貼り合わせ
構造の光ディスクを作製する。
The phase change optical recording medium shown in FIG. 6 can be manufactured, for example, by the following method. The polycarbonate disk substrate 11 provided with the tracking guide grooves is set in a multi-chamber magnetron sputtering apparatus and evacuated. In the first chamber, a B-doped Si target is subjected to reactive DC sputtering in an N 2 -Ar mixed gas plasma to form a 100 nm-thick SiN interference layer 12. In the second chamber, the AlSb target and the SiO 2 target are simultaneously and simultaneously RF-sputtered with Ar plasma, and
An RF bias is applied to the substrate to form a 50 nm-thick super-resolution film 13 by bias sputtering. At this time, by adjusting the sputtering conditions, the super-resolution films of Examples 1-1 to 1-3 formed in the above preliminary experiment can be formed. In the third chamber, ZnS—SiO 2 is R
The ZnS—SiO 2 lower interference layer 14 having a thickness of 150 nm is formed by F sputtering. In the fourth chamber, a Ge 2 Sb 2 Te 5 target is DC-sputtered with Ar plasma to have a thickness of 20 n.
The m GeSbTe recording layer 15 is formed. Room 5 with Zn
RF sputtering of S-SiO 2 with Ar plasma to a film thickness of 1
Forming a ZnS-SiO 2 upper interference layer 16 of 50nm. In the sixth chamber, an Al-2 at% Mo target is DC-sputtered with Ar plasma to form an Al-Mo reflection layer 17 having a thickness of 50 nm. Thereafter, the disk is taken out into the atmosphere. Further, an adhesive (hot melt adhesive or UV resin) 18 is spin-coated on the Al-Mo reflection layer 17,
The opposing substrate 19 is placed, and the adhesive 18 is cured to produce an optical disc having a bonded structure.

【0048】SiN干渉層12は、必ずしも設ける必要
はないが、超解像膜13の透過率変化を干渉効果により
増大させるために設けることが好ましい。対向基板19
は膜の設けられていない平板でもよいし、ディスク基板
11と同様にグルーブを設け、機能性多層膜を形成した
ものでもよい。
The SiN interference layer 12 is not necessarily provided, but is preferably provided to increase the change in transmittance of the super-resolution film 13 due to the interference effect. Counter substrate 19
May be a flat plate on which no film is provided, or may be a plate on which grooves are provided in the same manner as the disk substrate 11 to form a functional multilayer film.

【0049】なお、比較のために、SiN干渉層および
超解像膜を設けていない以外は図6と同様の構成を光デ
ィスク(比較例)を作製した。ディスク基板11に設け
られるグルーブのピッチは、ディスク動作に使用するレ
ーザーの波長、対物レンズのNAおよび超解像膜の特性
に応じて決定される。以下の実験では波長650nm、
対物レンズのNA0.6という条件を採用する。この条
件では、超解像膜を設けていない場合にはグルーブピッ
チは高々0.6μm程度までしか詰めることができない
が、超解像膜を設けた場合には0.4μm程度まで詰め
てもクロストークを所定量以下に抑えることができる。
ただし、記録時のクロスイレーズを考慮すると、グルー
ブピッチはレーザースポットの全半値幅相当の0.5μ
m程度とすることが好ましい。グルーブの深さは、ラン
ドグルーブ記録方式での再生時のクロストークを低減
し、記録時のクロスイレーズを低減するために、150
nm(いわゆるディープグルーブ)に設定されている。
For comparison, an optical disk (comparative example) having the same configuration as that of FIG. 6 except that the SiN interference layer and the super-resolution film were not provided was manufactured. The pitch of the grooves provided on the disk substrate 11 is determined according to the wavelength of the laser used for disk operation, the NA of the objective lens, and the characteristics of the super-resolution film. In the following experiment, the wavelength is 650 nm,
The condition of NA 0.6 of the objective lens is adopted. Under these conditions, when no super-resolution film is provided, the groove pitch can be reduced to at most about 0.6 μm, but when the super-resolution film is provided, the groove pitch can be reduced to about 0.4 μm. Talk can be suppressed to a predetermined amount or less.
However, considering the cross erase during recording, the groove pitch is 0.5 μm, which is equivalent to the full width at half maximum of the laser spot.
m is preferable. The groove depth is set to 150 to reduce crosstalk during reproduction in the land-groove recording method and to reduce cross-erase during recording.
nm (so-called deep groove).

【0050】実施例1−1〜1−3および比較例の光デ
ィスクを用い記録再生特性を評価した。まず、初期化装
置を用いて、相変化光記録層15をディスク全面にわた
って初期結晶化した。次に、光ディスクを波長650n
mの半導体レーザー、NA0.6の対物レンズを備えた
光ディスクドライブにセットし、ディスク線速を10m
/s、記録パワーレベルを12mW、消去パワーレベル
を6mWに設定し、オーバーライトモードでマーク長が
0.3μmの記録マークをマーク間隔を変化させながら
単一周波数で記録した。この際、熱干渉の影響を防ぐ目
的で、記録パルスを分割する記録補償を適用した。
The recording and reproducing characteristics were evaluated using the optical disks of Examples 1-1 to 1-3 and Comparative Example. First, the phase change optical recording layer 15 was initially crystallized over the entire surface of the disk using an initialization apparatus. Next, the optical disk is set to a wavelength of 650 n
m, an optical disk drive equipped with an objective lens with NA of 0.6, and a linear velocity of the disk of 10 m
/ S, the recording power level was set to 12 mW, the erasing power level was set to 6 mW, and a recording mark having a mark length of 0.3 μm was recorded at a single frequency in the overwrite mode while changing the mark interval. At this time, in order to prevent the influence of thermal interference, recording compensation for dividing the recording pulse was applied.

【0051】上記のようにして記録した光ディスクにつ
いて再生を行った。まず、マーク間隔(MP)が0.2
μmのマーク列に対して再生パワーを変えながら再生し
た。図7に再生パワーと再生信号雑音比(CNR)との
関係を示す。
The optical disk recorded as described above was reproduced. First, when the mark interval (MP) is 0.2
Reproduction was performed while changing the reproduction power for the μm mark row. FIG. 7 shows the relationship between the reproduction power and the reproduction signal noise ratio (CNR).

【0052】比較例の光ディスクでは0.2μm間隔の
マーク列を分離識別して再生することが不可能であり、
符号間干渉の影響から再生信号強度は極めて低いレベル
であった。また、再生パワーを増加させると、光強度の
増加に応じて信号強度も増加するが、同時に雑音レベル
も増加するため、CNRは低いレベルのままであった。
これに対して、実施例1−3の光ディスクでは、0.7
mW程度未満の低パワー領域では、超解像膜が吸収飽和
せず、透過率が低い状態のままであるため、信号が得ら
れない。再生パワーが0.7mW以上になると徐々に吸
収飽和して透過率が増加し、CNRが向上している。そ
して、再生パワーが1.3mW程度では十分に吸収飽和
が起こって透過率が非常に高くなり、十分に高いCNR
を示し、2.2mW程度まで高いCNRが維持されてい
る。さらに再生パワーを増加すると、超解像膜中に形成
される光学開口が過大になるため、マークの識別ができ
なくなり、徐々にCNRが低下し、最終的には比較例と
同等のレベルになっている。なお、マーク間隔(MP)
が狭いほど、CNRが一定値を示すパワー範囲も狭くな
る。
In the optical disk of the comparative example, it is impossible to separate and identify mark rows at intervals of 0.2 μm and reproduce them.
The reproduced signal intensity was at an extremely low level due to the influence of intersymbol interference. When the reproduction power was increased, the signal intensity was increased in accordance with the increase in the light intensity, but the noise level was also increased, so that the CNR remained at a low level.
On the other hand, in the optical disk of the embodiment 1-3, 0.7
In a low power region of less than about mW, no signal is obtained because the super-resolution film does not absorb and saturate and remains in a low transmittance state. When the reproduction power becomes 0.7 mW or more, the absorption gradually becomes saturated, the transmittance increases, and the CNR is improved. When the reproducing power is about 1.3 mW, absorption saturation occurs sufficiently, the transmittance becomes extremely high, and the CNR is sufficiently high.
And a high CNR is maintained up to about 2.2 mW. When the reproducing power is further increased, the optical aperture formed in the super-resolution film becomes excessively large, so that the mark cannot be identified, the CNR gradually decreases, and finally reaches a level equivalent to that of the comparative example. ing. In addition, mark interval (MP)
Is narrower, the power range in which the CNR shows a constant value becomes narrower.

【0053】図7には実施例1−3の結果のみを示して
いるが、実施例1−1および実施例1−2でも同様な傾
向が認められた。具体的には、実施例1−1は実施例1
−3とほぼ同等の特性を示した。また、実施例1−2は
実施例1−3よりもCNRが低かったが、CNRが一定
値を示すパワー範囲は実施例1−3よりも広く、パワー
マージンの点では有利であった。このような結果は、図
5からも予想できることである。すなわち、再生光が照
射されている間は実施例1−1〜1−3のいずれでも脱
励起はほとんど発生せず、実施例1−1と1−3では透
過率変化量がほぼ同等であり、実施例1−2は透過率変
化量は小さいが光学開口のサイズは実施例1−1、1−
3よりも小さいことから説明できる。
FIG. 7 shows only the results of Example 1-3, but a similar tendency was observed in Examples 1-1 and 1-2. Specifically, Example 1-1 is the same as Example 1
-3 showed almost the same characteristics. Further, although the CNR of the example 1-2 was lower than that of the example 1-3, the power range in which the CNR shows a constant value was wider than that of the example 1-3, which was advantageous in terms of power margin. Such a result can be expected from FIG. That is, while the reproduction light is being irradiated, de-excitation hardly occurs in any of Examples 1-1 to 1-3, and the transmittance change amounts are almost equal in Examples 1-1 and 1-3. In Example 1-2, the amount of change in transmittance is small, but the size of the optical aperture is equal to those in Examples 1-1 and 1--1.
It can be explained from the fact that it is smaller than 3.

【0054】次に、図7においてCNRが一定値を示す
再生パワーに設定したときに、マーク間隔の異なるトラ
ックを再生した高密度記録特性を評価した。この結果を
図8に示す。比較例の光ディスクでは、マーク間隔が
0.3μm未満で符号間干渉の影響が強く、CNRが低
下している。また、隣接トラックからのクロストークも
大きいため、トラック上のマーク間隔が長い場合でも、
CNRのレベルはそれほど高くならない。これに対し
て、実施例1−3のディスクでは、マーク間隔が0.1
5μmでも高いCNRで再生できる。また、クロストー
クの影響を全く受けないため、0.15μmよりもマー
ク間隔が長いときのCNRも、比較例よりも高い。実施
例1−2の光ディスクは透過率変化量が少ないため、マ
ーク間隔が長いときのCNRは低いが、光学開口のサイ
ズが小さいためマーク間隔がさらに短くなっても一定の
CNRレベルを保持できる。
Next, in FIG. 7, when CNR was set to a reproducing power showing a constant value, the high-density recording characteristics of reproducing tracks having different mark intervals were evaluated. The result is shown in FIG. In the optical disc of the comparative example, when the mark interval is less than 0.3 μm, the influence of intersymbol interference is strong, and the CNR is reduced. Also, since the crosstalk from the adjacent track is large, even if the mark interval on the track is long,
The level of CNR is not very high. In contrast, in the disc of Example 1-3, the mark interval was 0.1
Reproduction can be performed with a high CNR even at 5 μm. Further, since there is no influence of crosstalk at all, the CNR when the mark interval is longer than 0.15 μm is higher than that of the comparative example. The optical disc of Example 1-2 has a small transmittance change amount, so the CNR when the mark interval is long is low, but the optical aperture size is small, so that a constant CNR level can be maintained even when the mark interval is further shortened.

【0055】以上の結果から、CNRを高くするために
は透過率変化量を大きくすることが好ましく、高密度化
とパワーマージンの観点からは光学開口を小さくするこ
とが好ましいといえる。
From the above results, it can be said that it is preferable to increase the transmittance change in order to increase the CNR, and it is preferable to reduce the optical aperture from the viewpoint of higher density and power margin.

【0056】さらに、本発明の光ディスクでは繰り返し
再生回数が多いという効果が得られる。すなわち、従来
知られているヒートモードまたはフォトンモードの超解
像再生方法と異なり、本発明では原理的に電子励起のみ
を用いており、熱疲労または原子移動や結合状態の変化
による劣化がないので、繰り返し安定性は極めて良好で
ある。
Further, the optical disk of the present invention has an effect that the number of times of repeated reproduction is large. That is, unlike the conventionally known heat-resolution or photon-mode super-resolution reproduction method, the present invention uses only electronic excitation in principle, and there is no deterioration due to thermal fatigue or atom transfer or change in the bonding state. The repetition stability is extremely good.

【0057】実施例2 超解像膜としてBeドープGaP微粒子分散膜またはT
eドープGaP連続膜を用いた以外は、図6と同様の構
成の光ディスクを作製した。
Example 2 As a super-resolution film, a Be-doped GaP fine particle dispersion film or T
An optical disk having the same configuration as that of FIG. 6 was manufactured except that the e-doped GaP continuous film was used.

【0058】GaP(連続膜)の0Kにおける禁制帯幅
は2.35eVであり、対応する波長が530nmであ
るため、不純物をドープしない場合には、650nmの
波長で電子励起は起こらない。また、GaPを微粒子化
してマトリックスに分散させた場合、微粒子のサイズと
体積含有率に依存して禁制帯幅が広くなるので、充満帯
から伝導帯への直接励起は連続膜の場合よりもさらに起
こりにくくなる。
The GaP (continuous film) has a bandgap of 2.35 eV at 0 K and a corresponding wavelength of 530 nm. Therefore, when no impurity is doped, electronic excitation does not occur at a wavelength of 650 nm. Also, when GaP is finely divided and dispersed in a matrix, the forbidden band width is widened depending on the size and volume content of the fine particles, so that direct excitation from the full band to the conduction band is further more than in the case of a continuous film. Less likely to happen.

【0059】平均粒径5nmのBeドープGaP微粒子
を体積含有率50vol%でSi−N中に分散させた構
造の超解像膜を使用した。この超解像膜に含有されるB
eドープGaP微粒子においては、Gaの格子点の一部
がBeで置換されて充満帯上部にアクセプターレベルが
形成されている。この結果、波長650nmの再生光を
照射すると、充満帯−アクセプターレベル間での電子遷
移により吸収飽和が生じ、超解像再生が可能になった。
A super-resolution film having a structure in which Be-doped GaP fine particles having an average particle diameter of 5 nm were dispersed in Si-N at a volume content of 50 vol% was used. B contained in this super-resolution film
In the e-doped GaP fine particles, some of the lattice points of Ga are replaced with Be, and an acceptor level is formed above the full band. As a result, upon irradiation with reproduction light having a wavelength of 650 nm, absorption saturation occurred due to electron transition between the full band and the acceptor level, and super-resolution reproduction became possible.

【0060】また、TeドープGaP連続膜からなる超
解像膜を使用した。この超解像膜を構成するTeドープ
GaP連続膜では、Pの格子点の一部がTeで置換され
て伝導帯下部にドナーレベルが形成される。この結果、
波長650nmの再生光を照射すると、ドナーレベル−
伝導帯間での電子遷移により吸収飽和が生じ、超解像再
生が可能になった。なお、本発明は、光磁気ディスク、
CD−ROM、CD−R、WORMなどにも適用でき、
上記実施例と同様に高密度化を実現できる。
A super-resolution film made of a Te-doped GaP continuous film was used. In the Te-doped GaP continuous film constituting this super-resolution film, a part of the lattice points of P is replaced by Te, and a donor level is formed below the conduction band. As a result,
Irradiation of reproduction light with a wavelength of 650 nm results in a donor level-
Electron transition between the conduction bands caused absorption saturation, which enabled super-resolution reproduction. The present invention provides a magneto-optical disk,
It can be applied to CD-ROM, CD-R, WORM, etc.
As in the above embodiment, high density can be realized.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、実
用的な再生光パワーの領域で超解像膜の透過率の変化が
起こり、その変化量が大きく、再生光スポットの通過時
間程度の短時間で高速に光学開口を形成でき、繰り返し
再生に対しても安定性を示す光記録媒体の超解像再生方
法を提供できる。
As described above in detail, according to the present invention, the transmittance of the super-resolution film changes in a practical reproduction light power range, and the change amount is large, and the transit time of the reproduction light spot is large. An optical aperture can be formed at a high speed in a short period of time, and a super-resolution reproduction method for an optical recording medium that exhibits stability against repeated reproduction can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の光記録媒体の基本的な構成を示す断面
図。
FIG. 1 is a sectional view showing a basic configuration of an optical recording medium according to the present invention.

【図2】本発明に係る超解像膜について、照射フォトン
数(Np )と透過率(Tr)との関係を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the number of irradiated photons (N p ) and the transmittance (Tr) for the super-resolution film according to the present invention.

【図3】本発明の光記録媒体の再生時における記録マー
ク列、再生スポット、光学開口の関係を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a recording mark array, a reproduction spot, and an optical aperture during reproduction of the optical recording medium of the present invention.

【図4】本発明に係る超解像膜におけるAlSb粒子体
積比とAlSb粒径との関係を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the AlSb particle volume ratio and the AlSb particle size in the super-resolution film according to the present invention.

【図5】本発明に係る超解像膜について、再生時の透過
率の時間変化を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a change over time in transmittance of a super-resolution film according to the present invention during reproduction.

【図6】本発明の実施例において作製した光記録媒体の
断面図。
FIG. 6 is a sectional view of an optical recording medium manufactured in an example of the present invention.

【図7】本発明の実施例における光記録媒体について、
再生パワーとCNRとの関係を示す図。
FIG. 7 shows an optical recording medium according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a reproduction power and a CNR.

【図8】本発明の実施例における光記録媒体について、
マーク間隔とCNRとの関係を示す図。
FIG. 8 shows an optical recording medium according to an embodiment of the present invention.
The figure which shows the relationship between a mark interval and CNR.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…基板 2…超解像膜 3…中間層 4…記録層 5…保護膜 11…ディスク基板 12…SiN干渉層 13…超解像膜 14…ZnS−SiO2 下部干渉層 15…GeSbTe記録層 16…ZnS−SiO2 上部干渉層 17…Al−Mo反射層 18…接着剤 19…対向基板1 ... substrate 2 ... super-resolution film 3 ... intermediate layer 4 ... recording layer 5 ... protective film 11 ... disk substrate 12 ... SiN interference layer 13 ... super-resolution film 14 ... ZnS-SiO 2 lower interference layer 15 ... GeSbTe recording layer 16 ... ZnS-SiO 2 upper interference layer 17 ... Al-Mo reflective layer 18 ... adhesive 19 ... counter substrate

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 記録層と、この記録層に対して再生光の
入射側に設けられた超解像膜とを有し、超解像膜が、マ
トリックス中に半導体微粒子を分散させた微粒子分散膜
または半導体の連続膜からなり、半導体微粒子または半
導体の連続膜中に混入しているマトリックス材料または
コンタミネーションの含有率が20at%以下であるこ
とを特徴とする光記録媒体。
1. A fine particle dispersion comprising: a recording layer; and a super-resolution film provided on a reproduction light incident side with respect to the recording layer, wherein the super-resolution film has semiconductor fine particles dispersed in a matrix. An optical recording medium comprising a film or a continuous film of a semiconductor, wherein the content of a matrix material or contamination mixed in the semiconductor fine particles or the continuous film of the semiconductor is 20 at% or less.
【請求項2】 請求項1の光記録媒体に対し、再生光を
照射して前記超解像膜の再生光の照射光子数の多い領域
に吸収飽和によって周囲よりも透過率の高い光学開口を
形成し、この光学開口を通して記録層中の記録マークを
検出することを特徴とする光記録媒体の超解像再生方
法。
2. The optical recording medium according to claim 1, wherein the optical aperture of the super-resolution film is irradiated with the reproduction light, and an optical aperture having a transmittance higher than that of the surrounding area is formed by absorption saturation in a region where the number of photons irradiated with the reproduction light is large. A super-resolution reproduction method for an optical recording medium, comprising forming a recording mark in a recording layer through the optical aperture.
【請求項3】 前記超解像膜が、マトリックス中に半導
体微粒子を分散させた構造を有し、再生光の照射中は励
起状態に保持され、再生光照射後の所定時間内に基底状
態への脱励起を起こすことを特徴とする請求項2記載の
方法。
3. The super-resolution film has a structure in which semiconductor fine particles are dispersed in a matrix. The super-resolution film is kept in an excited state during irradiation with reproduction light, and returns to a ground state within a predetermined time after irradiation with reproduction light. 3. The method according to claim 2, wherein de-excitation of the compound is performed.
【請求項4】 前記超解像膜の励起状態から基底状態へ
の脱励起の時定数が、再生光の全半値幅が光記録媒体面
上を通過する時間の2倍以上であることを特徴とする請
求項3記載の方法。
4. The time constant of deexcitation of the super-resolution film from the excited state to the ground state is at least twice the time when the full width at half maximum of the reproduction light passes through the surface of the optical recording medium. The method according to claim 3, wherein
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