(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と該基板上に位置するＡｌとＧａのそれぞれ異なる金属Ａ、Ｂと窒素Ｎとから選択された、ｘが０〜１の間の数値の組成ＡxＢ1-xＮの窒化物半導体の薄いフィルムからなる光記録媒体において、
前記窒化物半導体の金属Ａ、Ｂの組成を変化させて、光記録媒体に照射される記録光子ビームのエネルギーが前記半導体のバンド・ギャップ以上になるように該バンド・ギャップを調整された構成を有し、
前記記録光子ビームは、照射された前記窒化物半導体の領域に吸収されて該領域から窒素Ｎが脱着され金属ＡとＢの合金の被膜に変換されることを特徴とする、光記録媒体。
【請求項２】
前記基板がサファイアである、請求項１に記載の光記録媒体。
【請求項３】
ａ）基板と該基板上に位置する組成ＡxＢ1-xＮの金属合金の薄いフィルムからなる光記録媒体であって、ＡとＢがそれぞれ異なるＡｌとＧａから選択された金属であり、ｘが０〜１の間の数値であり、Ｎが窒素である、光記録媒体と、
ｂ）前記媒体の領域を選択的に光ビームを照射して、前記媒体の領域を窒素の脱着により金属被膜領域に選択的に変換し、それにより、前記金属窒化物のマトリックス内に埋め込まれた高反射率の前記金属被覆領域を形成するためのビーム手段であって、前記金属被覆領域と前記マトリックス領域とにより構成された情報をコード化するビーム手段と、
ｃ）前記媒体の表面を横切って前記ビーム手段を走査するための手段とを含み、
前記光エネルギーが前記光記録媒体のバンド・ギャップより大きくなるようにＡｌ、Ｇａの組成が調整される、光記録のためのシステム。
【請求項４】
前記光の波長が２００ｎｍ〜６５０ｎｍの範囲である、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
複数の基板と該基板の各々の上に位置するＡｌとＧａから選択された異なる金属ＡとＢと窒素Ｎとから形成された、ｘが０〜１の間の数値の組成ＡxＢ1-xＮの窒化物半導体の光記録媒体を含む多層光記録ディスクにおいて、
前記窒化物半導体の金属ＡとＢの組成を変化させて、光記録媒体に照射される記録光子ビームのエネルギーが前記半導体のバンド・ギャップ以上になるように該バンド・ギャップを調整された構成を有し、
前記記録光子ビームは、照射された前記窒化物半導体の領域に吸収されて該領域から窒素Ｎが脱着され金属ＡとＢの合金の被膜に変換されることを特徴とする、多層光記録ディスク。
【請求項６】
前記各層が基板上に位置し、中間にエア・ギャップを入れて前記層／基板対が取付けられる、請求項５に記載のディスク。
【請求項７】
前記各層が基板上に位置し、中間に光透過接着剤の層を入れて前記層／基板対が取付けられる、請求項５に記載のディスク。
【請求項８】
第１の層が基板上に位置し、中間に光透過材料の層を入れて各後続層がその上にスタックされる、請求項５に記載のディスク。
【請求項９】
一番上の層上に保護材料からなる最終層をさらに含む、請求項８に記載のディスク。
【請求項１０】
前記各層がそれぞれ異なる組成を有する、請求項５に記載のディスク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般にメモリ用途用の光記録媒体に関し、より具体的には光記録、特に追記型光記録用の相変化媒体の材料としてのＩＩＩ族金属の窒化物の使用に関する。
【０００２】
【従来の技術】
メモリ用途用の光記録では、半導体レーザからの集束入射ビームにより、適切な材料の薄いフィルム（媒体）上でビットの読取りまたは書込みを行う。一般に書込み（コード化）は、媒体の光磁気特性または媒体の反射率を変更してビットを形成することによって行われ、そのビットは、ビームが媒体の表面上で走査（ラスター）され、パルスのオン／オフなどにより強度が変化したときに、集束ビームによって照射され加熱された材料の領域である。読取り操作時に、レーザ・ビームはそのビットに入射し、反射ビームは偏光（光磁気記録の場合）または反射率（相変化合金、有機染料／ポリマー、またはアブレーティブ媒体の場合）いずれかの変化によって変調される。本発明では相変化媒体に対処する。
【０００３】
相変化媒体は、「追記型」（ＷＯＲＭ）ならびに消去可能光記憶を含む応用例に使用することができる。本発明は主にＷＯＲＭシステムに関するものである。現在使用されている典型的なＷＯＲＭ材料は、材料のアブレーションに基づいて反射率の変化を発生する、テルル（Ｔｅ）またはセレン（Ｓｅ）ベースのフィルムである。また、反射率のコントラストのために非晶質から結晶質への相転移に依存する、ＩｎＳｂＳｎその他の金属合金も使用されている。このような材料にはいくつかの欠点がある。第１に、各相が再結晶する可能性があるので、記憶の安定性が問題になる。第２に、ＴｅとＳｅは空気中では不安定であり、有毒である。第３に、このような材料の反射率の差または信号のコントラスト（通常は、｜（ＲＷ−ＲＳ）／（ＲＷ＋ＲＳ）｜として定義され、ＲＳとＲＷはそれぞれ開始相の反射率と書込み相の反射率である）は２０〜３０％の範囲である。したがって、上記の３つの点に関し改善されたパフォーマンスを提供するような相変化媒体が必要である。さらに、今後５年以内に記憶密度の向上のためにより短い波長（６００ｎｍ以下）の半導体注入型レーザが導入されることが予想され、したがって、このようなレーザと融和性の相変化媒体が必要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ＩＩＩ族金属の窒化物からなる半導体に基づく光記憶用の相変化媒体を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような広バンド・ギャップ半導体の薄いフィルムの表面は、このような材料のバンド・ギャップと等しいかまたはそれより大きいエネルギーの光子と、限界しきい値を上回る出力密度で照射することにより、（窒素の脱着により）金属被覆することができる。このような書込み可能金属被覆の結果、これらの材料は追記型記憶媒体として優れた候補になる。というのは、金属とそれに対応する広ギャップ窒化物との反射率の差が非常に大きいからである。さらに、いったん窒素を脱着すると、書き込まれた金属相はもはや窒化物相に逆戻りすることができないので、媒体は安定し、本当にライトワンス・システムになる。このような材料から得られ、今日の相変化媒体を上回る追加の利点としては、反射率のコントラストの差が拡大することと、今後５年間に光記録技術に導入されると思われる短波長レーザ・ダイオード（４６０ｎｍ以下）での使用に適していることである。ＩＩＩ族金属の窒化物からなる合金のバンド・ギャップは、範囲内の光子エネルギーを有するレーザと融和するようにＩＩＩ族金属の相対比を変更してバンド・ギャップを連続的に変化させることによって調整することができる。開始相の記録波長が適切なときに吸光率が低く、その結果、透過率が高いことにより、複数記録層フォーマットでこのような材料を応用できる潜在的な可能性が得られる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明は、たとえば、ＡｌＮ、ＩｎＮ、ＧａＮのように周期表の列（族）ＩＩＩ金属と窒素との窒化物から形成される半導体に基づく光記憶用の相変化媒体を提供する。ＩＩＩ族金属と窒素との合金、たとえば、ＩｎＧａＡｌＮは、使用可能であり、合金の組成を調整し、それにより書込みに使用するビームの波長を一致させることによってそのハンドギャップを調整できるという固有の特性をもたらすものであることが分かっている。
【０００７】
図１は、ＡｌＮ相変化媒体の構造を概略断面図で示している。この構造を形成するため、高周波（ｒｆ）放電によって生成される反応性窒素と蒸発Ａｌとを高真空内で基板の方に向けることによって、サファイア構造上にＡｌＮを付着した。基板の選択は変更可能であり、サファイアは一例として使用するにすぎない。また、ｒｆ付着技法も一例であり、他の付着技法も使用可能である。この場合のＡｌＮ薄膜の厚さは約３００ｎｍであった。付着後に、真空チャンバからサンプルを取り出し、エキシマ・レーザからの２４８ｎｍの紫外線（ｕｖ）放射によってＡｌＮの表面を照射した。この放射は、短いナノ秒パルスで１００〜２００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギー密度で供給した。この照射の結果、おそらくレーザ・ビームの高速加熱効果により、金属アルミニウムの後ろに窒素の優先脱着が残った。この放射は光学顕微鏡システムによって集束し、適切な方法で表面上で２４８ｎｍ波長の集束スポットを走査し、図１に示すようにＡｌＮの非反射マトリックス内に高反射率のＡｌの離散領域からなるビットを書き込んだ。このような反射領域は、ＡｌＮの非反射（または低反射）マトリックスが周期的に散在する場合、「１」と「０」（またはビット）の形式でコード化（格納済み）情報を構成する。
【０００８】
読取り操作は、媒体の書込みしきい値をかなり下回る低出力レベルで同一レーザ・ビームを走査し、ＡｌビットとＡｌＮマトリックスとの反射率の変化を検出することによって実行することができる。図２は、ＡｌＮ薄膜上に上記のプロセスでパターン形成したＡｌフィーチャを８０Ｘで撮影した金属顕微鏡での反射モードの光反射顕微鏡写真を示している。図２に示すように、金属被覆域の横方向寸法は、レーザからの集束ビームの横方向寸法に匹敵する。
【０００９】
金属被覆深さｚを決定するために、王水でＡｌをエッチングし、エッチングしたトレンチの深さを表面プロファイラによって測定した。その結果は図３に示すが、同図はｚが約１５０〜２００ｎｍの場合の値を示している。金属被覆深さは、光子の吸光深さによって制限されると考えられている。
【００１０】
ダイレクト・ギャップ半導体の場合、その半導体に照射される光子エネルギーが半導体のバンド・ギャップより小さいと、吸収係数がゼロに近くなり、光の透過が発生する。一方、バンド・ギャップ付近およびそれ以上のエネルギーを有する光子エネルギーの場合、吸収係数はゼロ付近ではなくなり、光の吸収が発生する。ＡｌＮフィルムの場合、２４８ｎｍの光子を吸収した結果、窒素の優先脱着が行われ、Ａｌが形成される。Ａｌ層が形成されると、その高反射率によって入射光が反射され、金属被覆プロセスが自己規制する。室温でのＡｌＮのバンド・ギャップは６．２ｅＶであり、これは２００ｎｍの光子波長に対応する。しかしながら、この室温でのバンド・ギャップ値に対して、実際の光子エネルギーの吸収は、２４８ｎｍまたは同等の５ｅＶのときに発生する。このように室温でのギャップ・エネルギー２００ｎｍより低い値での吸収は、光が照射され半導体の温度が室温から上った際にバンド・ギャップに各種状態が存在することにより、しかも反応の高度の非平衡性のためでもあるとも考えられている。実際の書込の場合では、強烈な放射の短パルスの入射によって、瞬時局所温度スパイクが発生し、その結果、室温でのバンド・ギャップ２００ｎｍが低エネルギーにシフトし得るからである。また、光の吸収時に局所結合構成が混乱すると、バンド・エッジのシフトが発生することもある。ＡｌＮのバンド・ギャップの温度依存度は不明である。ＧａＮについて分かっている値を取ると、６×１０-4ｅＶ／Ｋであり、温度上昇が１０００°Ｋの場合にバンド・ギャップが約０．６５ｅＶだけ低下することが判明している。したがって、温度効果が部分的には短縮波長での吸収の一因にもなりうることは、もっともらしいことである。さらに、この材料システムを複数記録層媒体に適用するためには、透過が最大になるように、記録光子エネルギーをわずかに上回るバンド・ギャップ・エネルギーを有する材料が選択されるだろう。
【００１１】
ＩｎＮおよびＧａＮという化合物についても上記の金属被覆プロセスを実証した。一例として、図４は、ＩｎＮ薄膜上に金属被覆したフィーチャを８０Ｘで撮影した光学顕微鏡写真を示している。ＧａＮフィルムについても同様の結果が得られた。したがって、ＩｎＧａＡｌＮによって形成された合金の連続シリーズも、同様の金属被覆挙動を示すと予想される。
【００１２】
単一列の３通りの金属を有する窒化物のバンド・ギャップは一価であり、たとえば、ＩｎＮの場合は１．９ｅＶ、ＧａＮの場合は３．４ｅＶ、ＡｌＮの場合は６．２ｅＶであるが、このような金属と窒化物の合金が合金内の金属の割合を変化させることによって調整可能なバンド・ギャップを有することが判明している。したがって、本発明によれば、バンド・ギャップ範囲内のどこかで選択可能な光子エネルギーで動作するために所望のバンド・ギャップに応じて組成的に調整される光学相変化媒体をこのような合金から作ることができる。ＩｎＧａＡｌＮの場合、この範囲は１．９ｅＶから６．２ｅＶまで変動可能である。これは特に魅力的である。というのは、短波長半導体注入型レーザがまもなく光記録に導入されると予想され、このようなレーザが２．９ｅＶ（４２０ｎｍ）以上に対応する光子エネルギーを有し、したがって、ＩｎＧａＡｌＮ相変化媒体がこのようなレーザと融和するものになるからである。たとえば、レーザ波長が３８０ｎｍ（または３．２５ｅＶの光子エネルギー）である場合、それは３．２５ｅＶのバンド・ギャップ・エネルギーに対応するので、Ｉｎ０．７Ａｌ０．３Ｎ合金が相変化媒体として使用可能になるだろう。脱窒後に残る金属はＡｌとＩｎの合金になるだろう。一般に、このような合金はＡｘＢｙＣ１−ｘ−ｙＮという組成を有し、Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれ異なるＩＩＩ族金属であり、ｘとｙは０〜１の間の数値である。
【００１３】
上記の説明では、金属被覆には、吸収が発生して金属被覆に至るように、窒化物半導体のバンド・ギャップ付近またはそれより上のエネルギーを有する光子が必要であると想定している。この想定が正しいことを実証するため、周波数が３倍のＮｄ：ＹＡＧレーザからの３５５ｎｍの光を使用し、同一入射出力、すなわち、２００ｍＪ／ｃｍ2でＧａＮ薄膜およびＡｌＮ薄膜を照射した。ＧａＮのバンド・ギャップは３．４ｅＶであり、これは３６０ｎｍの光子波長に対応する。したがって、光子エネルギー３５５ｎｍの放射はＧａＮのバンド・ギャップ３６０ｎｍを僅かに上回るエネルギーを持っている。これに対して、ＡｌＮのバンド・ギャップは６．２ｅＶであり、２００ｎｍの光子波長に対応する。したがって、光子エネルギー３５５ｎｍの入射光はＡｌＮのバンド・ギャップ（室温時の２００ｎｍ及び照射時の２４８ｎｍの付近より僅かに小さな値）よりかなり小さいエネルギーに対応し、ＡｌＮでの吸収は一切発生しないと予想された。照射すると、ＧａＮの表面が容易にＧａに金属化されることが判明したが、完全に予想と一致して、ＡｌＮ表面上ではいかなる変化も見られなかった。したがって、窒化物媒体のバンド・ギャップは、金属被覆が行われるように照射される光子エネルギー付近またはそれより下でなければならない。
【００１４】
本発明の窒化物ベース媒体は、現在の相変化媒体を上回るいくつかの利点を有する。第１に、反射率の変化は、金属窒化物から金属への化学的性質の変化によって決まる。結晶質から非晶質相へ（またはその逆に）切り替わり、再結晶化の可能性が必ず存在するような、現在使用している相変化媒体とは対照的に、この変化はかなり強固で安定しており、本当に不可逆性である。このため、本発明の材料システムはＷＯＲＭ用途にはより有利である。ＡｌＮの場合、金属被覆したＡｌは、大気中で約２ヶ月間、安定し、光った状態を維持してきたが、その状態をさらに維持するものと予想される。というのは、１８０ｎｍの波長まで透明な酸化アルミニウムの非常に薄い（自己規制型）フィルムによってＡｌが保護されているからである。
【００１５】
第２に、通常の入射用の厚さ２０ｎｍのＡｌフィルムの反射率は、２００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲内の波長を有する光子の場合に約８０％である。ＡｌＮの反射率は、厚さ２０ｎｍのフィルムの場合に約２８％で、その結果、図５に示すように、約４８％のＡｌ／ＡｌＮシステムのコントラストの計算値が得られる。このように高い値の信号コントラストは、この材料システムに良好な信号対雑音比をもたらすことになり、２０〜３０％の範囲内の典型的な信号コントラストを有する現行の相変化媒体について得られるものよりかなり大きい。
【００１６】
第３に、上記の窒化物半導体は固く、化学的に不活性であり、毒性がない。したがって、この半導体は、空気中で劣化し有毒な現在のＳｅおよびＴｅベースの相変化媒体に比べ、かなり強固な物理特性を有する。
【００１７】
前述のように、書込みまたは金属被覆操作は約１００ｍＪ／ｃｍ２を必要とする。パルス幅は約１０−９秒である。したがって、必要な電力は約１×１０８Ｗ／ｃｍ２である。たとえば、４００ｎｍの波長での光記録の場合、集束スポット径（開口数が０．５の集束レンズを使用する）は約４００ｎｍに回折限定され、すなわち、スポット域が１．２×１０−９ｃｍ２になる。これは、約１２５ｍＷのレーザを必要とし、パルス式であって連続ではない（ｃｗ）モードで電力が供給される。さらに、前述のように、この出力レベルは、厚さが約１５０ｎｍのＡｌＮのフィルムから窒素を脱着した。光学記憶媒体で実際に応用する場合には、１５ｎｍの厚さでも十分すぎるほどである。１５ｎｍのときに窒素を脱着するために必要なエネルギーは、かなり少なくなると予想される。したがって、入射出力レベルが低下すると、約２５〜３０ｍＷの光子のパルスになるだろう。
【００１８】
上記の（ＩｎＧａＡｌ）Ｎシステムは、多層ＷＯＲＭ用途にも使用することができる。多層用途では、この光ディスクは、そこにレーザ光が入射する光透過基板を有する。この基板は、少なくとも２つの空間的に分離された活動記録媒体をサポートする。ドライブ内のスピンドル・シャフトに取り付けるためにセンター・ホール８０を備えたディスクは、各記録媒体が別々の基板上にサポートされるエア・ギャップ構造（図６）か、または中実の光透過スペーサ層が記録媒体を分離する中実構造（図７および図８）のいずれかにすることができる。図６では、読取り／書込みレーザ・ビームは透過基板５６を通ってディスク１２に入射する。レーザ・ビームの焦点は、活動媒体、ここでは９４および９６の１つをアドレスするように調整することができる。９４上で集束すると、媒体９６は焦点がずれるので、２つの記録媒体間の分離（この場合はエア・ギャップ７８）が約１０ミクロンより大きい場合にこの層からのクロストークが最小になる。これとは逆に、ビームが媒体９６上で集束した場合、媒体９４を通過する光は、媒体９６から動的信号が検出される一因にならないように、十分に焦点がぼける。
【００１９】
ディスク１２は、２つの別々の基板５６および６２上に活動媒体９４および９６をそれぞれ付着して、層／基板対を形成することによって、作成することができる。次に２つの基板をまとめて取り付けて（スタックして）、エア・ギャップ７８を形成することができ、外部および内部スペーシング・グルー・リング５８および６０をそれぞれ使用することによって活動媒体が互いに対面する。あるいは、図７および図８に示すように、中実構造を形成することができる。図７では、２つの別々の基板１５６および１６２上に活動媒体１９４および１９６をそれぞれ付着することができる。次に２つの基板をまとめて取り付けることができ、読取り／書込みビームに対して透過なグルー層１２２を使用することによって活動媒体が互いに対面する。均一性のため、媒体１９４上に透過グルー層をスピンコーティングし、次に媒体１９６と向かい合わせに結合するか、その他の方法でスタックすることができる。さらに他の方法は図８に示す。この場合、透過基板２５６上に活動記録媒体２９４を付着する。次に、媒体２９４上に透過スペーサ層２２２を付着する。ここで、第２の記録媒体２９６をスペーサ層２２２上に付着することができる。これに続いて、一番上の媒体２９６上に保護コーティング２６２の付着が行われる。
【００２０】
上記の多層ディスクをアドレスするための方法は２通りある。一方は単一波長レーザ源を使用し、もう一方は複数波長源（異なる波長を有する２つの別々のレーザ・ダイオードなど）を使用する。単一記録波長レーザを使用する第１の方法では、光源に最も近い記録層（たとえば、媒体９４）は、十分な信号対雑音比で書込みおよび読取りを行うために、十分な光子が通過して第２の層（媒体９６）に達することができるように、半透明でなければならない。しかし、媒体９４は完全に透明にすることはできない。というのは、妥当な入射レーザ出力レベルで媒体が層変化するように十分な吸収力を有する必要があるからである。したがって、媒体９４および９６の吸収および透過は、それに応じて設計する必要がある。層９４の望ましい透過は４０％〜８０％の間でなければならない。層９４を通ってこの層に達することができるのは入射光の一部だけなので、層９６の吸収は、敏感な記録媒体を有するように、できるだけ高くなければならない。層９６はディスク１２の最後の記録層なので、媒体９６の透過は重要ではない。媒体９４および９６の望ましい吸収特性については図９に概略を示す。記録波長λ１では、媒体９４の吸収は小さく（点線の曲線）、媒体９６の吸収は非常に大きくなる（実線）。この用途については、特に所望の層の数が２を上回る場合、ＡｘＢｙＣ１−ｘ−ｙＮという材料システムが特に理想的である。というのは、組成を変化させることにより、各個々の記録媒体のバンド・ギャップと、その結果の吸収を調整し制御できるからである。
【００２１】
複数記録波長を使用する第２の方法では、媒体９４のバンド・ギャップは媒体９６のものより大きくなければならない。媒体９４で読取りおよび書込みを行うために、λ１の波長を有する記録レーザを使用する。これに対して、媒体９６で読取りおよび書込みを行うために、λ２（λ２＞λ１）の波長を有する第２の記録レーザを使用する。これについては図１０に概略を示す。λ２＞λ１の場合、第２のレーザからの光子は、摂動なしに媒体９４を通過することができ、自由に媒体９６をアドレスすることができる。λ１の第１のレーザは、媒体９４のみをアドレスするように制限される。これは、ビームが媒体９６上で集束できないように第１のレーザの集束レンズの移動を制限することによって行うことができる。しかし、媒体９４はλ１のときに猛烈な吸収力を示すので、透過は比較的小さくなければならず、このため、媒体９４を通過するλ１での光子の量は最小でなければならない。
【００２２】
好ましい実施例および代替実施例に関して本発明を説明してきたが、当業者であれば、本発明の精神および範囲を逸脱せずに実施可能な多くの変更態様を理解できるだろう。たとえば、集束電子ビームなどの他のビーム手段も、適当に書込みに使用することができる。また、書込みに使用した同一レーザまたはビーム手段を必ずしも読取りに使用する必要はない。というのは、一方のレーザを使用して書込みを行い、もう一方のレーザを使用して読取りを行うか、またはあるビーム手段を使用して書込みを行い、他のタイプのビームを手段を使用して読取りを行うことが有利な場合もあるからである。ＷＯＲＭ用途に関して説明したが、本発明は、後で多くの読取り専用ディスクを生産するのに使用するマスタ・ディスク上でのライトワンスにも適用可能である。したがって、このような変更態様はいずれも、特許請求の範囲内に含まれるものである。
【００２３】
まとめとして、本発明の構成に関して以下の事項を開示する。
【００２４】
（１）基板上に位置する組成ＭＮの金属窒化物の薄いフィルムからなる光記録媒体において、ＭがＩＩＩ族金属から選択した金属であり、Ｎが窒素である、光記録媒体。
（２）Ｍが、アルミニウム、ガリウム、インジウムからなるグループから選択した金属である、上記（１）に記載の光記録媒体。
（３）前記基板がサファイアである、上記（１）に記載の光記録媒体。
（４）基板上に位置する組成ＡｘＢｙＣ１−ｘ−ｙＮの金属合金の薄いフィルムからなる光記録媒体において、Ａ、Ｂ、Ｃがそれぞれ異なるＩＩＩ族金属であり、ｘとｙが０〜１の間の数値であり、Ｎが窒素である、光記録媒体。
（５）Ａがインジウムであり、Ｂがガリウムであり、Ｃがアルミニウムである、上記（４）に記載の光記録媒体。
（６）前記基板がサファイアである、上記（４）に記載の光記録媒体。
（７）ａ）基板上に位置する組成ＭＮの金属窒化物の薄いフィルムからなる光記録媒体であって、ＭがＩＩＩ族金属から選択した金属であり、Ｎが窒素である、光記録媒体と、
ｂ）前記媒体の領域を選択的に照射して、前記媒体の離散領域を金属窒化物に選択的に変換し、それにより、金属窒化物マトリックス内に埋め込まれた高反射率の金属被覆領域を形成するためのビーム手段であって、金属被覆領域とマトリックス領域がコード化情報を構成するビーム手段と、
ｃ）前記媒体の表面を横切って前記ビーム手段を走査するための手段とを含む、情報処理のためのシステム。
（８）前記照射が局部加熱効果を発生する、上記（７）に記載のシステム。
（９）前記金属被覆領域の横方向寸法が前記ビームの横方向寸法に匹敵する、上記（７）に記載のシステム。
（１０）前記ビーム手段がレーザである、上記（７）に記載のシステム。
（１１）コード化用のビームのエネルギー密度が平方センチメートル当たり約１００ミリジュール程度であり、前記ビームが数ナノ秒のパルス時のパルス式モードで射出される、上記（７）に記載のシステム。
（１２）集束ビームの径が前記ビームの波長とほぼ等しい、上記（１１）に記載のシステム。
（１３）前記ビームの波長が２００ｎｍ〜６５０ｎｍの範囲である、上記（１０）に記載のシステム。
（１４）前記情報をコード化するために使用する前記レーザが、ＭＮ媒体のバンド・ギャップ・エネルギーとほぼ等しいかまたはそれより大きいエネルギーを有する波長の光を放射する、上記（１０）に記載のシステム。
（１５）前記金属窒化物層の厚さが約１０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲である、上記（７）に記載のシステム。
（１６）前記金属被覆領域の厚さが約２００ｎｍより小さいかまたはそれと等しい、上記（７）に記載のシステム。
（１７）前記ビーム手段が前記情報の読取りにも使用される、上記（７）に記載のシステム。
（１８）前記ビーム手段がレーザであり、前記媒体を横切って前記レーザからのビームをラスタし、前記高反射率の金属領域と前記低反射率の金属窒化物マトリックスとの反射率の変化を検出することによって前記コード化情報が読み取られる、上記（１７）に記載のシステム。
（１９）前記情報を読み取るための追加のビーム手段をさらに含む、上記（７）に記載のシステム。
（２０）ａ）基板上に位置する組成ＡｘＢｙＣ１−ｘ−ｙＮの金属合金の薄いフィルムからなる光記録媒体であって、Ａ、Ｂ、Ｃがそれぞれ異なるＩＩＩ族金属であり、ｘとｙが０〜１の間の数値であり、Ｎが窒素である、光記録媒体と、
ｂ）前記媒体の領域を選択的に照射して、前記媒体の離散領域を金属窒化物に選択的に変換し、それにより、金属窒化物マトリックス内に埋め込まれた高反射率の金属被覆領域を形成するためのビーム手段であって、金属被覆領域とマトリックス領域がコード化情報を構成するビーム手段と、
ｃ）前記媒体の表面を横切って前記ビーム手段を走査するための手段とを含む、情報処理のためのシステム。
（２１）前記照射が局部加熱効果を発生する、上記（２０）に記載のシステム。
（２２）前記金属被覆領域の横方向寸法が前記ビームの横方向寸法に匹敵する、上記（２０）に記載のシステム。
（２３）前記ビーム手段がレーザである、上記（２０）に記載のシステム。
（２４）コード化に必要なビームのエネルギー密度が平方センチメートル当たり１００ミリジュール程度であり、前記ビームが数ナノ秒のパルス時のパルス式モードで射出される、上記（２０）に記載のシステム。
（２５）集束ビームの径が前記ビームの波長に匹敵する、上記（２４）に記載のシステム。
（２６）前記光の波長が２００ｎｍ〜６５０ｎｍの範囲である、上記（２３）に記載のシステム。
（２７）前記情報をコード化するために使用する前記レーザが２００ｎｍ〜６５０ｎｍの範囲の波長の光を放出し、ＡｌｘＧａｙＩｎ１−ｘ−ｙＮ媒体が前記レーザの光子エネルギーとほぼ等しいバンド・ギャップを有するように前記記録媒体のガリウム、アルミニウム、インジウムの組成が調整される、上記（２３）に記載のシステム。
（２８）前記金属窒化物層の厚さが約１０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲である、上記（２０）に記載のシステム。
（２９）前記金属被覆領域の厚さが約２００ｎｍより小さいかまたはそれと等しい、上記（２０）に記載のシステム。
（３０）前記ビーム手段が前記情報の読取りにも使用される、上記（２０）に記載のシステム。
（３１）前記ビーム手段がレーザであり、前記媒体を横切って前記レーザからのビームをラスタし、前記高反射率の金属スポットと前記低反射率の金属窒化物との反射率の変化を検出することによって前記格納済み情報が読み取られる、上記（３０）に記載のシステム。
（３２）前記情報を読み取るための追加のビーム手段をさらに含む、上記（２０）に記載のシステム。
（３３）組成ＭＮの金属窒化物の薄いフィルムからなる光記録媒体の複数の層を含む多層光記録ディスクにおいて、ＭがＩＩＩ族金属から選択した金属であり、Ｎが窒素である、多層光記録ディスク。
（３４）各層が基板上に位置し、中間にエア・ギャップを入れて前記層／基板対がスタックされる、上記（３３）に記載のディスク。
（３５）各層が基板上に位置し、中間に透過グルーの層を入れて前記層／基板対がスタックされる、上記（３３）に記載のディスク。
（３６）第１の層が基板上に位置し、中間に透過材料の層を入れて各後続層がその上にスタックされる、上記（３３）に記載のディスク。
（３７）一番上の層上に保護材料からなる最終層をさらに含む、上記（３６）に記載のディスク。
（３８）光記録媒体の各層がそれぞれ異なる組成を有する、上記（３３）に記載のディスク。
（３９）組成ＡｘＢｙＣ１−ｘ−ｙＮの金属合金の薄いフィルムからなる光記録媒体の複数の層を含む多層光記録ディスクにおいて、Ａ、Ｂ、Ｃがそれぞれ異なるＩＩＩ族金属であり、ｘとｙが０〜１の間の数値であり、Ｎが窒素である、多層光記録ディスク。
（４０）各層が基板上に位置し、中間にエア・ギャップを入れて前記層／基板対がスタックされる、上記（３９）に記載のディスク。
（４１）各層が基板上に位置し、中間に透過グルーの層を入れて前記層／基板対がスタックされる、上記（３９）に記載のディスク。
（４２）第１の層が基板上に位置し、中間に透過材料の層を入れて各後続層がその上にスタックされる、上記（３９）に記載のディスク。
（４３）一番上の層上に保護材料からなる最終層をさらに含む、上記（４２）に記載のディスク。
（４４）光記録媒体の各層がそれぞれ異なる組成を有する、上記（３９）に記載のディスク。
【図面の簡単な説明】
【図１】相変化光記憶媒体構造の概略断面図である。
【図２】ＡｌＮ上のＡｌという金属被覆パターンを示す通常入射モードの光反射顕微鏡写真である。
【図３】金属被覆したＡｌをエッチングで除去した後の図２の金属被覆パターンの表面上の表面プロファイラのトレースである。
【図４】ＩｎＮ上のＩｎという金属被覆パターンを示す通常入射モードの光反射顕微鏡写真である。
【図５】波長が２４８ｎｍのときの厚さの関数として計算したＡｌＮフィルム用の反射率、透過率、コントラストを示す図である。
【図６】本発明の相変化媒体を使用する多層光記録ディスクの構成の１つを示す図である。
【図７】本発明の相変化媒体を使用する多層光記録ディスクの構成の１つを示す図である。
【図８】本発明の相変化媒体を使用する多層光記録ディスクの構成の１つを示す図である。
【図９】記録レーザが単一波長を有するときの図６、図７、図８の多層光記録ディスクの所望の吸光特性を示す図である。
【図１０】記録レーザが複数波長を有するときの図６、図７、図８の多層光記録ディスクの所望の吸光特性を示す図である。
【符号の説明】
１２  ディスク
５６  透過基板
５８  外部スペーシング・グルー・リング
６０  内部スペーシング・グルー・リング
６２  基板
７８  エアギャップ
８０  センター・ホール
９４  活動媒体
９６  活動媒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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