第
16
卷第
6
期
Vo
1.
16
No.6
重庆工学院学报
Journal
of
Chongqing
Institute
of
Technology
2002
年
12
月
Dec.2002
O
文章编号
:1671
一
0924(2002)06
一
0001
一
06
Sb-Se
、
Ge-Sb-Te
系相变光盘记录介质材料热力学性能参数.
F
需
飞
引言
张喜燕，
陈志式，周世杰，刘志农，
高界铭，
易锦
(西南交通大学稀土金属与信息材料研究所，四川成都
61003
1)
摘要:利用热差分析
(DSC)
技术对
Sb-Se
和Ge
-Sb-Te
系合金的热力学性质进行了研究。结
果表明，
Sb
一
Se
系合金的
DSC
曲线只有一个放热峰，温度为
220
'C.
Sb
Z
-
Se
3
的晶化激活能为
3.03
凹，
S
bS
e
的品化激活能为
1.565ev
，
SbSez
的品化激活能为
2.1ev.
Sb-
Se
-Te
系合金的
DSC
曲线有两个放热峰，分别是
140
'C和
200
'C左右。GeS
bzT
e.形成亚稳晶态与稳定晶态的激活能分
别为
1.
88ev
和
2.35
凹，
GeSb4T~
坦的分别为
2.19
巳
v
和
2.
67ev.
向
Sb-Se
系合金中符合化学计量
比的
Shz
Se
3
添加少量的
Sb
、
se
元素，其品化活化能明显降低。而对Ge
Sb4T~
与系合金添加少量
Sb
元素可抑制稳定品相的生成，从而兼顾室温稳定性，快速擦除及反复写擦稳定性的多重要求，同时
由于Ge、
Te
元素的玻璃化温度都较高，故而将有力抑制室稳晶化倾向。
关键词:热差分析
E
晶化激活能
z
相变光盘;
Sb-Se
中图分类号:
TP304
文献标识码
:A
丰、、~
:、气~、民
在相变光盘的写擦过程中，所用激光束直径约
1μm
左右，功率为几毫瓦到几十毫瓦，在这祥高能量密度激光
的反复作用下，要求光盘始终保持优良的写擦性能，这就
对记录介质材料提出了很高的要求，如表
1
所示
[3J
在硫系元素中加入不同的合金元素，可提高液相时的粘滞
系数，即提高其形成玻璃的能力，因而激光处理时，极易形
成玻璃态川。为使介质稳定在一定的状态，要通过初始
化过程，或者通过品化过程进入结晶态
C
态，或者通过玻
璃化过程进入玻璃态
G
态，写人信息时，介质要吸收较高
的能量，克服势垒，从晶态进入玻璃态，擦除信息时，介质
要克服势垒即激活能，从玻璃态回到晶态
[6J
激活能越
大，品化温度越高，非晶态的稳定性就越好，对于相变兴盘
记录介质材料而言，在其擦写过程中，所用激光束直径为
1μm
左右，功率为几毫瓦到几十毫瓦，如果激活能太高，则
不易达到快速擦除的目的。所以选择光盘材料时，品化温
度
T
x
和激活能
Ll
E
是两个非常重要的参数，在此利用
DSC
技术对
Sb-
Se和Ge
-Sb-Te
系合金的热力学性质
进行研究。
表
1
相转变光盘的材料要求
数据存储的基本要求
可记录
耐久储存
可擦拭
可读取
可重复写读
材料要求
易形成玻璃结构，低熔点
稳定的玻璃相
快速结晶
载噪比大
多层薄膜稳定性
为达到上述要求，研究人员进行了大量的基础理论研
究和材料筛选试验工作，结果表明，以硫族元素为基础的
半导体材料基本上能满足以上要求[1
-9J
这是因为硫系元
素侣，Se，
Te
，
Po)
外层的
P
轨道上仅有
4
个电子，易形成
两个共价键，当其呈液相时，类似于高分子材料，易形成共
价键绪的环或链状结构，且彼此间以弱的范德华力键续。
·收稿日期
:2002-06-17
1
试验方法
相变光盘材料要求高速品化，故应组织均匀，且以单
相化合物为主，材料中含有杂质元素将会对材料的晶化速
度产生较大的影响，降低材料的性能。为了保证记录介质
高性能的要求，应选择高纯度的单质材料。→般情况下，
作者简介:张喜燕(1
958-)
.男(汉族)
.河北人，工学博士，教授，博士生导师，主要从事金属材料研究.
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