パルスレーザによるGe-Sbおよび(GeTe)-(Bi_2Te_3)ナノ粒子の結晶化特性

摘要

超高密度の光学的情報記録媒体に向け、厳密結合波理論(RCWA)法を用いた反射率解析より、直径50nm以下のGe_(10)Sb_(90)およびGe_2Bi_2Te_5(GeTe:Bi_2Te_3=2:1)相変化材料のナノ微粒子の設計を行った。そしてプラズマエッチングにより作製したナノ微粒子のレーザ光誘起による結晶化時間(Δt_cを調べた。Ge_2Bi_2Te_5においては、薄膜に対しΔt_cは1.5〜10倍とやや長くなる。一方、Ge_(10)Sb_(90)においては、薄膜に対しΔt_cは約500倍と非常に長くなる。この結果は、Ge_(10)Sb_(90)およびGe_2Bi_2Te_5の結晶化メカニズムの違いに密接な関係があると考えられる。%We designed phase-change nanoparticles of Ge_(10)Sb_(90) and Ge_2Bi_2Te_5(GeTe:Bi_2Te_3=2:l) less than 50nm in the diameters by the reflectance analysis using the rigorous coupled wave analysis(RCWA) method toward the ultra-high density optical data storage. And we investigated laser-induced crystallization times (Δt_c) for nanoparticles that prepared by the plasma-etching. In case of Ge_2Bi_2Te_5, Δt_c of nanoparticles is 1.5 to 10 times longer than that of the blanket film. On the other hand, in case of Ge_(10)Sb_(90), Δt_c of nanoparticles is about 500 times longer than that of the blanket film. This result may have a close relationship with the difference of crystallization process between Ge_(10)Sb_(90) and Ge_2Bi_2Te_5.