光记录介质和这种光记录介质的使用制造技术

光记录介质（２０）具有底衬（１）和在底衬上提供的层堆叠（２）。具有熔点Ｔ↓［ｍｐ］的相变记录层（５）被夹在第１电介质层（３）和第２电介质层（７）之间。插入的结晶加速层（４，６）和记录层（５）相接触。还可以有反射层（８）和光覆盖层（９）。结晶加连层（４，６）由双金属合金或半导体组成和具有比记录层（５）的熔点Ｔ↓［ｍｐ］至少高出２５０℃的熔点Ｔ↓［ｍｇ］并且有着同记录层（５）的晶态相类似的晶体结构。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有底衬和在底衬上提供层堆叠的光记录介质，该堆叠包括记录层，结晶加速层和反射层，记录层具有熔点Tmp并能在非晶态和晶态之间变化，它夹在第1和第2电介质层中间，第1电介质层邻近底衬，插入的结晶加速层与记录层接触。本专利技术还涉及这种光记录介质的使用。在本文开头提到的那种类型的光记录介质是从日本专利申请JP-09161316A获悉的。在这种熟悉的介质中，记录层的状态在光记录数据时局部地从晶态改变到非晶态。依据这种相变原理的光数据存储是有吸引力的，因为它将直接重写和高存储密度的可能性同只读式光数据存储系统的易兼容性结合起来。相变光记录涉及利用聚焦的相当高功率激光束在晶态薄膜内形成亚微米大小的非晶态记录符号。在记录信息期间，该介质相对按所记录的信息加以调制的聚焦激光束移动。由于这样，在相变记录层内发生猝天并且在记录层的曝光区引发非晶态信息位的形成，而在记录层的非曝光区仍保持晶态。用中等功率水平的同一激光加热使之重新晶态化而不熔化其记录层可以擦除已写入的非晶态符号。这种非晶态符号代表数据位，它可以用低功率聚焦激光束，例如经由底衬，读出。相对于晶态记录层非晶态符号的反射率差异产生调制激光束，这种被调制过的激光束借助于探测器基本上将被记录的数字信息转换成调制的光电流。相变光记录中最重要的要求之一是高数据率，即是说数据能以至少30MB/s的速率写入和从这种介质读出。高数据率要求记录层有高的结晶率，即短结晶时间。为了确保先前被记录的非晶态符号在直接重写时可以晶化，记录层应具备合适的结晶时间以使介质的速度同激光束是相匹配的。假如结晶速度不足以高到使介质的速度同激光束相匹配，则先前记录的，代表旧数据的非晶态符号不可能完全被擦除，即是说，在DOW时需要重新晶化。这样就引发高的噪声水平。在高密度记录和高数据率应用中，例如盘状DVD+RW，DVD-红/兰，特别要求高的结晶速度，此处DVD+RW，是新一代高密数字万能盘的缩写，RW指这种盘的可重写能力，DVR-红/兰代表数字视频记录存储盘，红和兰指所使用的激光波长。对于这类新的光盘，其完全擦除时间(GET)最大不得超过60ns。GET定义为在结晶环境下完全将已写的非晶态符号晶化的擦除脉冲的最小时间间隔，按静态测量。对于DVD+RW，每mm盘的记录密度为4.7GB，需要33MB/s的用户数据比特率，而对DVR-红所说的速率为35MB/s。对于可重写的相变光记录系统，诸如DVR-兰，要求高于50MB/s的用户数据率。已知的相变型介质包括带有层堆叠的盘状底衬，层堆叠按顺序其组成为，第一电介质层，作为结晶加速层Sb2Te3层，作为成分改正层的Sb层，相变Sb72Te28合金的记录层，第2电介质层和金属反射层。这样一种层堆叠可以视为一种INP’PM结构，此处M表示反射或镜相层，I表示电介质层和P表示相变记录层，而P’表示在第1次记录时和记录层混合的成分改正层。Sb2Te3的结晶加速层N安置在第1电介质层及改正层和记录层之间使之通过激光束在介质中擦除信息期间实现该介质的快速结晶。在已知的记录介质中，N层具有熔点为618℃，比P层的熔点550℃仅高出68℃。已知N层的熔点相当接近P层的熔点，致使在1个或至多几个记录/擦除周期之后引发N层在改正层和记录层P’P中熔化，随后结晶加速层不再存在而它的结晶加速功能也就丧失。为了完全擦除非晶态符号，有两个过程发生，即成核和颗粒(结晶)生长。对已知记录介质的调查证实，已知的结晶加速层N只是一种成核促进层。这种已知介质的缺点是它的结晶加速层只对最多几个记录和擦除周期起作用。对于现代可擦除介质来说这是不够的，它要求至少是上千次的记录和擦除周期的稳定性能。本专利技术的目的是提供在本文开始描述的那种类型的光记录介质，它适合于高速可重写光记录，具有最多为60ms的CET值。本专利技术的另一个目的是提供在本文开始描述的那种类型的光记录介质，它适合于可重写光记录，具有至少103次记录和擦除周期的稳定性能。根据本专利技术的这个目的是通过本文开始描述的光记录介质来实现的，这种光记录介质的特征是结晶加速层，它包括选自包括双金属合金，半导体元件和半导体合金的组中的一种材料，并且在比记录层熔点Tmp至少高出250℃的熔点Tmg，和具有同记录层结晶状态相似的晶体结构。根据本专利技术的结晶加速层，以下简记为G，因为记录层的非晶态符号(mark)同G层接触而产生高的记录层结晶速度。它加速结晶生长过程，导致较高的结晶速度。特别是，因为G层的晶体结构类似于，甚至同记录层的结晶态的结构一样，有利于增加非晶态符号的结晶速率。因此，G层的结构对记录层中结晶的生成起到一种很好的颗粒生长初始化或成核层的作用。G层总是邻近热隔离层，此处为第1或第2电介质层，因为在记录层和底衬或反射层之间有G层的堆叠不可能实现所希望的热学特性。从包括双金属合金，半导体元件和半导体合金的组中的一种材料的G层的一个优点是它具有高的熔点。这就阻止G层在记录层内的熔解并且对大量的记录和擦除周期维持其结晶结构。记录期间，记录层的最高温度约为800℃，它是熔点Tmp为550℃的记录层的Tmp的1.4倍。这可以根据记录期间所存在的激光能量和堆叠的物理特性从温度计算推导出来。G层的熔点温度Tmg必须在这一最高温度之上使之在记录层熔化时G层仍保持结晶状态。因此，记录层和G层之间的熔点温度差异应为250℃或更大，但是考虑到安全因素，最好为300℃或更大。可以用作G层的优选材料是PbTe，Ag2Te，CrTe，Ge和Si。在该记录介质的一种实施方案中，将G层安排在记录层和第2电介质层之间。G层的厚度可以在0.1和10nm之间选择。结晶加速层的热导性一般同金属合金的记录层的热导性接近。但是，这对堆叠的热行为只有小的影响，因为同堆叠中其他层相比，G层的厚度一般是相对小的。这就方便了该种堆叠的热学设计。在另一种实施方案中，在记录层和第1电介质层之间安排第2G层，使结晶时间进一步降低。因此在记录层的两侧各有一G层。第2G层可以是同其它G层相似或相同的材料。结晶时间的降低是因为现在加速结晶生长过程的结晶层是在两侧对着被记录的非晶态符号。G层的厚度在0.1和10nm之间，最好低于5nm。在一种特殊实施方案中，在记录层各侧存在的两G层在厚度和成分上基本上是相等的。厚度上相等意味着相互之间在10％以内。厚度的相等性在介质的加工中是有利的。一般而言，该堆叠是通过在真空室内蒸发或溅射积沉的，此时底衬沿具有不同成分靶的一系列站阶梯式移动。在每个站的驻留时间大致相等，而在每站积沉的厚度部分地由沉积过程的接通和断开所决定。结果，相对薄的层的积沉所要求的时间少于在站上提供的时间，而相对厚的层的积沉甚至可以要求具有相同靶的两个邻近站。因此有利于选择用大致相等厚度和成分的两层取代相对厚的一层和相对薄的一层，从而减少了沉积站的数量和一个堆叠的制造时间。在一种特殊实施方案中，记录层包括Q，In，Sb和Te的合金，其中Q选自由Ag和Ge构成的材料组。该优选成分包括Qa，Inb，Sbc，Ted(按原子百分比)，其中Q选自由Ag和Ge构成的材料组；2≤a≤90＜b≤655≤c≤8016≤d≤30；a+b+c+d＝100。在另一种实施方案中，该记录层包括Ge，Sb和Te的复本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有底衬（１）和在其上面提供的层堆叠（２）的光记录介质（２０），该堆叠包括记录层（５），结晶加速层（４，６）和反射层（８），记录层具有熔点Ｔ↓［ｍｐ］并能在非晶态和晶态之间变化，夹在第１电介质层（３）和第２电介质层（７）之间，第１电介质层（３）邻近底衬（１），结晶加速层（４，６）是插入并与记录层（５）相接触，其特征是结晶加速层（４，６）包括选自包括双金属合金，半导体元件和半导体合金的一组中的一种材料，并且具有比记录层（５）的熔点Ｔ↓［ｍｐ］至少高出２５０℃的熔点Ｔ ↓［ｍｇ］和具有与记录层（５）的结晶状态相似的晶体结构。

【技术特征摘要】
EP 2000-4-20 00201488.41.一种具有底衬(1)和在其上面提供的层堆叠(2)的光记录介质(20)，该堆叠包括记录层(5)，结晶加速层(4，6)和反射层(8)，记录层具有熔点Tmp并能在非晶态和晶态之间变化，夹在第1电介质层(3)和第2电介质层(7)之间，第1电介质层(3)邻近底衬(1)，结晶加速层(4，6)是插入并与记录层(5)相接触，其特征是结晶加速层(4，6)包括选自包括双金属合金，半导体元件和半导体合金的一组中的一种材料，并且具有比记录层(5)的熔点Tmp至少高出250℃的熔点Tmg和具有与记录层(5)的结晶状态相似的晶体结构。2.如权利要求1的光记录介质(20)，其特征是结晶加速层(4，6)包括选自包括PbTe，Ag2Te，CrTe，Ge和Si的一组中的一种材料。3.如权利要求1或2任一项的光记...

【专利技术属性】
技术研发人员：GF周，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]