光信息载体制造技术

公开了包括基底（１）、薄反射层（５）、介质层（７）、以ＧｅＴｅＳｅ为基础的相变记录层（９）、介质层（１１）、不透明金属反射层（１３）和保护层（１５）的光信息载体。该信息载体可被利用激光束写入、擦除和读出，在被写入状态下，符合ＣＤ工业标准。记录层（９）包括具有以原子百分数为单位的Ｇｅ↓［ｘ］Ｔｅ↓［ｙ］Ｓｅ↓［ｚ］成分的合金，４７≤ｘ≤５３，１７≤ｙ≤４１，１２≤ｚ≤３０，并且ｘ＋ｙ＋ｚ≥９６，最好等于１００。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可利用激光束写入、读出和删除信息的光信息载体，所述光信息载体包括承受许多层的堆积的一基底，这些层依次是第一反射层、第一介质层、包括锗和碲的合金的相变材料的记录层、第二介质层和第二反射层。本专利技术还涉及制造这种光信息载体的方法。已知的光信息载体，例如光盘(CD)、光盘只读存储器(CD-ROM)和激光视盘(LV)都是由制造者提供信息，只能被使用者利用市场上买得到的重放设备来读出。其它光信息载体可被使用者写入一次，例如CD-R(可记录的)。可擦除及用户可重写的以及可被标准CD唱机读出的信息载体有广泛的应用。用户自己可把音频、视频或数据信息写入这种信息载体。执行了擦除步骤之后，就可把新的信息写入这种信息载体。已知的一种可擦除可重写的光信息载体具有所谓相变材料的可逆记录层。通过利用聚焦激光束局部加热所述记录层和然后对其进行冷却，就在激光光点的位置处改变了这种材料的结晶状态，并形成了可读位。根据记录层材料的不同，非结晶材料改变成为结晶材料，或结晶材料改变成非结晶材料。还可能出现从一种结晶相向另一种结晶相的转换。记录层例如是晶状的，具有吸收入射激光的性能。在写入信息期间，相对于按照待写入信息被调制的聚焦激光束移动信息载体。由于这种移动，在具有结晶/非结晶相变的相变记录层中就出现了猝冷(quenching)，这种猝冷在记录层的暴露区域中形成了非结晶信息位，该记录层的未暴露区域保持结晶状。结晶材料具有与非结晶材料不同的光学性能，所以利用小功率的聚焦激光束就能够在作为光反差的反射中读出写入的信息。对于某些相变材料，通过加热可把非结晶区域再变成结晶区域，这样就擦除了写入的信息。已知的这种合金是以In_Se、In_Sb_Se、In_Sb_Te、Ge_Te、Se_Sb_Te、Ge_Sb_Te和Ge_Se_Sb_Te为基础的。记录层随后可再被写入。在标准CD唱机读出可写入及可擦除信息载体的先决条件是所述信息载体与所述CD唱机兼容，即圆盘状扁平信息载体必需符合CD系统的工业标准，以后称为CD工业标准。这一标准包括CD-DA(数字音频)、CD-ROM、CD-i(交互)、CD-photo(照相)、CD-V(视频)以及CD-R(可记录)。这就尤其意味着当使用相变型的信息载体时，该信息载体未被写入(实际上为结晶)区域的初始反射系数RH和调制度m都必须具有具体的最小值。在垂直入射基底的、波长约为785纳米的平行激光束的情况下，RH必须至少是70％。当利用聚焦激光束来读出被写入了的信息载体时，非结晶位相对于结晶记录层的反射系数的不同造成了被调制的激光束，该被调制的激光束随后被检波器变换成为符合被编码的写入数字信息的被调制光电流。数字信息从宽约为1微米而长根据线盘速度的不同在0.9和3.3μm之间的非结晶位中产生。被调制光电流是HF信号，其最低基频是196KHz。该光电流的峰-峰值用I11来表示，该196KHz的HF信号的峰值用I峰来表示。调制度m定义如下m＝I11/I峰(I)根据上述CD工业标准，它必须至少为0.6。该被调制光电流是由信息载体的被写入(非结晶)和未被写入(结晶)区域之间反射系数的不同所造成的。实际上，已发现在RH≥70％的信息载体的情况下，相位差对调制的贡献几乎总是小到可被忽略。这种调制主要是由反射系数的不同所造成的。为了获得所需的调制度m＝0.6，这种信息载体必须具有最小的光反差。光反差C定义如下C＝100(RH-RL)/RH(II)在这一公式中，RH具有如上所述的意义，RL是被淀积的非结晶层的反射系数。实际上，调制度小于光反差。这被认为是由激光光点的与非结晶位的宽度相比较大的直径特别造成的。此外，被写入的非结晶位的反射系数与被淀积的非结晶层的反射系数不同。非结晶位还可以包括少量的结晶材料。实验已表明为了满足m＝0.6的调制度需求，必要的光反差C必须大于60％，即至少为80％。由于RH必须至少为70％，所以RL必须小于14％。除上述光学需求外，还很希望能够利用同一激光束同时在信息载体中擦除信息和写入新信息。这一过程通常被称为“直接改写”(DOW)，它的优点在于单独的擦除步骤是不必要的。在上述CD工业标准规定的1.2-1.4米/秒的线盘速度的条件下，申请人所做的实验已表明完全擦除结晶环境下的非结晶位(即再结晶)所需的时间te应当在300和800纳秒之间。这被认为是由在旋转光信息盘上的非结晶位暴露给激光束的时间较短这一事实所造成的。在这样的盘线速度下，由于用于再结晶的时间太短，所以如果te大于800纳秒，则非结晶位的完全再结晶是不可能的。如果te小于300纳秒，就有在非结晶位的写入期间，局部和暂时增大的温度将造成所述位完全或部分再结晶的危险，这样一来，就实际上没有形成非结晶位或形成了有故障的非结晶位。已发现制造满足上述CD工业标准的要求和可被恰当地用于DOW的可写入可擦除信息载体是困难的。申请人申请的欧洲专利申请EP-A-549024(PHN 13.925)公开了开头那段提及的那种信息载体。这种已知的相变型信息载体包括承受许多层的堆积的一基底，这些层依次是第一反射层、第一介质层、相变GeTe合金的记录层、第二介质层和第二反射层。这种许多层的堆积可称为MIPIM结构，M代表反射层，I代表介质层，P代表相变记录层。这种MIPIM结构实现了高的初始反射系数RH和足够高的反差C，因此所述结构是符合CD工业标准的。从基底往上看，这种已知的信息载体例如包括半透明的薄Au反射层、Ta2O5介质层、GeTe记录层、Ta2O5介质层和不透光的Au层。干涉效应增大了该信息载体的初始反射系数和反差。在这种已知的叠层结构中，被淀积的结晶层和非结晶层的反射系数分别是70％和12％。光反差C是83％，因此该信息载体符合CD工业标准。除GeTe外，所述专利申请还描述了含有Sb的GeTe合金和包含In、Sb、Se、Sn和/或Ga的合金。但是，在光学方面符合CD工业标准的含有记录层GeTe的这种已知信息载体有这样的问题即在1.2-1.4米/秒的盘线速度下，所述信息载体不适合于DOW。这是因为完全再结晶GeTe内的非结晶位所需的时间te只有50纳秒，因此写入的位马上又被擦除。本专利技术的目的是特别提供在被写入状态下符合CD工业标准的可写入和可擦除光信息载体，具体来说，满足RH≥70％的初始反射系数要求和m≥0.6的调制度要求，该光信息载体还能够在1.2-1.4米/秒的信息载体的线速度下适合于被进行“直接改写”。为了满足调制度m的要求，光反差C必须至少是80％。本专利技术的目的还在于提供制造这种光信息载体的方法，在该方法中，可利用激光束把被加上的最初为完全非结晶的记录层结晶(初始化)成为所需的记录层。以下将说明这后一要求。根据本专利技术，提供符合CD工业标准的光信息记录载体的目的是利用如开头段中所述的光信息载体来实现的，这种光信息载体的特征在于记录层包括成分以原子百分数为单位的GexTeySez的合金，其中47≤x≤5317≤y≤4112≤z≤30并且x+y+z≥96。在不对光学性能和/或擦除时间产生过大的不利影响条件下，为了影响结晶温度、层可被擦除及可被写入的次数(循环性)以及记录层的寿命，记录层最多可以包括原子百分数为4的O、Sb、N或Bi。本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用激光束写入、读出和擦除信息的光信息载体，所述光信息载体包括承受许多层的堆积的一基底，这些层依次是第一反射层、第一介质层、包括锗和碲的合金的相变材料的记录层、第二介质层和第二反射层，其特征在于该记录层包括成分以原子百分数为单位的Ｇｅ↓［ｘ］Ｔｅ↓［ｙ］Ｓｅ↓［ｚ］的合金，其中４７≤ｘ≤５３１７≤ｙ≤４１１２≤ｚ≤３０并且ｘ＋ｙ＋ｚ≥９６。

【技术特征摘要】
EP 1994-6-23 94201800.31.利用激光束写入、读出和擦除信息的光信息载体，所述光信息载体包括承受许多层的堆积的一基底，这些层依次是第一反射层、第一介质层、包括锗和碲的合金的相变材料的记录层、第二介质层和第二反射层，其特征在于该记录层包括成分以原子百分数为单位的GexTeySez的合金，其中47≤x≤5317≤y≤4112≤z≤30并且x+y+z≥96。2.权利要求1的光信息载体，其特征在于x+y+z＝100。3.权利要求1的光信息载体，其特征在于x、y和z具有以下值48≤x≤5220≤y≤3418≤z≤28。4.权利要求1的光信息载体，其特征在于记录层的成分是Ge50Te50-zSez，12≤z≤30。5.权利要求1的光信息载体，其特征在于反射层包含金。6.权利要求1的光信息载体，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：JH库姆斯，W范艾斯斯皮克曼，BAJ雅各斯，APJM容杰内利，
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]