不连续膜光学存储介质制造技术

一种用于存储信息的介质，该介质有一活性层，该活性层由在经受加热处理时至少可部分烧结的低熔点金属的合金构成，该合金至少含有５％（重量）的由下组金属中选出的至少二种金属：镉、铟、锡、锑、铅、铋、镁、铜、铝、锌及银。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种信息存储介质，在这种介质上可以利用热-最好是使用低功率激光-记录信息并使用光学装置读出信息。可以用光学方法检索的信息存储介质问世已经有相当一段时间了，这里所说的信息存储介质是指电视录象圆盘和声盘(通常称作compactdiscs，即CD′S)。近来，这类介质又有了其它的形式，例如光带(见Gelbart的专利US4567585)以及数据信息卡片-由DrexlerTechnologyCorporation，MountainView，CA.研制(见Drexler的美国专利US4544835)。一般，信息是以一些极小的结构凸起的形式被存储的，这些结构凸起通常由于暴露于激光下而被编成永久性的代码。利用光学方法检索这些数据通常是借助于差动反射(differentialreflection)技术、使用调频激光源来完成的。WO83/04330(Shelvin)中公布了制造光学存储介质的不同方法，该介质为三层结构，包括一个“光闸”层、一个基片层和一个反射层。Shelvin指出，金、钛、铑、镍、铬、锰和钒适合用于活性的或吸收的超薄光闸层。这些金属的特点是，具有高熔点和高导热率。在按照Shelvin的专利申请中，在编码的过程中将这一金属层暴露于激光下，使该金属烧结成一些“岛状物”并留下一些间隙。Shelvin指出，只有该薄膜中所使用的金属具有高熔点和高导热率时才会形成这样的“岛状物”。本专利技术是一种光学存储介质，适合用于存储可以利用光学装置读出的信息，它包括一个活性层、一个基片层和一个反射层;所说的活性层由低熔点金属的合金层构成，该合金层在经受加热处理时至少可以部分烧结;所说的合金至少含有5%(重量)左右的、选自镉、铟、锡、锑、铅、铋、镁、铜、铝、锌和银中的至少二种金属。优先选用的合金含有40%至85%的锡、10%至50%的铋、以及1%至15%的铜，最理想的合金含70%锡、25%铋、和5%铜。上述百分数都是以重量计算。这一合金层的厚度一般是10 至80 (1～8nm)，优先选择使用20 至60 (2～6nm)的厚度，最理想的厚度是30 至40 (3～4nm)。在一个优选的实施方案中，这种合金层是不连续的，也就是说，该合金层是由一些彼此邻近的沉积金属的结点组成，利用透射电子显微镜(TEM)可以一个一个地分辨出它们的最外层表面。这些聚集点彼此分开，其分开的程度足以使得利用热源在这一层上记录信息而导致该层至少产生部分烧结。在暴露于适当的热源时，经过这样处理的通常是光学不透明的区域由于上述合金金属至少部分烧结而至少变成部分透明了。通过透射电子显微镜观察经过处理的活性层表面，可以很容易查明合金的这种烧结，具体地说，通过透射电子显微镜可以发现形成许多合金的烧结物以及在合金层中到处形成了孔隙，而同时没有象单纯用烧蚀方法那样伴随产生碎片。本专利技术的光学介质可以采用任何适宜的方法例如Shelvin的专利中所公布的方法来制备。通常的作法是，在一个适当的基片表面上沉积活性层，在其背面沉积一层反射层，反射层一般是银或铝，从而制成本专利技术的介质。一般地说，适用的基片包括光学透明的聚合物如聚碳酸酯或是其它适宜的材料。以上对本专利技术作了一般性说明，下面将提出实施例来进一步地说明本专利技术，但这些实施例不应视为对本专利技术的限定。实施例1利用热闪蒸，将含70%Sn、25%Bi和5%Cu(以重量计)的合金沉积到硝化纤维素基片上。由上述蒸气沉积的金属形成的膜是不连续的，其厚度在20 (2nm)至40 (4nm)的范围之间。用一种二极管激光记录系统在这些膜上造成一些可以用光学方法察觉的区域。利用透射电子显微镜技术分析如此形成的这些区域的外形。用于在上述合金膜上记录的激光系统包括一台亮度调制的30毫瓦GaAlAs半导体激光器(Ortel，Inc.Halambra，CA，USA)。这台激光器的动力源是Dynascan3300脉冲发生器。用数值孔径为0.40的准直透镜使激光器的输出成为准直，并通过一个Glan-Thompson棱镜使之对准。使这线偏振光通过一个四分之一波长板，产生圆偏振光。然后，用数值孔径为0.60的物镜，使这偏振光束在活性层的表面上聚焦、成象。激光束被调制好后，在一个与光程成垂直布置的Newport855C平移试样台上移动试样。观察透射电子显微镜(TEM)照片，发现了前面所述的区域，这些区域由一些微小的、表面光滑的、近乎球形的“岛状物”构成，其平均尺寸在50 (5nm)至300 (30nm)的范围内(数均)。这些岛状物的金属间间距在10 (1nm)至50 (5nm)的范围内，其外形不同于在未曝光的区域中形成的外形，这表明，已经发生了烧结并留下了一些间隙，光可以经由这些间隙透过该介质的活性层。没有发现明显可见的碎片或其它剥落的痕迹。实施例2利用DC磁控溅射，将含75%Sn、20%Bi和5%Cu(以重量计)的合金沉积到5.25″(135mm)的圆形聚碳酸酯基片上。由上述沉积方法而得到的膜，实质上是不连续的，厚度在2.0nm至6.0nm的范围之间。使用实施例1中所述的二极管激光系统，在这些膜上记录数字信息。在经过激光照射的地方观察到一些光学上可以检测的区域。发生了烧结并留下一些间隙，通过这些间隙，光(读出光束)可以透过介质的活性层。实施例3利用射频溅射，将含60%Sn、38%Bi和2%Cu的合金沉积到2.125″×3.175″(54mm×80mm)的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基片上。由上述沉积而得到的膜，实质上是不均匀的，厚度在2.4nm至4.4nm范围之间。使用实施例1中所述的二极管激光器系统在这些膜上记录数字信息。在经过激光照射的地方观察到一些光学上可以检测的区域。发生了烧结并留下一些间隙，通过这些间隙，光(读出光束)可以透过介质的活性层。实施例4用DC溅射将含有40%Sn、55%In和5%Cu(以重量计)的合金沉积到3密耳(0.08mm)的聚酯薄膜基片上。由上述沉积而得到的膜，实质上是不连续的，厚度在2.0nm～4.0nm范围之间。使用实施例1中所述的二极管激光器系统在这些膜上记录数字信息。在经过激光照射的地方观察到一些光学上可以检测的区域。发生了烧结并留下一些间隙，通过这些间隙，光(读出光束)可以透过介质的活性层。实施例5在聚碳酸酯基片上涂敷约800 (80nm)的铝。再在该层上沉积约800 的SiO2，从而在铝(80nm)反射层上形成一层抗反射间隔层。利用DC磁控溅射，在该间隔层上沉积一层40 (4nm)厚的、含75%Sn、20%Bi和5%Cu(以重量计)的合金的不连续膜，得到具有三层结构的介质。这种三层结构提供了背景反射水平低于5%的介质。使用实施例1中所述的二极管激光器系统，在这些膜上记录数字信息。在经过激光照射的地方观察到一些光学上可以检测的区域。在这些地方，膜的抗反射特性被破坏，使这些地方具有高的反射率并具有高反差的读出比(high contrast playback ratios)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于存储可用光学装置读出的信息的介质，这种介质由活性层、基片层和反射层组成，所述的活性层由在经受热处理时至少可以部分烧结的合金层构成，所述的合金至少含有约５％（重量）的由包括镉、铟、锡、锑、铅、铋、镁、铜、铝、锌和银的一组中选出的至少二种金属。

【技术特征摘要】
US 1988-8-11 231,1191.一种用于存储可用光学装置读出的信息的介质，这种介质由活性层、基片层和反射层组成，所述的活性层由在经受热处理时至少可以部分烧结的合金层构成，所述的合金至少含有约5%(重量)的由包括镉、铟、锡、锑、铅、铋、镁、铜、铝、锌和银的一组中选出的至少二种金属。2.按权利要求1所述的介质，其中所述的合金含有(以重量计)40～85%Sn、10～50%Bi、以及1～15%Cu。3.按权利要求1所述的介质，其中所述的合金含有(以重量计)70%Sn、25%Bi、及5%Cu。4.按权利要求1所述的介质，其中活性层的厚度为10至80(1nm至8nm)。5.按权利要求1所述的介质，其中活性层的厚度为20至60(2nm至6nm)。6.一种制造光存储器存储介质的方法，该方法包括a)在基片材料的一个表面上涂敷超薄的薄膜涂层，该涂层由软金属合金构成，然后b)在上述经过涂敷的表面上将信息编码，所述的编成代码的信息是以该合金层的部分烧结的区域形式...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁JG斯特兰德约得，罗纳德L亚戴思，多纳尔德L派里迪，
申请(专利权)人：陶氏化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]