一种可记录光存储介质，包括基片层（２）、数据层和用于所述数据层的第一和第二保护层（６，７），其中所述数据层包括半导体层（３，４）和以掺杂材料掺杂所述半导体层（３，４）的掺杂层（５）。所述半导体层是具有低反射率的本征半导体层或本质上的本征半导体层，并且对所述掺杂层的掺杂材料进行选择，从而在读取具有扩散至半导体层的掺杂层的掺杂材料的记录的数据层的过程中，使半导体层的反射率增加。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及光存储介质(optical storage medium)，具体而言涉及一种光盘，可以在该光存储介质上以高数据密度将数据存储为标记(mark)和间隔(space)，本专利技术还涉及一种制造光存储介质的方法。
技术介绍
在光存储介质中，数据以光学可读方式存储，例如通过集成在读取头(pickup)内的激光和光电探测器。所述光电探测器用于探测在从所述存储介质读取数据时激光束的反射光。同时，目前已知有大量的光存储介质，它们采用不同的激光波长运转并具有不同的大小以提供从不到1G至50G字节(GB)的存储容量。光存储介质的格式包括：只读格式(例如音频光盘(Audio CD)、视频光盘(Video CD))；单写多读光介质(例如CD-R、DVD-R和DVD+R)以及可擦重写格式(例如CD-RM、DVD-RM和DVD+RM)。将数字数据沿着所述介质的一个或多个层中的轨道(track)存储。目前具有最高数据容量的存储介质是蓝光盘(BD)，其能够在双层光盘上存储50GB数据。目前已有的蓝光格式是只读BD-ROM、可擦重写BD-RE和单写多读BD-R光盘。为了对蓝光盘进行读写，使用405nm激光波长的光学读取头。在蓝光盘上使用320nm的轨道间距和2T至8T和9T的标记长度，其中T是信道位长并对应于138-160nm的最小标记长度。可擦重写BD-RE光盘基于相变技术，包括相变层，所述相变层例如利用AglnSbTe或GeSbTe化合物。关于蓝光盘系统的进一步的信息例如可以通过互联网www.blu-raydisc.com从蓝光组织(Blu-Ray Group)获得。与蓝光盘相比，具有超高分辨率近场结构(Super-RENS)的新型光存储介质有可能在一个维度上增加光存储介质的数据密度3到4倍。这种所谓的Super-RENS设置在光存储介质的数据层上，并能够极大地降低用于从光存储介质读出或者向光存储介质写入的光点(lig hf spot)的有效尺寸。超高分辨率层还被称为掩膜层(mask layer)，因为其设置在数据层之上并且对于某些材料而言只有激光束的高密度中心部分才能穿透掩膜层。另外，用于掩膜层的材料在聚焦激光束的中心部分具有较高反射率，例如InSb显示出该非线性特性。Super-RENS效应使得可以记录和读取存储在光盘的标记中的数据，所述标记具有低于读写光盘上的数据所用光学读取头的分辨率极限(resolution limit)的尺寸。已知的是，光学读取头的分辨率的光学衍射极限大约是lambda/(2NA)，其中lambda是激光波长，NA是光学读取头的物镜的数值孔径。Tominaga、Nakano和Atoda在1998年10月12日的“AppliedPhysics Letters，Vol.73，No.15”上发表的论文“An approach forrecording and readout beyond the diffraction limit with a n Sb thinfilm”介绍了用于记录和检索光学衍射极限之外的小标记的超高分辨率近场技术，其中使用Sb薄膜作为超高分辨率层。已知的是，半导体材料也可以用作Super-RENS光存储介质的掩膜层，例如-->ZnO。Takamori等在“Japanese Journal of Applied Physics，Vol.44，No.5b，2005，pp.3627-3630”上发表的论文“Energy-Gap-Induced super-Resolution Optical Disc using ZnO Interference Film”中说明了用于这种类型的Super-RENS层的半导体材料。Takamori等的论文说明了一种Super-RENS光盘，以ZnO作为激活层(active layer)并且设置在ROM型基片上，该论文发现温度升高可以局部增加ZnO的透射率(transmittance)，从而触发能够进行衍射极限之下探测的近场相互作用。Hyot等在“E*PCOS 05，Technical Digest，Cambridge，2005”上发表的论文“Phase change materials and Super-RENS”和Pichon等在“2006 IEEE，0-7803-9494-1/06，PP 206-208”上发表的论文“Multiphysics Simulation of Super-Resolution BD ROM OptiCal DiskReadout”中提出了一种半导体掩膜层，其中通过自由载流子(freecarrier)的光生成而获得折射率的局部变化。该论文还进行了热学描述以提供数据层读出过程中温度分布方面的信息。US2003/0193857描述了一种具有Super-RENS掩膜层的光盘，其包括半导体膜，该半导体膜具有混合在半导体中的杂质或基体材料。所述Super-RENS探测是基于掩膜层的透射率的增加，所述透射率由于半导体层受到入射激光束的照射而产生的饱和吸收(absorption saturation)而增加。所述掩膜层可以包括杂质，其能够变换能隙(energy gap)，从而可以针对某个波长获得更高效的吸收。针对未来光存储介质目前所开发的Super-RENS层的缺点是，需要相对较高的激光功率，以通过高温度或高激光功率激活掩膜层。还需要提供一种具有较高长时间稳定性的Super-RENS可记录光盘。
技术实现思路
可记录光存储介质包括基片层、数据层和用于所述数据层的第一和第二保护层，其中所述数据层包括半导体层和以掺杂材料掺杂所述半导体材料的掺杂层。当通过光学读取头的激光束在所述光存储介质上写入标记时，所述掺杂材料扩散至半导体层中。对所述激光的激光功率进行特定的调整，使得只在激光束投射在光存储介质上的光点的小的内区域温度足够高，从而所述掺杂材料只扩散至所述半导体层的该小区域。所述半导体层具体而言是具有低反射率的本征半导体层或本质上的本征半导体层，对掺杂层的掺杂材料进行选择，从而当掺杂层的掺杂材料在数据记录过程中扩散至半导体层时，在以光学读取头的读出激光功率对记录的数据层进行读取的过程中，所述半导体层的反射率增加。在优选实施方式中，对所述激光功率进行选择，从而使记录的标记的尺寸小于对应的光学读取头的光学分辨率极限。因此所述光存储介质的记录区域包括具有标记和间隔的轨道，其中所述标记为较小区域，其中掺杂材料扩散至半导体层，而在所述间隔的区域中没有掺杂材料扩散至半导体层。可选择地，所述间隔为较小区域，其中掺杂材料扩散至半导体层，而在所述标记的区域中没有掺杂材料扩散至半导体层，在本专利技术的另一个方面中，所述半导体材料包括铟合金，例如InSb，其在设置为所述光存储介质上的本征半导体层或本质上的本征半导体层时具有低反射率。对于所述掺杂-->材料，优选地可以使用硒或碲，其提供半导体层的n掺杂并增加某个激光功率时铟合金半导体层的反射率。当充分的n掺杂材料扩散至半导体层时，半导体层的反射率增加到至少两倍，当在所述光存储介质上记录和读取数据时，该反射率足以提供良好的信噪比。附图说明下面将结合附图对本专利技术的优选实施方式进行说明，其中：图1是本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可记录光存储介质，包括基片层（２）、数据层和用于所述数据层的第一和第二保护层（６，７），其特征在于，所述数据层包括半导体层（３，４）和以掺杂材料掺杂所述半导体层（３，４）的掺杂层（５）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2007-12-20 07123832.31.一种可记录光存储介质，包括基片层(2)、数据层和用于所述数据层的第一和第二保护层(6，7)，其特征在于，所述数据层包括半导体层(3，4)和以掺杂材料掺杂所述半导体层(3，4)的掺杂层(5)。2.根据权利要求1所述的可记录光存储介质，其中对所述掺杂层(5)的掺杂材料进行选择，从而在读取具有扩散至半导体层(3，4)的掺杂层(5)的掺杂材料的记录的数据层的过程中，使半导体层(3，4)的反射率增加。3.根据权利要求1或2所述的可记录光存储介质，其中所示半导体材料选自III-V半导体族其中之一，例如铟合金InN、InP、InAs或InSb其中之一，并且其中半导体层(3，4)是本征半导体层(3，4)。4.根据权利要求1-3其中任一所述的可记录光存储介质，其中所述数据层(3-5)包括两个半导体层(3，4)，其间设置掺杂层(5)，...
【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托夫费里，拉里莎帕恰勒斯库，斯蒂芬克纳普曼，
申请(专利权)人：汤姆逊许可公司，
类型：发明
国别省市：FR
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