多叠层光学数据存储介质及其应用制造技术

本发明专利技术描述了一种多叠层光学数据存储介质（２０），用于在记录过程中使用穿过介质（２０）的入射表面（１６）的聚焦射束（１９）实现可重写的记录。所述介质（２０）包括基底（１），其一侧沉积有包括第一相变型记录层（６）的第一记录叠层（２）Ｌ↓［０］。所述第一记录叠层（２）位于最远离入射表面（１６）的位置上。包括另一个相变型记录层（１２）的至少一个另外的记录叠层（３）Ｌ↓［ｎ］相较于第一记录叠层（２）更靠近入射表面（１６）。透明隔离层（９）位于记录叠层（２，３）之间。所述另一记录层（１２）基本由以原子百分比表示的结构式Ｇｅ↓［ｘ］Ｓｂ↓［ｙ］Ｔｅ↓［ｚ］所定义的合金构成，其中，０＜ｘ＜１５，５０＜ｙ＜８０，１０＜ｚ＜３０，并且ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００，其厚度选自４到１２ｎｍ，厚度小于５ｎｍ的至少一个透明晶化促进层（１１’，１３’）与另一记录层（１２）相接触。上述Ｌｎ叠层（３）的记录层（１２）具有高光透射率和低晶化时间，从而使所述介质（２０）适用于记录线速度至少为１２ｍ／ｓ的多叠层高速记录。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多叠层光学数据存储介质，用于在记录过程中使用穿过介质的入射表面的聚焦射束实现可重写的记录，包括基底，其一侧沉积有包括第一相变型记录层的第一记录叠层L0，所述第一记录叠层位于最远离入射表面的位置上，至少一个另外的记录叠层Ln，其包括另一个相变型记录层，且相较于第一记录叠层更靠近入射表面，位于记录叠层之间的透明隔离层，所述透明隔离层的厚度大于聚焦射束的聚焦深度。本专利技术还涉及这种光学记录介质在高速应用中的使用。
技术介绍
首段中所述类型的光学数据存储介质的一个实施例已经公开于申请人申请的美国专利US6190750中。基于相变原理的光学数据存储介质是很具有吸引力的，因为它将直接改写(DOW)及高存储密度和与只读光学数据存储系统的易兼容性这几种可能结合了起来。此处，数据存储包括数字视频、数字音频和软件数据存储。相变光学记录涉及使用经过聚焦的功率相对较高的辐射束，例如，聚焦激光束在晶态记录层中形成亚微米大小的非晶态记录标记。在信息记录期间，介质相对于聚焦激光束移动，聚焦激光束依据所要记录的信息进行调制。当高功率激光束熔化了晶态记录层时，就形成了标记。当切断激光束和/或接着相对于记录层进行移动时，在记录层中进行熔化标记的淬火，在记录层的暴露区域中留下了非晶态信息标记，而在未暴露区域中仍然保持晶态。对已写入非晶态标记的擦除是通过再结晶实现的，这种再结晶是通过使用功率电平较低的同一激光进行加热，而并不熔化记录层而实现的。非晶态标记代表数据位，这种数据位可以由相对较低功率的聚焦激光束，例如，经基底进行读取。非晶态标记相对于晶态记录层的反射差异促成了经调制的激光束，这一激光束随后由检测器转换为随所记录的信息变化的调制光电流。相变光学记录的一个最重要要求是高数据速率，这意味着需要以至少30-50Mbit/s的用户数据速率在介质上写入和重写数据。高密度记录和高数据速率光学记录介质中尤其需要高数据速率，所述光学记录介质可以是例如高速盘形CD-RW、DVD-RW、DVD+RW、DVD-RAM、红光DVR和也被称为蓝光盘(BD)的蓝光DVR，它们分别是已知的光盘和新一代高密度数字通用或视频盘+RW和-RAW以及数字视频记录光学存储盘的缩写，其中，RW和RAM代表这些盘的可重写能力，红光和蓝光代表所使用的激光波长。这种高数据速率需要记录层具有高晶化速度，即，在DOW过程中晶化时间小于30ns。这也适用于上述盘的多叠层版本的记录层。对于DVD+RW，需要33Mbit/s的用户数据位速率，对于红光DVR，所需速率为35Mbit/s，对于蓝光DVR或蓝光DVR的更高速版本，所需速率为50Mbit/s(35ns的CET)或更高。完全擦除时间(CET)定义为用于在晶态环境下完成写入非晶态标记的晶化的擦除脉冲的最短持续时间。通常以静态试验器测量CET。AV信息流确定了对音频/视频(AV)应用的数据速率，但对于计算机数据应用则没有对数据速率作出限制，即越高越好。这些数据位速率中的每一个都被变换为最大CET，所述最大CET受到多个参数的影响，例如记录叠层的热学设计以及所使用的记录层材料。为了确保先前记录的非晶态标记能够在DOW期间再结晶，记录层必须具有适当的晶化速度，以在DOW期间相对于激光束匹配介质的速度，即记录线速度。如果晶化速度不够高，则代表旧数据的先前记录的非晶态标记将不能在DOW期间完全擦除，所述擦除意味着再结晶。另一方面，当晶化时间较短时，由于晶态背景下的微晶生长是不可避免的，因此，非晶化过程变难。这形成了边缘不规则的相对较小的非晶态标记(低调制)，从而引起抖动电平升高。这限制了盘的密度和数据速率。因此，极其期望具有相对较高的记录层冷却速率的叠层。对光学数据存储介质的另一重要要求是数据存储容量。采用多记录叠层可以增加所述容量。多叠层设计可以由符号Ln表示，其中，n代表0或正整数。本文献中，射束进入的“另一”叠层被称为Ln，而每个更深的叠层分别由Ln-1....L0表示。更深是根据入射射束的方向进行理解的。应当注意，在其它文献中，所述表示法有可能相反，L0代表最接近入射表面的叠层，Ln代表最远离入射表面的叠层。因此，在双叠层设计的情况下，存在两个叠层L0和L1。为了有可能在最深的“第一”叠层(L0)上进行记录，L1需要对射束而言是基本透明的。然而获得具有集合了相对较高的透明度和足够的冷却和记录特性的层的Ln叠层是很难的。在多叠层光学相变记录中，由于另一记录叠层中透明层不具有足够的冷却能力，因此，另一记录叠层难以满足高冷却速率的要求。此外，另一记录叠层的记录层本身也不能太薄，因为这会引起所述记录层的高晶化时间。美国专利6190750中公开的所述已知介质具有用于可重写的相变记录的|IP2IM2I+|S|IP1IM1|结构，其具有两个金属反射层M1和M2，所述反射层分别或是相对较厚，具有高光学反射性，或是相对较薄，具有相对较高的光学透射性和充足的热导率。I代表介质层，I+代表另一介质层。P1和P2代表相变记录层，S代表透明隔离层。在所述结构中，激光束首先进入包含P2的叠层。金属层不仅用作反射层，而且用作散热层，以确保快速冷却，用于在写入过程中淬火非晶相。P1层紧邻记录过程中基本冷却P1层的相对较厚的金属镜面层M1，而P2紧邻具有有限散热特性的薄金属层M2。正如已经阐释的，记录层的冷却作用在很大程度上决定了记录过程中非晶态标记的正确形成。为了确保记录过程中可以正确形成非晶态标记，需要足够的散热效果。为了提高L1叠层的透射率，在从US6190750中已知的介质中引入了附加的薄M和I层。化学计量的或复合的Ge-Sb-Te材料，例如Ge2Sb2Te5被用作已知记录介质的记录层，所述已知记录介质是例如DVD-RAM盘。这些化学计量的化合物(图3的区域31)具有成核受控晶化过程。这意味着，标记的成核和随后的生长会引起写入非晶态标记的擦除。当记录层的厚度低于15nm时，所述记录层可以获得相对较高的光透射率。然而，由于这些GeSbTe化合材料的完全擦除时间(CET)在厚度小于等于8nm时大于500ns并在夹在两层薄SiC层之间的情况下所述时间缩短至300ns，因此，L1叠层的记录层的数据率是非常低的。此外，这些数值过高以至于不能接受。对于多记录层应用，期望最接近记录/读取激光束的入射表面的记录层的光透射率相对较高，由此厚度相对较薄，以便可用低CET对下侧记录层进行写入和记录。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种首段所述种类的可重写的光学存储介质，所述光学存储介质具有与其厚度相对应的光透射率相对较高的另一记录层，其厚度小于12nm，最大CET为35nm，适用于高速记录。所述高速记录应理解为记录线速度至少为12m/s的记录，即聚焦射束相对于光学数据存储介质的速度至少为12m/s的记录。上述目的是通过根据本专利技术的光学存储介质实现的，其特征在于另一记录层基本由以原子百分比表示的结构式GexSbyTez所定义的合金构成，其中，0＜x＜15，50＜y＜80，10＜z＜30，并且x+y+z＝100，其厚度选自4到12nm，厚度小于5nm的至少一个透明晶化促进层与另一记录层相接触。这些材料可以被认为是环绕并包括掺杂有Ge的共晶Sb70Te3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多叠层光学数据存储介质（２０），用于在记录过程中使用穿过介质（２０）的入射表面（１６）的聚焦射束（１９）实现可重写的记录，包括：基底（１），其一侧沉积有：包括第一相变型记录层（６）的第一记录叠层（２）Ｌ↓［０］，所述第一 记录叠层（２）位于最远离入射表面（１６）的位置上，相较于第一记录叠层（２）更靠近入射表面（１６）的、包括另一个相变型记录层（１２）的至少一个另外的记录叠层（３）Ｌ↓［ｎ］，位于记录叠层（２，３）之间的透明隔离层（９），所述透 明隔离层（９）的厚度大于聚焦激光束（１９）的聚焦深度，其特征在于，所述另一记录层（１２）基本由以原子百分比表示的结构式Ｇｅ↓［ｘ］Ｓｂ↓［ｙ］Ｔｅ↓［ｚ］所定义的合金构成，其中，０＜ｘ＜１５，５０＜ｙ＜８０，１０＜ｚ＜３０，并且ｘ＋ ｙ＋ｚ＝１００，其厚度选自４到１２ｎｍ，厚度小于５ｎｍ的至少一个透明晶化促进层（１１’，１３’）与另一记录层（１２）相接触。

【技术特征摘要】
EP 2002-7-15 02077860.11.一种多叠层光学数据存储介质(20)，用于在记录过程中使用穿过介质(20)的入射表面(16)的聚焦射束(19)实现可重写的记录，包括基底(1)，其一侧沉积有包括第一相变型记录层(6)的第一记录叠层(2)L0，所述第一记录叠层(2)位于最远离入射表面(16)的位置上，相较于第一记录叠层(2)更靠近入射表面(16)的、包括另一个相变型记录层(12)的至少一个另外的记录叠层(3)Ln，位于记录叠层(2，3)之间的透明隔离层(9)，所述透明隔离层(9)的厚度大于聚焦激光束(19)的聚焦深度，其特征在于，所述另一记录层(12)基本由以原子百分比表示的结构式GexSbyTez所定义的合金构成，其中，0＜x＜15，50＜y＜80，10＜z＜30，并且x+y+z＝100，其厚度选自4到12nm，厚度小于5nm的至少一个透明晶化促进层(11’，13’)与另一记录层(12)相接触。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：G周，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]