專利名稱：：光學(xué)信息介質(zhì)和讀取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種具有高記錄密度的光學(xué)信息介質(zhì)和讀取該介質(zhì)中信息的方法。光學(xué)信息介質(zhì)包括只讀光盤如高密盤、可重寫記錄光盤如磁光記錄盤和相變記錄光盤、以及使用有機染料作為記錄材料的只寫一次記錄光盤。一般而言，與磁記錄介質(zhì)相比，光學(xué)信息介質(zhì)具有較高的信息密度。近年來對處理大量信息如圖像的需要要求進一步提高記錄密度。提高單位面積的記錄密度可通過減小道距，或者減少記錄標記之間或相位坑之間的距離或空白來實現(xiàn)。然而，如果軌跡密度或線密度相對讀取光束的光斑太大，則載波／噪聲比(C／N)降低，直到信號無法讀出的程度。信號讀出時的分辨率由束斑的直徑?jīng)Q定。更直觀地說，如果讀取光束的波長為λ，讀取設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑為NA，那么讀出極限一般由空間頻率2NA／λ給出。因此，縮短讀取光束的波長和增加NA是提高讀出時C／N和分辨率的有效途徑。一些技術(shù)研究的結(jié)果顯示，這些有效途徑的引進還有待解決很多技術(shù)上的問題。在此情況下，幾種超過由光衍射決定的讀出極限的方法被提出。這些方法就是人們通常所知的超分辨率讀出方法。最常見的超分辨率讀出過程是在記錄層上形成一個屏蔽層(masklayer)。基于激光光束限定一個光強分布接近高斯分布的光斑這一事實，一個小于束斑的光學(xué)孔徑在屏蔽層中形成，從而使束斑被縮小在衍射極限內(nèi)。此過程根據(jù)光學(xué)孔徑形成機制分為熱模式和光子模式。熱模式是當(dāng)束斑被照射時屏蔽層在溫度為某特定值以上的區(qū)域里改變其光學(xué)特性。例如，熱模式被用于JP-A5-205314中公開的光盤。此光盤在根據(jù)信息信號形成光學(xué)可讀記錄坑的透明基片上加有一層反射系數(shù)隨著溫度變化的材料。也就是說該材料層用作屏蔽層。在JP-A5-205314中用作屏蔽層材料的是鑭族元素，示例中用的是鋱Tb。在JP-A5-205314的光盤中，當(dāng)照射讀取光時，材料層的反射系數(shù)由于讀取光被掃描光斑內(nèi)的溫度分布而改變。讀操作完成后，反射系數(shù)隨著溫度的降低而恢復(fù)到原來的狀態(tài)。材料層在讀的過程中不會發(fā)生熔化。另一個已知的熱模式的例子是一個能超分辨率讀出的介質(zhì)，如日本專利No．2，844,824中公開的，該介質(zhì)具有一個由非晶質(zhì)-結(jié)晶相變材料制成的屏蔽層，其中在束斑中形成的高溫區(qū)轉(zhuǎn)換到晶體來增大反射系數(shù)。然而這種介質(zhì)是不實用的，因為讀操作完成后屏蔽層必須轉(zhuǎn)換回到非晶質(zhì)狀態(tài)。熱模式介質(zhì)要求讀出功率在各種情況下被嚴格控制，包括介質(zhì)的線速度，因為光學(xué)孔徑的大小僅僅決定于屏蔽層中的溫度分布。這就需要一個復(fù)雜的控制系統(tǒng)，從而需要一個昂貴的介質(zhì)驅(qū)動器。熱模式面臨的問題還有讀的性能隨著讀操作的反復(fù)進行而惡化，因為屏蔽層被反復(fù)加熱容易變壞。另一方面，光子模式是屏蔽層暴露于束斑下，在光子密度增加到超出一定值的范圍內(nèi)其光學(xué)特性發(fā)生變化。例如，光子模式被用于JP-A8-96412的信息記錄介質(zhì)、JP-A11-86342的光學(xué)記錄介質(zhì)和JP-A10-340482的光學(xué)信息記錄介質(zhì)中。更直觀地說，JP-A8-96412公開了一種由酞菁染料或其衍生物分散在樹脂或無機絕緣材料中形成的屏蔽層，以及由硫?qū)僭鼗镄纬傻钠帘螌?。JP-A11-86342用一個包含半導(dǎo)體材料的超分辨率讀出膜作為屏蔽層，該半導(dǎo)體材料具有一個曝光后電子被激發(fā)到受激能級以改變光吸收特性的禁止帶。例如屏蔽層可以是在SiO2基體中分散著CdSe微粒。JP-A10-340482使用一個玻璃層作為屏蔽層，其中透射光的光強分布隨著照射光的光強分布非線性地變化。并不像熱模式的超分辨率讀出介質(zhì)，光子模式的超分辨率讀出介質(zhì)較能抵抗反復(fù)讀取造成的損壞。在光子模式里，光學(xué)特性的變化區(qū)由射入的光子數(shù)決定；反過來，射入的光子數(shù)取決于介質(zhì)相對于束斑的線速度。同樣在光子模式中，光學(xué)孔徑的大小取決于讀取光的功率，指示過量功率的提供造成光學(xué)孔徑過大以至無法實現(xiàn)超分辨率讀出。因此，光子模式也要求按照要讀出的坑或記錄標記的線速度和大小來嚴格控制讀取光的功率。另外，光子模式要求根據(jù)讀取光的波長來選擇屏蔽層形成材料。也就是說，光子模式的介質(zhì)與多波長讀取是不相容的。本發(fā)明的一個目的是提供一種能以超出衍射極限的高分辨率讀取并將讀出功率對線速度的依賴性減至最小的光學(xué)信息介質(zhì)。另一個目的是提供一種讀取在該光學(xué)信息介質(zhì)中記錄的信息的方法。這些以及其它一些目的，是由以下限定的本發(fā)明來達到的。(1)一種光學(xué)信息介質(zhì)，包括一具有凸起和凹坑并／或能夠形成記錄標記的信息支承表面，和一具有提高空間分辨率功能的功能層。(2)一種光學(xué)信息介質(zhì)，包括一具有凸起和凹坑并／或能夠形成記錄標記的光學(xué)支承表面，和一個功能層，其中使用波長大于4NA·PL的讀取光可以讀出在所述信息支承表面上記載的信息，其中PL是所述凸起和凹坑或所述記錄標記的最小尺寸，NA是讀取光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑，將讀取光的功率設(shè)置在所述功能層不會改變其復(fù)數(shù)折射率的范圍內(nèi)，將讀取光輻射到由功能層構(gòu)成的所述信息支承表面，或者通過功能層到達所述信息支承表面，或者通過所述信息支承表面到達功能層。(3)一種光學(xué)信息介質(zhì)，包括一具有凸起和凹坑并／或能夠形成記錄標記的信息記錄表面，以及一個功能層，其中使用波長大于4NA·PL的讀取光可以讀出在所述信息支承表面上記載的信息，其中PL是所述凸起和凹坑或記錄標記的最小尺寸，NA是讀取光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑，將讀取光的功率設(shè)置在功能層的反射光的光強按照線性比率隨著讀出功率變化的范圍內(nèi)，將讀取光輻射到由功能層構(gòu)成的信息支承表面，或者通過功能層輻射到達信息支承表面，或者通過信息支承表面輻射到達功能層。(4)前述(1)至(3)中任一所述的光學(xué)信息介質(zhì)，其中最佳讀出功率被予先記錄下來。(5)一種光學(xué)信息介質(zhì)，包括一形成在帶有承載信息的坑的表面上的基片和一位于該基片成坑表面上的功能層，所述功能層引起以下(A)和(B)兩種現(xiàn)象現(xiàn)象(A)是當(dāng)波長大于4NA·PL的讀取光被輻射時，坑里載有的信息可被讀出，其中PL是所述坑的最小尺寸，NA是讀取光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑；現(xiàn)象(B)是讀出的結(jié)果依照坑的深度而變化，而且長度小于λ／4NA的坑在讀出結(jié)果為最大時其深度比長度大于或等于λ／4NA的坑在讀出結(jié)果為最大時之深度要小，假設(shè)讀取光的波長為λ。(6)一種光學(xué)信息介質(zhì)，包括一形成在帶有承載信息的坑的表面上的基片和一位于該基片成坑表面上的功能層，其中，當(dāng)波長大于4NA·PL的讀取光被輻射時，在上述坑里載有的信息能被讀出，其中PL是上述坑的最小長度，NA是讀取光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑，假設(shè)讀取光的波長為λ、基片的折射率為n和坑的深度為d，則在整個介質(zhì)中滿足λ／10n≤d＜λ／6n(7)一種光學(xué)信息介質(zhì)，包括一形成在帶有承載信息的坑的表面上的基片和一位于該基片成坑表面上的功能層，其中，當(dāng)波長大于4NA·PL的讀取光被輻射時，在上述坑里載有的信息能被讀出，其中PL是上述坑的最小長度，NA是讀取光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑，假設(shè)讀取光的波長為λ、上述坑中包含長度小于λ／4NA且深度為dS的坑和長度至少為λ／4NA深度為dL的坑，且滿足dS＜dL。(8)如前述(7)的光學(xué)信息介質(zhì)，其中假設(shè)上述基片的折射率為n和坑的深度為dS，則滿足λ／10n≤dS＜λ／6n。(9)如前述(7)的光學(xué)信息介質(zhì)，其中假設(shè)上述基片的折射率為n和坑的深度為dL，則滿足λ／8n＜dL＜λ／4n。(10)關(guān)于一種光學(xué)信息介質(zhì)，其包括一具有凸起和凹坑并／或能夠形成記錄標記的信息支承表面和一功能層，一種用于讀出在該信息支表承面上的信息的方法，包括以下步驟使用波長大于4NA·PL的讀取光，其中PL是所述凸起和凹坑或記錄標記的最小尺寸，NA是讀取光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑，將讀取光的功率設(shè)置在所述功能層不會改變其復(fù)數(shù)折射率的范圍內(nèi)，以及將讀取光輻射到由功能層構(gòu)成的所述信息支承表面，或者通過功能層到達所述信息支承表面，或者通過所述信息支承表面到達功能層。(11)關(guān)于一種光學(xué)信息介質(zhì)，其包括一具有凸起和凹坑并／或能夠形成記錄標記的信息支承表面和一功能層，一種用于讀出在該信息支承表面上的信息的方法，包括以下步驟使用波長大于4NA·PL的讀取光，其中PL是所述凸起和凹坑或記錄標記的最小尺寸，NA是讀取光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑，將讀取光的功率設(shè)置在使功能層的反射光的光強可按照線性比率隨著讀出功率變化的范圍內(nèi)，以及將讀取光輻射到由功能層構(gòu)成的所述信息支承表面，或者通過功能層到達所述信息支承表面，或者通過所述信息支承表面到達功能層。(12)如前述(10)和(11)的方法，其中在讀取時上述功能層的溫度被提高到高于一對應(yīng)于構(gòu)成上述功能層的材料的予定值。(13)如前述(12)的方法，其中所述功能層的溫度通過至少利用激光光束的輻射來提高。(14)如前述(12)或(13)的方法，其中所述功能層的溫度通過至少利用周圍溫度的提高來提高。(15)如前述(10)至(14)中任一所述的方法，其中一最佳讀出功率被予先記錄在光學(xué)信息介質(zhì)里，該最佳功率在讀操作之前被讀出，并使用該最佳功率下的讀取光來進行讀操作。圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的光學(xué)信息介質(zhì)的局部剖面圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的光學(xué)信息介質(zhì)的局部剖面圖。圖3A和3B是根據(jù)本發(fā)明進一步實施例的光學(xué)信息介質(zhì)的局部剖面圖。圖4A，4B和4C是根據(jù)本發(fā)明又一些實施例的光學(xué)信息介質(zhì)的局部剖面圖。圖5是C／N對坑長度的曲線圖。圖6是C／N對讀出功率的曲線圖。圖7是C／N對讀出功率的曲線圖。圖8是C／N對讀出功率的曲線圖。圖9是C／N對讀出功率的曲線圖。圖10是反射光光強對讀出功率的曲線圖。圖11是反射光光強對讀出功率的曲線圖。圖12是反射光光強對讀出功率的曲線圖。圖13是反射光光強對讀出功率的曲線圖。圖14是W層的反射率對溫度的曲線圖。圖15是C／N對線速度的曲線圖。圖16是C／N對Mo-W合金中鎢含量的曲線圖。圖17是C／N對讀出功率的曲線圖。圖18是C／N對讀出功率的曲線圖。圖19是C／N對讀出功率的曲線圖。圖20是反射光光強對讀出功率的曲線圖。圖21是反射光光強對讀出功率的曲線圖。圖22是反射光光強對讀出功率的曲線圖。圖23是C／N對層10厚度的曲線圖。圖24是C／N對反復(fù)讀出次數(shù)的曲線圖。圖25是有和沒有保護層時C／N對讀出功率的曲線圖。圖26是有和沒有保護層時C／N對反復(fù)讀出次數(shù)的曲線圖。圖27是C／N對讀出功率的曲線圖，圖27A和27B分別對應(yīng)沒有和有金屬層。圖28是C／N對讀出功率的曲線圖。圖29是C／N對線速度的曲線圖，圖29A和97B分別對應(yīng)沒有和有金屬層。圖30是C／N對層10最終溫度的曲線圖。圖31是C／N對層10最終溫度的曲線圖。圖32是C／N對層10最終溫度的曲線圖。圖33是表示C／N隨著光學(xué)信息介質(zhì)所處的環(huán)境中溫度改變而變化的曲線圖。圖34是C／N對坑深度的曲線圖。圖35是反射光強度對讀出功率的曲線圖；圖36是載波／噪聲比對讀出功率的曲線圖；圖37是反射光強度對讀出功率的曲線圖；圖38是載波／噪聲比對讀出功率的曲線圖；圖39是載波／噪聲比對讀出功率的曲線圖。本發(fā)明的光學(xué)信息介質(zhì)有一個信息支承表面。該信息支承表面指的是一個具有以坑和／或槽為形式的凸起或凹坑的區(qū)域，一個可形成記錄標記的區(qū)域，或者一個具有凸起和凹坑且能形成記錄標記的區(qū)域。這表明本發(fā)明既可應(yīng)用于只讀介質(zhì)又可應(yīng)用于光學(xué)記錄介質(zhì)(只寫一次或可重寫介質(zhì))。在只讀介質(zhì)中，一個形成有坑的基片表面構(gòu)成信息支承表面。在光學(xué)記錄介質(zhì)中，由記錄層構(gòu)成信息支承表面。該記錄層可以是一個相變層、一個以有機染料為基礎(chǔ)的層，和一個以其他有機材料或無機材料為基礎(chǔ)的層中的任一個。記錄信息采取的形式為具有與周圍環(huán)境不同光學(xué)常數(shù)(如反射率)的標記，凹進標記或凸起標記。我們發(fā)現(xiàn)，通過給光學(xué)信息介質(zhì)提供一個由特殊材料構(gòu)成且該特殊材料具有合適厚度的層，光學(xué)信息介質(zhì)具備本質(zhì)上不同于以往技術(shù)機制的超分辨率讀出能力。其中使用的特殊材料至少從以下元素選擇一個Nb，Mo，W，Mn，Pt，C，Si，Ge，Ti，Zr，V，Cr，F(xiàn)e，Co，Ni，Pd，Sb，Ta，Al，In。Cu，Sn，Te，Zn和Bi，或者是包含其中一個或多個元素的合金或化合物，并且該元素或其化合物占主要含量。其中，具備超分辨率讀出的層為指定的功能層。功能層的提供得以檢測大小在由光衍射決定的分辨率極限以下的坑、槽或記錄標記。以下將結(jié)合附圖具體描述本發(fā)明。應(yīng)用于如圖1所示的介質(zhì)結(jié)構(gòu)參見圖1，說明光學(xué)信息介質(zhì)的一例結(jié)構(gòu)。圖1所示的光學(xué)信息介質(zhì)1是只讀介質(zhì)，其中包括一個表面形成有坑21的透光基片2和與該帶坑表面密接的層10。在圖中讀取光從下面射入。當(dāng)層10具有特定組成和特定厚度時，它起到了功能層的作用。由元素或合金構(gòu)成的層10圖1所示的光盤樣品通過以下步驟制成。所用的基片2是一個把聚碳酸酯(折射率n=1．58)注模成一個直徑為120mm厚度為0．6mm的盤，其中相位坑在注模的同時形成?；?屬于帶狀類型，即基片上有多個能形成坑的環(huán)形區(qū)域，這些區(qū)域具有同心的螺旋形軌跡，且在每個形成坑的區(qū)域里坑的長度相同。也就是說，不同長度的相位坑在單一基片上形成。每個形成坑的區(qū)域里坑的長度具有一個值如圖5所示。相鄰坑之間的距離與坑的長度相等。層10由15nm厚的硅層或100nm厚的鋁合金(Al-1．7％Cr)層構(gòu)成。層10通過濺射形成。使用光盤測試器(激光波長635nm，數(shù)值孔徑0．60)測量這些樣品在線速度為11m／s和讀出功率為3mW時的載波／噪聲(C／N)比。因為所用的光盤測試器的臨界空間頻率為2NA／λ，其計算值為2NA／λ=1．89×103(線對／mm)，只要空間頻率等于或小于1．89×103(線對／mm)，各行坑長等于相鄰坑之間間距的坑可被讀出。對應(yīng)此可讀空間頻率的坑長(=間距)PL由下式給出PL≥入／4NA=265(nm)。于是可得出結(jié)論，如果C／N從一個坑長小于265nm的坑行獲得，那么超分辨率讀出是可能的。對于這些樣品，C／N對應(yīng)坑長在圖5中被標繪出來。含有15nm厚的Si層的樣品的C／N在坑長為200到250nm之間時大于40dB。含有100nm厚的Al合金層的樣品在坑長小于250nm時C／N為零即沒有產(chǎn)生信號。在可讀空間頻率范圍內(nèi)當(dāng)坑長為300nm時，含有Al合金層的樣品的C／N大約等于含有Si層的樣品的C／N。從這些結(jié)果可知使用15nm厚的Si層能夠超分辨率讀出。在此描述中，當(dāng)至少20dB的C／N被獲得時介質(zhì)被認為是可讀的(能讀取)。為了在實際中運用此介質(zhì)，最好要求C／N至少為30dB，更可取的是至少為40dB。接下來，從Nb，Mo，W，Mn，Pt，C，Si，Ge，Ti，Zr，V，Cr，F(xiàn)e，Co，Ni，Pd，Sb，Ta，Al，In，Cu，Sn,Te，Zn，Bi，Au和Ag中選擇任一元素來構(gòu)成層10，并在從5nm到100nm的范圍內(nèi)改變其厚度，這樣來制成光盤樣品。對于這些樣品，當(dāng)讀出功率在1mW到7mW的范圍內(nèi)改變時測量一個坑長為250nm的坑行的C／N。測量C／N使用的光盤測試器同上，線速度為11m／s。表1至4說明C／N與層10厚度的關(guān)系。表1至4針對構(gòu)成層10的各種不同材料，列出了當(dāng)讀出功率在1mW到7mW之間改變時從一定厚度的層10中獲得的最大C／N。表1針對最大C／N至少為40dB的樣品，表2針對最大C／N至少為30dB但小于40dB的樣品，表3針對最大C／N至少為20dB但小于30dB的樣品，表4針對最大C／N小于20dB的樣品。表1C／N(dB)對層10的厚度(最大C／N≥40dB)層10層10的厚度(nm)材料51015203050100Nb38．4-34．3-44．140．332．8Mo-41．243．0-39．626．49．2W32．243．043．638．232．724．37．7Mn33．237．635．3-40．735．122．7Pt-39．140．2-30．213．24．3C33．2---40．940．931．0Si45．543．247．1-41．444．940．5Ge37．441．345．0-44．442．540．7表2C／N(dB)對層10的厚度(40dB＞最大C／N≥30dB)層10層10的厚度(nm)材料51015203050100Ti-29．635．437．237．537．429．8Zr--20．9--36．728．8V33．1-31．1-36．639．632．4Cr-35．226．8-20．411．14．8Fe28．629．535．8-35．229．47．9Co-31．837．039．435．926．36．2Ni--36．3-37．128．85．0Pd-32．838．0-31．414．55．4Sb-29．435．6-36．133．323．7Ta-23．325．0-31．533．821．5Al-34．926．4-0．00．00．0In33．624．221．3-27．925．922．2表3C／N(dB)對層10的厚度(30dB＞最大C／N≥20dB)層10層10的厚度(nm)材料51015203050100Cu-21．90．0-7．69．38．6Sn-25．526．9-21．09．93．7Te28．023．625．9-27．024．018．0Zn0．00．012．8-0．029．010．6Bi0．00．00．0-13．023．711．4表4C／N(dB)對層10的厚度(最大C／N＜20dB)層10層10的厚度(nm)材料51015203050100Ag19．27．47．8-0．00．00．0Au12．28．95．64．98．35．57．1從表1至4可知，為了使超分辨率讀出成為可能，對應(yīng)所用的某個特定元素，層10的厚度必須最佳化。例如，如表2所示，當(dāng)層10是厚度為15nm的Al層時，超分辨率讀出是可能的。但當(dāng)Al層厚度為100nm時，即接近傳統(tǒng)的ROM盤如CD-ROM和DVD-ROM的反射層的厚度時，超分辨率讀出是不可能的，就像傳統(tǒng)的ROM盤一樣。僅僅對于產(chǎn)生的最大C／N位于上述樣品中的那些樣品，圖6至9表示C／N相對于讀出功率Pr的關(guān)系。圖6至9所示樣品分別對應(yīng)表1至4所示樣品。沿著一個坑長為250nm的坑行測量C／N。測量C／N使用跟上面相同的光盤測試器，線速度為11m／s。從圖6至9可知，對于大多數(shù)樣品，C／N隨著讀出功率的增大而增大。盡管這些曲線圖中未表示讀取輸出，讀取輸出的狀況與C／N相同。在圖6至9中，有的樣品在高Pr區(qū)域缺乏數(shù)據(jù)是因為層10在該Pr下變壞而沒有產(chǎn)生讀出信號，或者意味著由于測試器的反射光光強檢測系統(tǒng)的飽和而沒有數(shù)據(jù)提供。對于產(chǎn)生的最大C／N位于上述樣品中的那些樣品，圖10至13表示了反射光光強相對于讀出功率Pr的關(guān)系。圖10至13所示樣品分別對應(yīng)表1至4所示樣品。為了表示反射光光強與已有技術(shù)使用屏蔽層的超分辨率介質(zhì)的不同，圖13繪出了一個以相變材料層為屏蔽層的光盤的結(jié)果。該光盤在上述同樣基片上通過按順序疊加80nm厚的ZnS-SiO2的第一絕緣層、20nm厚的Ge2Sb2Te5屏蔽層(相變材料層)、23nm厚的ZnS-SiO2的第二絕緣層和一100nm厚的Al反射層而制成，屏蔽層被照樣沉積，即屏蔽層處于非結(jié)晶狀態(tài)。反射光光強在坑長為250nm的坑行上測量。反射光光強是整個坑行的反射光光強的平均值，也就是在由坑和相鄰坑之間的空白組成的記錄軌跡上的平均反射光光強。測量使用的光盤測試器同上，線速度為11m／s。從圖10至13可知，除了具有屏蔽層的對比樣品，其他所有樣品的反射光光強按非常大的線性比例隨著讀出功率Pr的增大而增大。這意味著讀出功率對反射系數(shù)的影響不是很大，即復(fù)數(shù)折射率(n+iK)不隨讀出功率的變化而變化。相比之下，已有技術(shù)的具有屏蔽層的超分辨率介質(zhì)要求讀出功率(熱或光的強度)在一個臨界值之上以形成光學(xué)孔徑，而且反射系數(shù)通過該臨界值時經(jīng)歷突變。因此，在圖13的對比樣品曲線中，轉(zhuǎn)折點位于讀出功率對反射光光強的曲線圖的臨界值處。值得注意的是，圖13所示的對比樣品的Pr對反射光光強的曲線在Pr=2mW處由于屏蔽層的結(jié)晶化出現(xiàn)第一個轉(zhuǎn)折點，在Pr=6mW處由于屏蔽層的熔化存在第二個轉(zhuǎn)折點。正如不能超分辨率讀出的樣品(例如，圖13所示的具有Au層和Ag層的樣品)，本發(fā)明的能夠超分辨率讀出的樣品的反射率不受讀出功率的影響。這些結(jié)果表明，不同于已有技術(shù)的按熱模式或光子模式形成光學(xué)孔徑的超分辨率介質(zhì)，本發(fā)明采用的超分辨率讀出機制并不利用由溫度或光強改變造成的反射率變化。應(yīng)當(dāng)指出，相變材料層也可在此用作該功能層，如下文將描述的那樣。無論是非晶態(tài)的還是結(jié)晶的，均可在此利用作為功能層的相變材料層，能在輻照不改變其復(fù)數(shù)折射率的讀出光射實現(xiàn)超分辨率讀出。為了檢驗反射率變化的熱效應(yīng)進行了進一步的實驗。在此實驗中，試驗樣品的制成是通過在以1．2mm厚的載片玻璃為形式的基片上濺射15nm厚的鎢層或100nm厚的鎢層。溫度對鎢層反射率的影響從加熱顯微鏡觀察。樣品以30℃／分鐘的速率被加熱，并在635nm波長下測量其反射率。圖14顯示了在100℃到400℃的溫度范圍內(nèi)溫度對反射率的影響。從圖14可知，在加熱到400℃的過程中，兩種樣品的反射率都沒有顯著的變化。該結(jié)果正好與圖10-13的結(jié)果吻合。對于具有像層10那樣的15nm厚的鎢層的樣品來說，圖15表示其C／N比，它們是在1-5mW范圍內(nèi)改變讀出功率Pr并在3-11m／s范圍內(nèi)改變線速度LV的情況下測得的。該C／N是利用與上述相同的光盤測試儀在具有坑長度為250nm的坑行上進行測試的。從圖15可看出，觀察到在線速度上沒有明顯的C／N相關(guān)性。也就是說，在所測線速度范圍內(nèi)線速度對超分辨率讀出的效果影響不大。因此在此線速度范圍內(nèi)，即使線速度被改變也沒有必要控制讀出功率。在如此大的范圍內(nèi)自由選擇線速度，是現(xiàn)有技術(shù)的熱模式或光子模式的超分辨率介質(zhì)所無法達到的。雖然圖15只表示具有15nm厚鎢層的樣品的結(jié)果，但對于在上述樣品中所有能夠超分辨率讀出的樣品來說，在如此大的線速度范圍內(nèi)沒有觀察到線速度對C／N有很大影響。值得注意的是，當(dāng)使用波長為780nm的讀取光在坑長為250nm的坑行和坑長為300nm的坑行測量時，上述每個樣品都確保能超分辨率讀出。另外，對于由15nm厚的鎢鉬(W-Mo)合金構(gòu)成層10的樣品，使用同上的光盤檢測器在11m／s的線速度測量一個坑長為250nm的坑行的C／N。結(jié)果見圖16。從圖16可知，使用合金時超分辨率讀出也是可能的。另外，對于層10由噴涂15nm厚的Tb19．5Fe70．5Co7Cr3(原子比)合金形成的樣品，使用同上的光盤測試器在線速度為11m／s下，沿著一個坑長為250nm的坑行測量C／N。注意，雖然上述成分的合金層可以被用作磁光記錄層，但在這里它用作只讀光盤樣品的反射層。在圖35中，反射光光強作為讀出功率Pr的函數(shù)被繪出。在圖36中，C／N作為讀出功率Pr的函數(shù)被繪出。從圖35可看出，在這個樣品里，反射光的光強也是按照線性比率隨著讀出功率變化的。同樣從圖36可以看出，在這個樣品里，超分辨率讀出也能夠?qū)崿F(xiàn)，由磁光記錄材料形成的層10在本發(fā)明中被用作功能層。針對層10為15nm厚鎢層的樣品進行了進一步的讀取測試。使用一層粘合劑將一片0．6mm厚的聚碳酸酯粘接到層10上。通過將讀取光穿過聚碳酸酯平板射到層10來讀出信號?？梢岳斫獾氖?，增加聚碳酸酯平板是為了補償讀取光學(xué)系統(tǒng)的物鏡的散焦。因此，沿著一個坑長為250nm的坑行，C／N在讀出功率為2mW、3mW和4mW時分別是13．8dB、21．8dB和27．8dB，指示可能的超分辨率讀出。這些結(jié)果表明當(dāng)讀出是穿過層10上形成的透明樹脂層(粘接層)上進行時，超分辨率讀出是可能的。由化合物構(gòu)成的層10即使當(dāng)層10由各種化合物如氮化物、氧化物、氟化物、硫化物和碳化物等構(gòu)成時，本發(fā)明的光學(xué)信息介質(zhì)也可以超分辨率讀出，其固有作用被發(fā)揮。值得注意的是這里使用的化合物不僅限于化學(xué)當(dāng)量關(guān)系的化合物，還包括金屬或非金屬與氮、氧等的化合物，其中氮、氧等的比率小于化合物中的比率。也就是說，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，層10可以包含一個以單個元素或其合金形式使用時能夠被超分辨率讀出的金屬或非金屬和另外加入的元素，最好至少從氮、氧、氟、硫和碳中選擇一個元素。由這些化合物構(gòu)成層10可以有效地擴展讀出功率的范圍、提高C／N和減少重復(fù)讀取導(dǎo)致的C／N降低。下面將描述對由化合物構(gòu)成的層10所進行的實驗。作為本實驗所用的樣品，層10是通過在氬氣氛中進行濺射或在氬氣加活性氣體中進行活性濺射而制成的。所用濺射靶是硅(Si)、鉭(Ta)或鋁(Al)，活性氣體使用的是N2或O2。針對以不同流速通過活性氣體形成的層10的那些樣品，沿坑長為250nm的坑行的C／N在讀出功率的范圍為1mW到7mW變化時被測量。測量C／N使用跟上面相同的光盤測試器，線速度為11m／s。圖17、18和19分別表示用Si、Ta和Al作為靶時C／N相對于讀出功率的關(guān)系。用Si和Ta靶時層10的厚度為15nm，用Al靶時層10的厚度為30nm。值得注意的是，活性氣體的流量比(標注為N2流量比或O2流量比)是活性氣體的流速除以活性氣體和氬氣的總流速。從圖17看出，當(dāng)N2流量比的為零時，也就是當(dāng)層10僅由硅構(gòu)成時，C／N在Pr=3mW時為最大值，在Pr=4mW時變小，在Pr=5mW時由于層10的惡化沒有數(shù)據(jù)提供。從圖18看出，當(dāng)層10由鉭構(gòu)成時，只有在Pr=1mW時讀出是可能的，使用更大功率時由于層10的惡化讀出不能實現(xiàn)。同樣從圖17和18可看出，當(dāng)增加活性氣體的流量比時，在較低Pr處C／N降低，但由于可使用較高的讀出功率最大C／N被提高了。當(dāng)活性氣體流量比進一步增加時，最大C／N降低，最后超分辨率讀出不能實現(xiàn)。從圖19看出，當(dāng)層10由鋁構(gòu)成，讀出功率為3mW或更高時，因為測試器的反射光檢測系統(tǒng)的飽和，超分辨率讀出是不可能的。隨著N2的流量比提高，讀出成為可能，獲得很高的C／N。當(dāng)N2的流量比進一步提高時，超分辨率讀出最終成為不可能。對于層10是通過在Ar+N2氣氛中濺射鍺靶形成15nm厚的Ge-N層的那種樣品，超分辨率讀出是可能的。使用同上的光盤檢測器在11m／s的線速度下測量該樣品沿著一個坑長為250nm的坑行的C／N。讀出功率為7mW時獲得42．6dB的C／N。對于通過在氬氣氛中濺射SiC靶形成15nm厚的層10的那種樣品，超分辨率讀出也是可能的。使用同上的光盤檢測器在11m／s的線速度下測量該樣品沿著一個坑長為250nm的坑行的C／N。當(dāng)讀出功率為5mW、6mW和7mW時C／N分別是20．2dB、23．9dB和27．9dB。在兩種情況下，C／N隨著讀出功率的增加而增加得到確定。對于圖17、18和19所示的樣品，反射光的光強相對讀出功率的關(guān)系在圖20、21和22中繪出。從這些曲線圖可知，反射光的光強按很大的線性比例隨著讀出功率Pr的增加而增加，如圖10到13所示。這意味著反射率受讀出功率的影響不大。從而說明即使層10由化合物而不是純元素構(gòu)成時超分辨率讀出的生成機制也是不變的。圖23表示由使用鋁靶形成的層10，N2流量比為0或0．08時C／N相對于層10厚度的關(guān)系。此曲線圖中的C／N是當(dāng)讀出功率在1mW到7mW的范圍內(nèi)改變時獲得的最大C／N。從圖23可知層10的滲氮提高了最大C／N，并顯著地擴大了滿足超分辨率讀出的層10的厚度范圍。接下來說明在引進或不引進N2的情況下使用硅作為濺射靶形成的樣品。這些樣品被檢驗由重復(fù)讀取操作造成的C／N降低。在這些樣品中，層10的厚度為15nm。此處，形成時沒有引進N2的樣品使用的讀出功率為3mW，形成時引進了N2的樣品使用的讀出功率為6mW或7mW。結(jié)果繪在圖24的曲線圖里。從圖24可知，形成時沒有引進N2的樣品經(jīng)過100，000次重復(fù)讀取后，C／N降低了多于10dB。相比之下，形成時引進了N2的樣品即使經(jīng)過了100，000次重復(fù)讀取，C／N幾乎沒有降低。而且，當(dāng)讀出功率為7mW時，此樣品的初始C／N高于形成時沒有引進N2的樣品。從這些結(jié)果可知，由化合物構(gòu)成層10顯著地增進了層10相對重復(fù)讀取的穩(wěn)定性?；谏鲜鰧嶒灥慕Y(jié)果，由化合物構(gòu)成的層10的功能和優(yōu)點將在下文描述。在上述實驗中，氮氣、氧氣、氟氣、硫或碳被引進到一個金屬或非金屬薄膜中。隨著引進元素量的增多，薄膜增加了透明度或失去金屬光澤。當(dāng)引進的元素的量接近化學(xué)當(dāng)量時，薄膜達到很高的透明度。在圖17到19中，當(dāng)層10的透明度相對較低時，超分辨率讀出是可能的；當(dāng)層10的透明度相對較高時，超分辨率讀出變?yōu)椴豢赡堋Ｈ魧?0由化合物構(gòu)成而具有較高透明度時，C／N在低Pr下降低。這說明熱模式參與了本發(fā)明的超分辨率讀出介質(zhì)。更具體的說，由于層10的透明度增加而導(dǎo)致C／N在低Pr下降低，可能是因為最終的溫度由于層10吸收光的減少而降低。這說明根據(jù)本發(fā)明反射率受讀出功率影響不大的介質(zhì)不像已有技術(shù)的熱模式讀出介質(zhì)，其超分辨率讀出不依賴光學(xué)孔徑的形成。同樣從圖17到19可知，當(dāng)層10是通過給一個基本元素加上適量的氮氣或氧氣來形成化合物而沉積時，可行的讀出功率范圍被擴大，最大C／N被提高。這表明讀出功率范圍的擴大和最大C／N的提高是因為化學(xué)穩(wěn)定性提高了和由化合物形成的層10的透明度提高了。從圖23的結(jié)果還可知，滿足超分辨率讀出的層10的厚度范圍被顯著擴大是因為層10是用化合物制成的。這表明層10的透明度由于化合物形成而提高關(guān)系到可行厚度范圍的擴大。從圖24的結(jié)果可進一步看出，使用化合物形成層10可以很大程度地抑制由重復(fù)讀取導(dǎo)致的C／N的降低。這表明層10的化學(xué)穩(wěn)定性的提高有助于抑制C／N的降低。首先描述化合物形成引起的層10化學(xué)穩(wěn)定性的提高和伴隨的優(yōu)點。一般而言，除重金屬(如Au)以外金屬和非金屬天然地以化合物如氧化物和硫化物的形式出現(xiàn)。此事實表明在通常的環(huán)境里，金屬和非金屬以化合物形式存在比以純元素存在更穩(wěn)定。也就是說，通過把金屬或非金屬轉(zhuǎn)換為化合物它們的化學(xué)穩(wěn)定性有很大的提高。另一方面，高功率讀取和重復(fù)讀取造成層10的惡化是因為層10的溫度提高引起化學(xué)變化(以氧化為典型)。層10因為與空氣接觸所以易于在施加讀出功率過程中因受熱而惡化。然而，層10如果由化合物形成則可以抑制化學(xué)變化。這樣，更高功率下讀取變?yōu)榭赡?，最大C／N提高了，C／N因重復(fù)讀取而惡化。因此，當(dāng)使用一個在相對低的讀出功率下惡化的材料時，由化合物形成層10是非常有效的。接下來描述由于化合物形成引起的層10透明度的提高和伴隨的優(yōu)點。當(dāng)層10由化合物形成時，如上所述其透明度提高，其光反射率隨之降低。當(dāng)層10的光反射率降低時，反射光檢測系統(tǒng)是不可能飽和的。這就帶來可行的讀出功率的提高以及最大C／N的增加。因為由化合物形成的層10的每單位厚度的透明度增加了，所以即使層10的厚度增加也可以避免反射光檢測系統(tǒng)的飽和。因此，如圖23所示，滿足超分辨率讀出的層10的厚度范圍顯著地擴大了。所以，當(dāng)使用一個在相對低的讀出功率下導(dǎo)致反射光檢測系統(tǒng)飽和的材料時，由化合物形成層10是非常有效的。另一方面，當(dāng)引進的氮氣或氧氣的量增加時，超分辨率讀出變?yōu)椴豢赡?，因為?0變得太透明了，也就是說其吸收系數(shù)接近零，以致于讀出光未能取得層10的功能。所以，當(dāng)層10由化合物形成時，將金屬或非金屬轉(zhuǎn)化為化合物的程度必須對應(yīng)該金屬或非金屬的類型恰當(dāng)?shù)乜刂疲援a(chǎn)生足夠高的C／N。更具體地說，引進的氮氣或氧氣的量最好限制在化學(xué)當(dāng)量之下。在上述的實驗中，即使在層10中使用相當(dāng)于化學(xué)當(dāng)量的SiC時，超分辨率讀出也是可能的。降低碳的含量可獲得更高的C／N。在上述實驗中，由化合物形成的層10是通過使用活性氣體如氮氣或氧氣采用活性濺射技術(shù)或采用以化合物為靶的濺射技術(shù)制成的。其它的技術(shù)如CVD也可以采用。應(yīng)用于如圖2所示的介質(zhì)結(jié)構(gòu)接下來，制成如圖2所示結(jié)構(gòu)的介質(zhì)樣品。此樣品的獲得是通過在圖1所示的介質(zhì)層10上提供一個在通常的光學(xué)信息介質(zhì)中常見的用樹脂做的保護層或外涂層6。保護層6是采用旋轉(zhuǎn)鍍膜技術(shù)通過照射紫外線來固化紫外線可固化樹脂而制成。在固化結(jié)束時保護層的厚度為10μm。此樣品的層10是通過濺射形成的15nm厚的硅層。如上一個沒有保護層的參照樣品被制成。使用同上的光盤測試器，以11m／s的線速度旋轉(zhuǎn)光盤并改變讀出功率沿一個坑長為250nm的坑行測量每個樣品的C／N。圖25表示該樣品的C／N對讀出功率的關(guān)系。在圖25中，沒有保護層的樣品在大部分讀出功率的范圍內(nèi)具有更高的C／N。這是因為保護層起到了散熱層的作用從而使層10被讀取光照射時可達到較低的溫度。這又表明根據(jù)本發(fā)明的介質(zhì)的超分辨率讀出涉及到熱模式。在圖25中，隨著讀出功率的增加，沒有保護層的樣品的C／N飽和，然后減小了一點。接著，在讀出功率為5mW時，由于層10的惡化而沒有數(shù)據(jù)提供。相比之下，具有保護層的樣品的C／N單調(diào)平緩地增長直到讀出功率達到7mW。從這些結(jié)果可得出結(jié)論，保護層起到了散熱層的作用，具有擴大讀出功率范圍的功能。接下來，制成如圖25所示的樣品，只是層10的元素和厚度改成表5的數(shù)據(jù)。測試有或沒有保護層對C／N的影響。層10各個厚度的最大C／N和得到該最大C／N的讀出功率如表5所示。表5有或無樹脂保護層時的C／N(dB)(括號內(nèi)的值為以mW為單位的讀出功率)參照表5，現(xiàn)考慮由鉭(Ta)形成的層10。沒有保護層時，厚度為10nm的層10在讀出功率為2mW時惡化，在讀出功率為1mW時產(chǎn)生最大C／N為23．2dB。有保護層時，樣品產(chǎn)生信號直到讀出功率達到6mW，且在該讀出功率下C／N高達35．8dB。其它的樣品也證實了提供保護層可以使用較高的讀出功率。尤其是比較那些沒有保護層而因?qū)?0的惡化不能在較低讀出功率下產(chǎn)生較高C／N的樣品，保護層的提供允許使用更高的讀出功率，從而大大提高C／N。從表5還可知，保護層的提供還顯著地擴大了滿足超分辨率讀出的層10的厚度范圍。提供保護層帶來的優(yōu)點從以上實驗的結(jié)果中顯而易見。因為保護層的傳熱性比空氣高，故提供保護層可促進層10的冷卻。同時保護層將層10與空氣隔離。因此，提供保護層可防止層10聚集熱量，從而可防止化學(xué)變化。這樣即使使用較高的讀出功率層10也不會惡化。正如以上實驗結(jié)果所證明，本發(fā)明的光學(xué)信息介質(zhì)一般產(chǎn)生一個隨著讀出功率的增加而增加的讀取輸出量，該輸出量的增加一直持續(xù)到層10因在讀出過程中受熱而惡化或剛好在這之前。這從而表明通過給層10沒有保護層6而在較低讀出功率下惡化的樣品加上保護層，以較高功率讀取成為可能，從而獲得較高的C／N。接下來對有或無保護層的樣品進行反復(fù)讀取以檢查C／N的惡化。這些樣品的層10是10nm厚的鍺層。對于沒有保護層的樣品使用的讀出功率為2mW，對有保護層的樣品使用的讀出功率為3mW或4mW。結(jié)果見圖26。在圖26中，沒有保護層的樣品開始的C／N為41．3dB，經(jīng)過16，000次反復(fù)讀取后減少了約10dB。相比之下，有保護層的樣品開始的C／N在讀出功率為3mW時要低一點，為38．3dB，而且一點也沒有減低直到讀取了100，000次。在讀出功率為4mW時，該樣品開始的C／N較高，為42．7dB，在讀取了100，000次以后才稍稍減少到39．7dB，表明C／N的惡化減小了。從這些結(jié)果可知，提供保護層可顯著地增進抗反復(fù)讀取的穩(wěn)定性。這表明層10的冷卻速度提高和層10與空氣隔離引起了穩(wěn)定性的增進。應(yīng)該理解的是，雖然在上述實驗中使用的是樹脂保護層，但使用由各種無機物如氧化物、氮化物、硫化物和碳化物等形成的保護層，只要它們的熱傳導(dǎo)性比空氣高，都可以得到相同的結(jié)果。層10的厚度從以上描述的實驗結(jié)果可以看出，由基本金屬或非金屬構(gòu)成的層10最好應(yīng)該針對各個元素有以下厚度。Nb小于等于100nmMo小于等于70nm，特別是小于等于45nmW小于等于70nm，特別是小于等于40nmMn小于等于100nm，特別是小于等于70nmPt小于等于40nm，特別是小于等于30nmC小于等于100nmSi小于等于100nmGe小于等于100nmTi小于等于100nmZr小于等于100nm，特別是從25nm到100nmV小于等于100nmCr小于等于30nm，特別是小于15nmFe小于等于80nm，特別是小于等于50nmCo小于等于70nm，特別是小于等于45nmNi小于等于70nm，特別是小于等于50nmPd小于等于40nm，特別是小于等于30nmSb小于等于100nm，特別是小于等于60nmTa小于等于100nm，特別是小于等于60nmAl小于等于20nm，特別是小于15nmIn小于等于100nm，特別是小于10nmCu小于等于10nmSn小于等于40nmTe小于等于70nmZn從40nm到90nmBi從25nm到70nm值得注意的是，對于那些即使厚為100nm也能產(chǎn)生足夠高C／N的元素來說，從運行性能的角度看，沒有必要設(shè)定厚度為100nm的上限，但為了防止生產(chǎn)能力降低最好把厚度限定在100nm以內(nèi)。同樣更可取的是，無論層10由何種元素構(gòu)成，保證其厚度至少為2nm。如果層10太薄，反射率會太低以至跟蹤伺服系統(tǒng)不能很好工作從而不能產(chǎn)生滿意的C／N。當(dāng)層10由化合物構(gòu)成時，層10的合適厚度范圍被擴大，從前面實驗的結(jié)果可知。現(xiàn)在將描述由合金構(gòu)成的功能層。以下使用的術(shù)語“功能元素”指的是單獨就能構(gòu)成功能層的元素。當(dāng)此功能層由二元合金按簡單固體溶液形式構(gòu)成時，如上述的W-Mo合金(其中兩個元素都是功能元素)，那么此合金層被用作功能層，如圖16所示。對于簡單固體溶液形式的合金層來說，希望至少一個最好所有組成元素是功能元素。功能元素的摩爾比最好至少占整個組成元素的50％。正如簡單固體溶液形式的合金層，對于非晶質(zhì)合金層如所述的磁光記錄材料層來說，希望至少一個最好所有組成元素是功能元素。功能元素的摩爾比最好至少占整個組成元素的50％。下文將要描述的以Ag-In-Sb-Te為基礎(chǔ)的相變材料屬于相分離類型的合金，其中Sb相在結(jié)晶時與其它相分離。對于這樣一種相分離類型的合金，希望至少一個最好所有組成相能夠單獨構(gòu)成功能層。例如，在結(jié)晶的Ag-In-Sb-Te合金中，Sb相單獨起到了功能層的作用。正如單元素層，合金層必須滿足厚度要求以起到功能層的作用。例如，簡單固體溶液形式的合金層可以設(shè)置為對于各個功能元素的單元素層為足夠厚度，以起到功能層的作用，如圖16所示。最好是在確實檢查合金層的特定組成和厚度是否能使合金層起到功能層的作用以后決定其特定組成和厚度。例如，金屬間化合物如所述的相變材料Ge2Sb2Te3經(jīng)常表現(xiàn)出與各個組成元素單獨存在時不同的特性。應(yīng)用于如圖3A和3B所示的介質(zhì)結(jié)構(gòu)以下所述是將本發(fā)明應(yīng)用到圖3A和3B所示結(jié)構(gòu)的介質(zhì)中做的實驗。圖3A的光學(xué)信息介質(zhì)1是只讀光學(xué)信息介質(zhì)，其組成包括一個透光基片2、其表面上的坑21和位于成坑表面上的層10。第一個絕緣層31位于基片2和層10之間，第二個絕緣層32位于層10之上。也就是說，圖3A所示的介質(zhì)對應(yīng)圖1所示的介質(zhì)，其層10夾在兩個絕緣層之間。圖3B所示的介質(zhì)是通過在圖3A所示的介質(zhì)的第二個絕緣層32之上設(shè)置一個金屬層5構(gòu)成的。圖3A所示結(jié)構(gòu)的光盤樣品是按以下程序制成的?；?與前面實驗所用相同。層10是濺射形成的15nm厚的銻(Sb)層。第一個絕緣層31是150nm厚的氮化硅層。第二個絕緣層32是20nm厚的氮化硅層。這些氮化硅層是通過在氬氣氛中濺射Si3N4靶形成的。另外，圖3B所示結(jié)構(gòu)的光盤樣品是如下制成的，即在與圖3A所示結(jié)構(gòu)的樣品中的第二絕緣層32上形成金屬層5。金屬層5是用濺射鋁靶形成的100nm厚的鋁層。使用同上的光盤測試器，在改變讀出功率和線速度的同時沿著一個坑長為250nm的坑行測量樣品的C／N。圖27A表示沒有金屬層5的樣品的C／N對讀出功率的關(guān)系。圖27B表示有金屬層5的樣品的C／N對讀出功率的關(guān)系。這些曲線圖中的數(shù)據(jù)是線速度為11m／s時的測量結(jié)果。從圖27A和27B看出，當(dāng)介質(zhì)的結(jié)構(gòu)為圖3A和3B所示時，超分辨率讀出也是可能的。在圖27A和27B中，像圖6到9所示的大部分樣品一樣，C／N隨著讀出功率的增長而單調(diào)地增長。雖然讀取輸出量沒有在這些曲線圖中繪出，但讀取輸出量也隨著讀出功率的增長而單調(diào)地增長。圖28表示沒有金屬層5的樣品沿坑長為300nm的坑行的C／N相對讀出功率的關(guān)系。從圖28可知，當(dāng)坑長大于由衍射決定的讀出極限時，C／N不像以往的介質(zhì)那樣依賴于讀出功率。比較圖27A和圖27B，我們將研究有無金屬層對讀出功率Pr和C／N的影響。當(dāng)讀出功率為1到2mW時，無金屬層5的樣品產(chǎn)生更高的C／N。這是因為就像上面所描述的保護層，金屬層5起到了散熱層的作用，從而使層10在曝露于讀取光時溫度較低。這表明熱模式與根據(jù)本發(fā)明的超分辨率讀出有關(guān)。隨著讀出功率的進一步提高，無金屬層5的樣品的C／N飽和。然后，當(dāng)讀出功率為5mW時，由于層10的惡化沒有數(shù)據(jù)提供。相比之下，有金屬層5的樣品產(chǎn)生的C／N單調(diào)的增加直到讀出功率達到5mW，最后記下一個高于無金屬層5的樣品的C／N。從這些結(jié)果中可得出結(jié)論，當(dāng)層10的材料被進行選擇以使C／N可隨著讀出功率的增加而單調(diào)地增加時，金屬層5的提供起到了散熱層和密封層的作用，使得讀出功率的上限被提高，從而獲得更高的C／N。圖29A表示沒有金屬層5的樣品的C／N相對線速度的關(guān)系，圖29B表示有金屬層5的樣品的C／N相對線速度的關(guān)系，曲線圖中表示出在不同讀出功率Pr下測量的C／N值。從這些曲線圖可知，當(dāng)介質(zhì)是按圖3A或3B所示構(gòu)成時，在滿足超分辨率讀出的線速度范圍內(nèi)，沒有觀察到C／N對線速度有很大依賴性。當(dāng)讀出功率為4mW且線速度達到8m／s和讀出功率為5mW時，無金屬層5的樣品由于層10的惡化而不能讀取。相比之下，有金屬層5的樣品，如圖29B所示，即使使用5mW的讀出功率也能在線速度為3到11m／s的范圍內(nèi)產(chǎn)生很高的C／N。也就是說，金屬層5用作散熱層和密封層對于擴大線速度范圍是有效的。根據(jù)圖3B所示結(jié)構(gòu)制備了一個樣品，其中層10由20nm厚的Ag5．6In3．8Sb63．2Ge2．2(原子比)合金層構(gòu)成，第一個絕緣層31由85nm厚的ZnS-SiO2(80／20摩爾％)層構(gòu)成，第二個絕緣層32由20nm厚的ZnS-SiO2(80／20摩爾％)層構(gòu)成，金屬層5由100nm厚的Al-Cr(1．7摩爾％)層構(gòu)成。這些層用噴涂方法形成。在此樣品中，作為被淀積的(asdeposited)層10為非晶質(zhì)狀態(tài)。雖然這種組成的合成層可以用作相變類型的記錄層，但是這里的層10沒有用作記錄層。對于作為被淀積的樣品來說，圖37表示反射光光強相對于讀出功率Pr的關(guān)系。從此曲線圖可知，反射光光強隨著Pr的增加而按照線性比率增加直到Pr達到2mW,而且當(dāng)Pr從2mW增加到2．5mW時，結(jié)晶出現(xiàn)導(dǎo)致反射光光強的突變。對于這個樣品，使用同上的光盤測試器在線速度為11m／s下，沿著一個坑長為250nm的坑行測量C／N。圖38表示在Pr≤2mW的范圍內(nèi)的C／N，在該范圍內(nèi)反射光光強按照線性比率隨Pr增加。從圖38可以看出，對于這個樣品，在Pr≤2mW的范圍內(nèi)超分辨率讀出可以實現(xiàn)。此樣品中的絕緣層是高度透明的，如前所述具有高透明度的絕緣層對超分辨率讀出沒有貢獻。而且100nm厚的Al-Cr(1．7摩爾％)層也對超分辨率讀出沒有貢獻。相應(yīng)地，圖38所示結(jié)果表明在本發(fā)明中處于非晶態(tài)的相變層起到了功能層的作用。接下來，借助于大消磁器(abulkeraser)對此樣品的層10進行初始化或者結(jié)晶化，然后類似地測量反射光的光強和C／N。結(jié)果見圖37和38。同樣可知，在一個層10為結(jié)晶的相變材料層的只讀介質(zhì)中，反射光光強按照線性比率隨著讀出功率Pr增加，并且在該范圍內(nèi)超分辨率讀出是可能的。注意當(dāng)只讀介質(zhì)的功能層為相變材料層時，其結(jié)構(gòu)并不局限于圖3B所示結(jié)構(gòu)，而是可以采用圖1、2和3A所示結(jié)構(gòu)或其它結(jié)構(gòu)。所用介質(zhì)的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)包括讀取波長在內(nèi)的各種條件來決定．應(yīng)用于圖4A和4B所示的介質(zhì)結(jié)構(gòu)以下所述是將本發(fā)明應(yīng)用到圖4A和4B所示結(jié)構(gòu)的介質(zhì)中做的實驗。圖4A所示的光學(xué)信息介質(zhì)是在透光基片2的表面上具有槽22的光學(xué)記錄介質(zhì)。在帶槽表面上，第一絕緣層31、層10、第二絕緣層32、記錄層4和第三絕緣層33按順序疊在一起。到達基片2的入射光透過基片2和層10后到達記錄層4，然后被記錄層4反射，接著再次透過層10和基片2，最后從基片2射出。圖4A所示結(jié)構(gòu)的光盤樣品是按以下程序制成的。各個絕緣層是通過在氬氣氛中濺射Si3N4靶形成的。第一絕緣層31的厚度為170nm，第二絕緣層32的厚度為20nm，第三絕緣層33的厚度為20nm。層10由厚度為15nm或100nm的鍺(Ge)或鎢(W)構(gòu)成。記錄層4屬于相變類型，通過在氬氣氛中濺射Ag-In-Sb-Te-Ge合金靶而形成。記錄層的組成(原子式)為公式(Ⅰ)(AgaInbSbcTed)1-eGee其中，a=0．07，b=0．05，c=0．59，d=0．29，e=0．05。記錄層4的厚度為20nm。圖4B所示的光學(xué)信息介質(zhì)是在透光基片2的表面上具有槽22的光學(xué)記錄介質(zhì)。在帶槽表面上，第一絕緣層31、記錄層4、第二絕緣層32、層10和第三絕緣層33按順序疊在一起。到達基片2的入射光透過基片2和記錄層4后到達層10，然后被層10反射，接著再次透過記錄層4和基片2，最后從基片2射出。圖4B所示結(jié)構(gòu)的光盤樣品按照與圖4A所示結(jié)構(gòu)的光盤樣品相同的程序制成，只是層10和記錄層4間的位置關(guān)系被顛倒。這些光盤樣品每個都被設(shè)置在如上所述同樣的光盤測試器上，并且以2m／s的線速度記錄簡單信號。簡單信號的頻率已被確定，從而使記錄標記的長度為200nm。值得注意的是，在本實驗中，相變記錄層被用在沒有初始化或結(jié)晶的非晶質(zhì)狀態(tài)。使用光盤測試器測量樣品在11m／s的線速度下的C／N。結(jié)果見表6。表6<tablesid="table1"num="001"><table>結(jié)構(gòu)層10的材料層10的厚度(nm)C／N(dB)讀出功率Pr(mW)寫入功率Pw(mW)</table></tables><tablesid="table2"num="002"><table>圖4AGe1522．158圖4AGe10027．9711圖4AW1519．774圖4AW100---圖4BGe1518．767圖4BGe10029．278圖4BW1521．4712圖4BW1009．474</table></tables>從表6可知，根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)記錄介質(zhì)能夠超分辨率讀出。與上述的只讀光盤樣品比較，因為介質(zhì)結(jié)構(gòu)特別是各個絕緣層的厚度沒有最佳化，這些樣品一般顯示較低C／N。甚至那些在表6中顯示C／N低于20dB的樣品，如果該介質(zhì)結(jié)構(gòu)被最佳化也能夠產(chǎn)生大于20dB的C／N。使用100nm厚的鎢層作為層10的樣品不能產(chǎn)生C／N，是因為只有極少的讀取光透過層10。在發(fā)射電子顯微鏡下觀察記錄有信號的記錄層。在結(jié)構(gòu)如圖4A所示且層10為鍺層的樣品中，空隙(長度為200nm)在記錄層里形成以限定記錄標記。在其它的樣品中，結(jié)晶狀的記錄標記在非晶質(zhì)的記錄層中形成。圖4A和4B表示讀取光穿過功能層照射到記錄層或穿過記錄層照射到功能層的結(jié)構(gòu)。然而，如果功能層由一種當(dāng)接受到寫入功率時能形成記錄標記的材料制成，那么把功能層用作記錄層的結(jié)構(gòu)也是可能的。應(yīng)用于圖4C所示的介質(zhì)結(jié)構(gòu)以下描述的是把本發(fā)明應(yīng)用于圖4C所示結(jié)構(gòu)時所做的試驗。圖4C所示的光學(xué)信息介質(zhì)是在透光基片2的表面上具有槽22的光學(xué)記錄介質(zhì)。在帶槽的表面上，第一個絕緣層31、層10、第二個絕緣層32、和金屬層5按所述順序疊在一起。寫入／讀取光從基片2一側(cè)進入介質(zhì)。圖4C的結(jié)構(gòu)是在圖3B所示只讀介質(zhì)的基礎(chǔ)上將坑21改為槽22而獲得。一個具有圖4C結(jié)構(gòu)和一個作為層10的Ag5．6In3．8Sb63．2Te25．2Ge2．2合金的相變材料層的光學(xué)記錄盤樣品被制備，如具有圖3結(jié)構(gòu)的只讀光盤樣品被制備一樣。層10、第一個絕緣層31和第二個絕緣層32的組成和厚度與上述只讀光盤樣品相同。在此光學(xué)記錄盤樣品的層10用大消磁器進行初始化或結(jié)晶化后，單個信號被記錄在層10上，記錄使用了同上的光盤測試器，條件如下線速度6m／s，記錄功率13mW，擦除功率5mW。單個信號的頻率被確定以使長為200nm的非晶態(tài)記錄標記在層10中形成。接下來，使用相同的光盤測試器測量樣品在線速度為6m／s下的C／N。圖39表示C／N相對于讀出功率Pr的關(guān)系。注意非晶態(tài)記錄標記沒有被圖39所示范圍內(nèi)的讀出功率擦除。從圖39可知，此樣品也可以實現(xiàn)超分辨率讀出。因為如前所述第一個絕緣層31和第二個絕緣層32以及金屬層對超分辨率讀出沒有貢獻，所以層10在本樣品中不僅是記錄層而且是這里定義的功能層。按此方式，當(dāng)功能層由能夠在適當(dāng)讀出功率的光輻射下形成記錄標記的材料構(gòu)成時，功能層同時是記錄層的這種結(jié)構(gòu)是可能的。也許在本發(fā)明中讀出功率對超分辨率讀出有重大的影響，下文將描述。在如圖4C所示層10既是功能層又是記錄層的結(jié)構(gòu)中，希望通過提高層10的結(jié)晶溫度，或者使第二個絕緣層32變薄而提供一可冷卻(quenchable)結(jié)構(gòu)，或者由高導(dǎo)熱材料構(gòu)造第二個絕緣層32和／或金屬層5，以使用高功率的讀取光。當(dāng)然介質(zhì)的設(shè)計最好是使寫入特性不會受到實質(zhì)性損害。超分辨率讀出的功能從前面實驗的結(jié)果可知，本發(fā)明實現(xiàn)的超分辨率讀出完全不同于傳統(tǒng)的超分辨率讀出。首先，在傳統(tǒng)的超分辨率讀出中，無論是熱模式還是光子模式，激光光束被照射到屏蔽層以限定束斑，從而使小于該束斑的區(qū)域的透射率和反射率通過利用束斑內(nèi)部的能量分布而增大。因此，如導(dǎo)言中提到的JP-A11-86342的圖9所示，C／N隨著讀出功率的增加而增加，當(dāng)屏蔽層的光透射率達到恒定程度時飽和。隨著讀出功率的進一步增加，由于光學(xué)孔徑變的太大(增加的透射區(qū)域)，C／N突然降低。值得注意的是，已有技術(shù)的超分辨率讀出介質(zhì)顯示了C／N隨著讀出功率改變的情況，即使該介質(zhì)屬于利用增加反射率的類型。第二，由于現(xiàn)有技術(shù)的超分辨率讀出要求一定級別以上的熱或光子強度以在屏蔽層中形成光學(xué)孔徑，故讀出功率存在一個使介質(zhì)能夠超分辨率讀出閥值且其反射率經(jīng)過該閥值時發(fā)生巨變。第三，已有技術(shù)的超分辨率讀出存在一個問題，即在以一個恒定讀出功率讀取的情況下，當(dāng)改變線速度時，隨著線速度增加，接近束斑中心的溫度降低，入射的光子數(shù)減少。因此，在傳統(tǒng)的超分辨率讀出中，無論是熱模式還是光子模式，線速度的改變不可避免地帶來C／N的顯著變化。相比之下，根據(jù)本發(fā)明的超分辨率讀出，雖然C／N隨著讀出功率Pr增加而增加、飽和然后稍微降低，如圖6到9和圖17到19所示，但是除讀取信號由于層10的惡化而丟失的情況外，可避免C／N的顯著下降。同樣從圖10到13和圖20到22可知，反射率不受讀出功率的影響。而且，在根據(jù)本發(fā)明的超分辨率讀出中，在很寬的線速度范圍內(nèi)沒有觀察到C／N對線速度有很大依賴性，如圖15、29A和29B所示。從這些結(jié)果可得出結(jié)論，根據(jù)本發(fā)明的功能層使得超分辨率讀出的生成機制完全不同于已有技術(shù)的超分辨率讀出介質(zhì)中的屏蔽層或類似結(jié)構(gòu)。這表明在本發(fā)明里，層10本身提高了空間分辨率，而不是在層10中形成改變了透射率或反射率的微小的區(qū)域的讀取光的照射。如上所述，建議熱模式參與本發(fā)明的超分辨率讀出。為了證實這種參與，我們研究了C／N與層10在讀取光曝光時的最終溫度的關(guān)系。計算層10的最終溫度(即層10達到的溫度)使用層10材料在讀取光波長為635nm時的折射率和吸收系數(shù)、材料的熱傳導(dǎo)率、恒定壓力下的比熱和密度、激光束光斑直徑和介質(zhì)的線速度(11m／s)作為讀出功率的參數(shù)。針對層10的各個厚度，C／N相對層10最終溫度的關(guān)系繪在了圖30到32的曲線圖里。在這些曲線圖中，觀察到C／N與層10最終溫度的相關(guān)性，特別是在圖30中，一個明顯的相關(guān)性被觀察到。也就是說，觀察到C／N隨著層10最終溫度增加而提高的趨勢不取決于層10的元素。然而C／N開始上升時的溫度因?qū)?0元素的不同而不同。這些結(jié)果有力地表明熱模式參與了根據(jù)本發(fā)明的超分辨率讀出。如果C／N實質(zhì)上由層10的最終溫度決定，那么使用波長較短的讀取光可以以較低功率實現(xiàn)超分辨率讀出。因為激光波長變短了，故激光光束的光斑直徑可以減小，從而功率密度可以提高。因此，使用較短波長的激光光束使得位于束斑內(nèi)的層能以較低功率加熱到一個預(yù)定溫度。所以，較短波長的讀取光允許使用較低的讀出功率，除非吸收系數(shù)在較短波長下變得特別低。為了證實這點，使用波長為410nm的讀取光和3mW的讀出功率并以11m／s的線速度旋轉(zhuǎn)介質(zhì)來決定層10的最終溫度。比較在此條件下層10達到的最終溫度與使用波長為635nm的讀取光和3mW的讀出功率并以11m／s的線速度旋轉(zhuǎn)介質(zhì)得到的最終溫度。結(jié)果證實，使用較短波長的讀取光，各種材料制成的層10的最終溫度均被提高。例如，由Cu制成的層10的最終溫度在波長為635nm時為66℃，但在波長為410nm時提高到488℃。如上所述，功能層的溫度在根據(jù)本發(fā)明的超分辨率讀出中起了重要的作用。為了證實這點，我們做了進一步的實驗。在前面實驗中準備的樣品中，層10為15nm厚的硅層的樣品的C／N在室溫(RT)下沿著一個坑長為250nm的坑行被測量。然后，樣品在60℃下保存兩天，接著測量其C／N，然后在冰箱里保存10分鐘，再次測量其C／N，最后在60℃下保存5分鐘，再次測量其C／N。這些C／N測量結(jié)果繪在圖33的曲線圖里。圖33中提供了相同讀出功率下不同C／N值的比較，明顯地說明了通過高溫保存C／N增高了，但低溫保存使之降低。從這些結(jié)果可知，功能層的溫度關(guān)系到根據(jù)本發(fā)明的超分辨率讀出。讀取方法在本發(fā)明的介質(zhì)中，如上所述，在讀取操作中功能層的溫度與C／N是相關(guān)的。這樣，根據(jù)本發(fā)明，針對功能層的具體材料，把功能層的溫度提高到一個預(yù)定值以上可以實現(xiàn)超分辨率讀出。在本發(fā)明的實踐中，為了把功能層加熱到預(yù)定溫度以上，僅僅可以利用讀取光(激光光束)的照射，盡管周圍環(huán)境溫度的提高也可被額外地利用。如果僅僅通過控制周圍溫度就可以把功能層的溫度設(shè)置在預(yù)定值以上，那么在讀出功率不引起功能層溫度顯著變化的情況下超分辨率讀出成為可能。利用周圍溫度的提高使得讀出功率能被壓低。從而在反射光檢測系統(tǒng)由于層10的反射率太高而飽和的情況下是有效的。同時當(dāng)利用周圍溫度的提高時，只需要通過施加讀出功率把已經(jīng)被加熱到一定溫度的層進一步被加熱到預(yù)定溫度，這樣有助于減低功能層讀取時的加熱速度。因此，當(dāng)構(gòu)成功能層的材料在溫度迅速提高時惡化，周圍溫度的提高是有效的。為了提高周圍溫度，各種各樣的加熱方式都結(jié)合在加熱過程中，從而介質(zhì)可能被整個加熱或被訪問要讀取的區(qū)域附近被部分加熱。作為加熱方式，可設(shè)置一個薄膜加熱器以便面向介質(zhì)驅(qū)動。或者，將一個電阻加熱線圈置于光學(xué)拾取頭附近使之與光學(xué)拾取頭一起移動。在本發(fā)明的介質(zhì)里，使用的讀出功率有一個取決于層10材料和介質(zhì)結(jié)構(gòu)的上限。這樣予先把最佳讀出功率記錄在本發(fā)明的介質(zhì)里就方便了。于是，最佳讀出功率能在開始讀取操作之前被讀出，并以這個最佳功率進行讀操作。而且，如果必要可以執(zhí)行一個試驗讀操作來確定最佳讀出功率?？由顚τ诂F(xiàn)有技術(shù)的具有相位坑的只讀介質(zhì)，我們知道當(dāng)相位坑的深度為λ／4n時讀取輸出一般為最大，其中帶有相位坑的基片的折射率為n，讀取光的波長為λ。我們還知道若跟蹤依靠推挽方式，當(dāng)相位坑的深度為λ／8n時跟蹤誤差信號(推挽信號)為最大值，當(dāng)相位坑的深度為λ／4n時為零。因此，對于現(xiàn)有技術(shù)的只讀介質(zhì)，通常把相位坑的深度設(shè)為居中的λ／6n。相比之下，保證根據(jù)本發(fā)明具有功能層的介質(zhì)具有最大讀出功率的坑深不同于現(xiàn)有技術(shù)的只讀介質(zhì)。在圖34中，本發(fā)明的介質(zhì)的C／N相對于坑深的關(guān)系被繪出。在產(chǎn)生圖34結(jié)果的實驗中，使用圖2所示結(jié)構(gòu)的光盤樣品。所用的基片2是由聚碳酸酯(折射系數(shù)n=1．58)注模形成直徑為120nm厚度為1．2nm的盤，其中相位坑在注膜的過程中同時形成。形成了三種類型的相位坑，長度分別為0．29μm、0．37μm和0．44μm。相鄰坑的間距等于坑長?？由畹闹当硎緸榍€圖34的橫坐標。值得注意的是，曲線圖中表示的坑深已經(jīng)根據(jù)讀取光的波長λ和基片在波長λ下的折射率n被歸一化了。層10由15nm厚的鍺層構(gòu)成。保護層6跟以前的樣品一樣由10μm厚的紫外線可固化樹脂構(gòu)成。此實驗使用了(1)一種短波長型讀取系統(tǒng)，其中激光波長為680nm，數(shù)值孔徑(NA)為0．55，可讀坑長為0．31μm或更長；和(2)一種長波長型讀取系統(tǒng)，其中激光波長為780nm，數(shù)值孔徑(NA)為0．50，可讀坑長為0．39μm或更長。執(zhí)行讀操作時將短波型的讀出功率設(shè)為4mW，將長波型的讀出功率設(shè)為7mW，兩者的線速度都設(shè)為11m／s。對于長度為0．44μm的坑，可以實現(xiàn)正常讀出，因為這個坑長大于兩種類型的分辨率范圍。對于長度為0．37μm的坑，使用短波類型的系統(tǒng)可以實現(xiàn)正常讀出，使用長波類型的系統(tǒng)可以實現(xiàn)超分辨率讀出。對于長度為0．29μm的坑，即使使用短波類型的系統(tǒng)也可以實現(xiàn)超分辨率讀出。從圖34可知，在正常讀出發(fā)生的情況下，正如現(xiàn)有技術(shù)已知，最大C／N在λ／4n附近獲得；而在超分辨率讀出發(fā)生的情況下，最大C／N在λ／8n附近獲得。由此可知，在超分辨率讀出的情況下，當(dāng)坑深小于λ／6n時將獲得更大的讀出輸出量，而以往通常選擇λ／6n以同時保證讀出輸出和跟蹤錯誤信號輸出。進一步可知的是，在超分辨率讀出發(fā)生的情況下，C／N從最大值下降的趨勢被最小化，即使坑深設(shè)為比現(xiàn)有技術(shù)要淺得多的λ／10n。雖然圖34繪出的是C／N而不是讀出輸出量，但在上面的實驗中，讀出輸出量變?yōu)樽畲笾禃r的坑深和C／N變?yōu)樽畲笾禃r的坑深相等。從以上實驗的結(jié)果可知，當(dāng)需要優(yōu)先選擇小坑的讀出輸出量以實現(xiàn)本發(fā)明介質(zhì)的超分辨率讀出時，坑深d最好在整個介質(zhì)中設(shè)為λ／10n≤d＜λ／6n，特別是λ／9n≤d≤λ／7n值得注意的是，圖3A所示結(jié)構(gòu)的介質(zhì)中，當(dāng)讀取光穿過基片2時，第一個絕緣層31的厚度在有坑部分與剩余部分之間是相等的，因為第一個絕緣層31較薄。因此，即使基片2上由層10和另一個夾在中間的層如第一個絕緣層31形成，足夠的坑深范圍也可以用基片2的折射率n表示出來。進一步，當(dāng)圖1中的基片2的不規(guī)則表面被倒置，在層10上形成一個透明的樹脂薄層以使讀取光穿過該透明樹脂層時，那么在計算足夠的坑深范圍時使用的折射率為該透明樹脂層的折射率。在本實施例中省略透明樹脂層的地方，計算足夠的坑深范圍時使用的折射率為空氣的折射率。也就是說，在這些實施例中，透明樹脂層或位于讀取光λ射側(cè)的空氣的折射率被認為是基片的折射率。在要求超分辨率讀出的長度小于λ／4NA的坑和能夠正常讀出的長度至少為λ／4NA的坑同時存在的場合，兩種坑被賦予不同的長度，這樣兩種坑都獲得高讀出輸出量。更具體地說，設(shè)置長度小于λ／4NA的坑的深度dS和長度至少為λ／4NA的坑的深度dL滿足dS＜dL。為了得到高輸出量，dS最好在以下范圍內(nèi)λ／10n≤dS＜λ／6n，特別是λ／9n≤dS＜λ／7n。另一方面，dL最好在以下范圍內(nèi)λ／8n≤dL＜λ／4n，特別是λ／7n≤dL＜λ／5n。為了形成具有不同深度的兩種坑，可以在利用例如影印法制作母模的步驟中使用兩種光敏性不同的光阻材料。在此例中，一個光敏性較低的層和一個光敏性較高的層分別疊加成下層和上層。當(dāng)格式為形成較淺的坑時，只有上層被曝光起反應(yīng)。當(dāng)格式為形成較深的坑時，上下層都被曝光起反應(yīng)?；蛘?，使用兩種吸收波長不同類型的光阻材料形成一個疊加層結(jié)構(gòu)的光阻材料層。同樣在此例中，僅上層光致反應(yīng)和上下兩層都光致反應(yīng)的處理被實行。可以理解的是，上述對坑深度的控制不僅限于只讀介質(zhì)，也可應(yīng)用于在記錄介質(zhì)中訪問坑。這里參考了日本專利申請?zhí)?1-189800，11-242293，11-267823，11-302558和11-375067。盡管以上描述的是一些優(yōu)選的實施例，但可以對前面所述進行變化和改進。應(yīng)該理解的是，在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)，應(yīng)用本發(fā)明可以不同于以上具體所述。權(quán)利要求1．一種光學(xué)信息介質(zhì)，包括一具有凸起和凹坑并／或能夠形成記錄標記的信息支承表面，和一具有提高空間分辨率功能的功能層。2．一種光學(xué)信息介質(zhì)，包括一具有凸起和凹坑并／或能夠形成記錄標記的信息支承表面，和一個功能層，其中使用波長大于4NA·PL的讀取光可以讀出在所述信息支承表面上記載的信息，其中PL是所述凸起和凹坑或所述記錄標記的最小尺寸，NA是讀取光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑，將讀取光的功率設(shè)置在所述功能層不會改變其復(fù)數(shù)折射率的范圍內(nèi)，將讀取光輻射到由功能層構(gòu)成的所述信息支承表面，或者通過功能層到達所述信息支承表面，或者通過所述信息支承表面到達功能層。3．一種光學(xué)信息介質(zhì)，包括一具有凸起和凹坑并／或能夠形成記錄標記的信息支承表面和一個功能層，其中使用波長大于4NA·PL的讀取光可以讀出在所述信息支承表面上記載的信息，其中PL是所述凸起和凹坑或記錄標記的最小尺寸，NA是讀取光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑，將讀取光的功率設(shè)置在功能層的反射光的光強按照線性比率隨著讀出功率變化的范圍內(nèi)，將讀取光輻射到由功能層構(gòu)成的信息支承表面，或者通過功能層輻射到達信息支承表面，或者通過信息支承表面輻射到達功能層。4．按照權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求的光學(xué)信息介質(zhì)，其中最佳讀出功率被預(yù)先記錄下來。5．一種光學(xué)信息介質(zhì)，包括一形成在帶有承載信息的坑的表面上的基片和一位于該基片成坑表面上的功能層，所述功能層引起以下(A)和(B)兩種現(xiàn)象現(xiàn)象(A)是當(dāng)波長大于4NA·PL的讀取光被輻射時，坑里載有的信息可被讀出，其中PL是所述坑的最小尺寸，NA是讀取光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑；現(xiàn)象(B)是讀出的結(jié)果依照坑的深度而變化，而且長度小于λ／4NA的坑在讀出結(jié)果為最大時其深度比長度大于或等于λ／4NA的坑在讀出結(jié)果為最大時之深度要小，假設(shè)讀取光的波長為λ。6．一種光學(xué)信息介質(zhì)，包括一形成在帶有承載信息的坑的表面上的基片和一位于該基片成坑表面上的功能層，其中，當(dāng)波長大于4NA·PL的讀取光被輻射時，在上述坑里載有的信息能被讀出，其中PL是上述坑的最小長度，NA是讀取光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑，假設(shè)讀取光的波長為λ、基片的折射率為n和坑的深度為d，則在整個介質(zhì)中滿足λ／10n≤d＜λ／6n。7．一種光學(xué)信息介質(zhì)，包括一形成在帶有承載信息的坑的表面上的基片和一位于該基片成坑表面上的功能層，其中，當(dāng)波長大于4NA·PL的讀取光被輻射時，在上述坑里載有的信息能被讀出，其中PL是上述坑的最小長度，NA是讀取光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑，假設(shè)讀取光的波長為λ、上述坑中包含長度小于λ／4NA且深度dS的坑和長度至少為λ／4NA且深度dL的坑，且滿足dS＜dL。8．按照權(quán)利要求7的光學(xué)信息介質(zhì)，其中假設(shè)上述基片的折射率為n和坑的深度為dS，則滿足λ／10n≤dS＜λ／6n9．按照權(quán)利要求7的光學(xué)信息介質(zhì)，其中假設(shè)上述基片的折射率為n和坑的深度為dL，則滿足λ／8n＜dL＜λ／4n10．關(guān)于一種光學(xué)信息介質(zhì)，其包括一具有凸起和凹坑并／或能夠形成記錄標記的信息支承表面和一功能層，一種用于讀出在該信息支承表面上的信息的方法，包括以下步驟使用波長大于4NA·PL的讀取光，其中PL是所述凸起和凹坑或記錄標記的最小尺寸，NA是讀取光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑，將讀取光的功率設(shè)置在所述功能層不會改變其復(fù)數(shù)折射率的范圍內(nèi)，以及將讀取光輻射到由功能層構(gòu)成的所述信息支承表面，或者通過功能層到達所述信息支承表面，或者通過所述信息支承表面到達功能層。11．關(guān)于一種光學(xué)信息介質(zhì)，其包括一具有凸起和凹坑并／或能夠形成記錄標記的信息支承表面和一功能層，一種用于讀出在該信息支承表面上的信息的方法，包括以下步驟使用波長大于4NA·PL的讀取光，其中PL是所述凸起和凹坑或記錄標記的最小尺寸，NA是讀取光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑，將讀取光的功率設(shè)置在使功能層的反射光的光強可按照線性比率隨著讀出功率變化的范圍內(nèi)，以及將讀取光輻射到由功能層構(gòu)成的所述信息支承表面，或者通過功能層到達所述信息支承表面，或者通過所述信息支承表面到達功能層。12．按照權(quán)利要求10和11的方法，其中在讀取時上述功能層的溫度被提高到高于一對應(yīng)于構(gòu)成上述功能層的材料的預(yù)定值。13．按照權(quán)利要求12的方法，其中所述功能層的溫度通過至少利用激光光束的輻射來提高。14．按照權(quán)利要求12或13的方法，其中所述功能層的溫度通過至少利用周圍溫度的提高來提高。15．按照權(quán)利要求10至14中任一權(quán)利要求的方法，其中一最佳讀出功率被予先記錄在光學(xué)信息介質(zhì)里，該最佳功率在讀操作之前被讀出，并使用該最佳功率下的讀取光來進行讀操作。全文摘要在一種包括一具有凸起和凹坑并/或能夠形成記錄標記的信息支承表面的光學(xué)信息介質(zhì)中,一個功能層被加入。使用波長大于4NA·P文檔編號G11B7/24GK1281214SQ0012265公開日2001年1月24日申請日期2000年6月30日優(yōu)先權(quán)日1999年7月2日發(fā)明者菊川隆,宇都宮肇,新開浩,加藤達也申請人:Tdk株式會社