專利名稱：可重寫光數(shù)據(jù)媒體及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到用聚焦輻射射束進(jìn)行高速記錄的可重寫光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體，所說(shuō)的媒體包括承載層堆疊的襯底，堆疊包括第一介電層，第二介電層，以及用含Sb和Te的金屬相變材料所做的記錄層，記錄層介于第一介電層與第二介電層之間。
本發(fā)明還涉及到這種光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體在高數(shù)據(jù)速率應(yīng)用中的利用。
從美國(guó)專利US 6,108,295了解到開頭一段所提及那種光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體的實(shí)施方案。
基于相變?cè)淼墓鈹?shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體是令人感興趣的，因?yàn)樗阎苯又貙?DOW)和高存儲(chǔ)密度的可能性用只讀光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)與易兼容性結(jié)合起來(lái)了。相變光記錄涉及到使用功率相當(dāng)高的聚焦輻射束，例如激光束，在結(jié)晶記錄層中亞微米大小的非結(jié)晶記錄標(biāo)記的形成。在信息記錄過(guò)程中，媒體相對(duì)于按照待記錄信息調(diào)制的聚焦激光束移動(dòng)。當(dāng)高功率激光束熔融結(jié)晶記錄層時(shí)就形成標(biāo)記。當(dāng)切斷激光束和/或其隨后相對(duì)于記錄層移動(dòng)時(shí)，記錄層中熔融的標(biāo)記則發(fā)生淬火，在記錄層的暴露區(qū)留下了非結(jié)晶信息標(biāo)記，而記錄層在未暴露區(qū)仍保持結(jié)晶態(tài)。通過(guò)用功率水平較低之同一激光器加熱而又不熔融記錄層的再結(jié)晶作用來(lái)實(shí)現(xiàn)所寫非結(jié)晶標(biāo)記的擦除。非結(jié)晶標(biāo)記代表了例如通過(guò)襯底利用功率水平相對(duì)低的聚焦激光來(lái)可以讀出的數(shù)據(jù)位。非結(jié)晶標(biāo)記對(duì)結(jié)晶記錄層的反射差別產(chǎn)生了調(diào)制激光束，后者接著由檢測(cè)器轉(zhuǎn)換成與所記錄信息相一致的調(diào)制光電流。
相變光學(xué)記錄中最重要的要求之一是高數(shù)據(jù)速率，這就是說(shuō)在媒體中可以以至少30Mbits/s的用戶數(shù)據(jù)速率寫入和重寫數(shù)據(jù)。如此高的數(shù)據(jù)速率要求記錄層在DOW期間結(jié)晶速度高，即結(jié)晶時(shí)間短。為了保證先前記錄的非結(jié)晶標(biāo)記能夠在DOW期間再結(jié)晶，記錄層必須具有與媒體對(duì)激光束的速度相匹配的適當(dāng)結(jié)晶速度。如果結(jié)晶速度不夠高，則代表老數(shù)據(jù)先前記錄的非結(jié)晶標(biāo)記就不可能被完全擦除，這就表示在DOW期間又重結(jié)晶。這就導(dǎo)致噪聲水平高。在諸如盤形高速CD-RW，DVD-RW，DVD+RW，DVD-RAM，DVR-紅和DVR-蘭(它們是新一代高密度DigitalVersatileDisk(數(shù)字多功能光盤)+RW和DigitalVideoRecording(數(shù)字視頻記錄)光學(xué)存儲(chǔ)盤的縮寫，其中RW指這些盤的可重寫性，紅和蘭指所用激光的波長(zhǎng))等高密度記錄和高數(shù)據(jù)速率光記錄媒體中尤其需要高結(jié)晶速度。蘭型也叫Blu-ray Disk(蘭射線光盤)(BD)。對(duì)這些盤來(lái)說(shuō)，完全擦除時(shí)間(CET)必須低于30ns。CET定義為擦除脈沖的最短持續(xù)時(shí)間，其用于結(jié)晶環(huán)境中所寫非結(jié)晶標(biāo)記的完全結(jié)晶，它在靜態(tài)下測(cè)出。對(duì)每120mm盤記錄密度為4.7GB的DVD+RW來(lái)說(shuō)，需要的用戶數(shù)據(jù)位速率為26Mbits/s，而對(duì)DVR-蘭，該速率為35Mbits/s。對(duì)高速型DVD+RW和DVR-蘭，數(shù)據(jù)速率需要在50Mbits/s和更高。為了完全擦除非結(jié)晶標(biāo)記，已知有兩種方法，即利用核晶作用的結(jié)晶和利用晶粒長(zhǎng)大的結(jié)晶。晶粒的核晶作用是晶粒核在非結(jié)晶材料中自發(fā)而隨機(jī)形成的過(guò)程。因此核晶作用的概率由記錄材料層的體積，例如厚度來(lái)決定。在已經(jīng)存在晶粒時(shí)，例如已經(jīng)由核晶作用形成非結(jié)晶標(biāo)記或晶粒的結(jié)晶環(huán)境時(shí)就可以出現(xiàn)晶粒長(zhǎng)大結(jié)晶。晶粒長(zhǎng)大就是使通過(guò)鄰近已有晶粒的非結(jié)晶材料的結(jié)晶作用所得到的那些晶粒的粒度增長(zhǎng)。實(shí)際上兩種作用過(guò)程可能同時(shí)發(fā)生，但一般來(lái)說(shuō)就效率或速度而論，一種作用要超過(guò)另一種作用。
相變光學(xué)記錄中的另一非常重要的要求是高數(shù)據(jù)穩(wěn)定性。這就是說(shuō)所記錄數(shù)據(jù)要長(zhǎng)期保持完整。高數(shù)據(jù)穩(wěn)定性要求記錄層在低于100℃的溫度下具有低結(jié)晶速率，即長(zhǎng)結(jié)晶時(shí)間。數(shù)據(jù)穩(wěn)定性可以規(guī)定在例如50℃或30℃的溫度。在光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體的檔案儲(chǔ)存期間，所寫的非結(jié)晶標(biāo)記以一定速率再結(jié)晶，此速率由記錄層的性質(zhì)所決定。當(dāng)標(biāo)記再結(jié)晶時(shí)，就不能再將它們與結(jié)晶環(huán)境相區(qū)別，換句話說(shuō)標(biāo)記被擦除了。在實(shí)際應(yīng)用上，在室溫，即30℃下至少20年的再結(jié)晶時(shí)間是需要的。
在美國(guó)專利US 6,108,295中，相變型媒體包括盤形襯底，其上有第一介電層，相變型記錄層，第二介電層和反射層。這種堆疊層可以稱為IPIM-結(jié)構(gòu)，其中I代表介電層，P代表相變記錄層，M代表金屬反射層。該專利公開了由組合物Mg(SbxTe1-x)1-y組成的記錄層，組合物中化學(xué)式M是選自一大組元素的至少一個(gè)成分，而0≤y≤0.3，0.5＜x＜0.9。舉例的具體成分是Ge，In，Ag，Zn。專利中提到了低至CD速度Yb的相當(dāng)?shù)偷挠涗浰俣龋?.4m/s，但是此專利的主要目標(biāo)是提高直接重寫耐用性，即大量的DOW循環(huán)而不降低信號(hào)質(zhì)量。這一速度要求CET小于100ns。
本發(fā)明的目的是提供在開頭一段中所說(shuō)明的那種光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體，其適合于使用直接重寫以大于16m/s的線速度進(jìn)行高數(shù)據(jù)速率光學(xué)記錄。
利用開頭一段中所說(shuō)的這種光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體達(dá)到了符合本發(fā)明的這一目的，該媒體的特征在于其合金中另外還含2-10原子百分比的Ga。
本申請(qǐng)人還洞察到Ga摻雜，即將Ga摻入Sb-Te組合物，獲得了比摻入如In，Ge及Ag等其他元素顯著加快的結(jié)晶速度。根據(jù)美國(guó)專利US 6,108,295 Ag，Ge和In被稱為是共晶或準(zhǔn)共晶相Sb-Te組合物的添加劑。但其中既未具體舉例說(shuō)明Ga的添加也未提及其特殊優(yōu)點(diǎn)。本申請(qǐng)人還發(fā)現(xiàn)，與Ge摻雜樣品相比，Ga摻雜組合物在同樣記錄速度下，例如24m/s，引起的盤噪聲要小。在合金含3-7原子百分比的Ga時(shí)，所獲得的額外好處在于改善了檔案壽命穩(wěn)定性和媒體噪聲。噪聲起源于結(jié)晶相中的反射變化，因此使用實(shí)驗(yàn)性靜電測(cè)試器從盤初始化部分的多個(gè)光反射測(cè)量結(jié)果(R)的標(biāo)準(zhǔn)偏差(dR)可以得到媒體噪聲的指示。這些變化可以表示成為dR/R。
在一實(shí)施方案中，合金另外還含0.5-4.0原子百分比，最好是0.5-2.5原子百分比的Ge。為提高檔案壽命穩(wěn)定性，Ga摻雜的Sb-Te材料可以同時(shí)摻雜以組成強(qiáng)鍵的離子，如Ge。其只需要百分之幾，即0.5-2.5％，因?yàn)檫@種共摻雜太多對(duì)結(jié)晶速率和噪聲還有負(fù)面影響。
在另一實(shí)施方案中Sb/Te的原子比為3-10?？梢允褂肧b/Te比(3-10)來(lái)調(diào)節(jié)結(jié)晶速度。Sb/Te比越高給出的結(jié)晶速率越高。最好是Sb/Te原子比為3-6。以這些Sb/Te比摻雜的組合物顯示出的媒體噪聲小，這對(duì)高速記錄有利。通過(guò)增大Sb/Te比來(lái)提高結(jié)晶速率會(huì)使媒體噪聲更高。因此用“快速”離子如Ga來(lái)?yè)诫sSb/Te比相對(duì)低的Sb-Te是有利的。這樣就可以在低媒體噪聲水平得到高記錄速度或數(shù)據(jù)速率。
在又一實(shí)施方案中，金屬反射層在遠(yuǎn)離第一介電層的一側(cè)與第二介電層鄰接。金屬反射層可用來(lái)增加堆疊的總反射和/或光對(duì)比度。此外，它還起散熱片的作用以提高非結(jié)晶標(biāo)記形成過(guò)程中記錄層的冷卻速率，通過(guò)它抵消了非結(jié)晶標(biāo)記形成過(guò)程中的再結(jié)晶。金屬反射層可以包括選自Al，Ti，Au，Ag，Cu，Pt，Pd，Ni，Cr，Mo，W和Ta等金屬，包括這些金屬的合金至少之一。最好是把一個(gè)附加層夾在金屬反射層與第二介電層之間，使金屬反射層不受第二介電層的化學(xué)作用影響。尤其是在反射層中使用Ag時(shí)，應(yīng)當(dāng)防止介電層的例如S原子與Ag反應(yīng)的可能。隔離用的適合附加層包括例如Si3N4。
最好記錄層的厚度小于20nm。其優(yōu)點(diǎn)是記錄層可具有相當(dāng)高的光傳輸能力，這在多堆疊光學(xué)媒體的情況是有利的。在多堆疊光學(xué)媒體中存在幾個(gè)記錄層。記錄/閱讀激光束通常通過(guò)“較高水平”記錄層定向以便記錄/閱讀至/自“較低水平”記錄層，在這種情況下較高水平記錄層必須是激光束至少部分可穿透的以便通到“較低水平”記錄層。
在記錄層與厚度為2-8nm的至少一個(gè)附加碳化物層相接觸時(shí)可以進(jìn)一步提高媒體的可循環(huán)性?？裳h(huán)性為寫進(jìn)媒體的標(biāo)記抖動(dòng)水平達(dá)到一定增長(zhǎng)前可能的DOW循環(huán)的數(shù)目。抖動(dòng)是標(biāo)記邊緣，例如在切線方向上，定位準(zhǔn)確度的一種量度。較高的抖動(dòng)相應(yīng)于較低的定位準(zhǔn)確度。上述材料在堆疊II+PI+I或II+PI中使用，這里I+為碳化物。另一方面可以使用氮化物或氧化物。在II+PI+I堆疊中，記錄層P夾在第一與第二碳化物層I+之間。第一和第二碳化物層中的碳化物最好成分為組合SiC，ZrC，TaC，TiC及WC，它們把極好的可循環(huán)性與短的CET結(jié)合在一起。SiC由于其光學(xué)，機(jī)械以及熱性能而成為優(yōu)選材料；此外，其價(jià)格相對(duì)來(lái)說(shuō)也低。附加碳化物層的厚度最好在2-8nm。厚度小時(shí)，碳化物的相對(duì)高的熱導(dǎo)對(duì)堆疊只有很小的影響，因而便于堆疊的熱設(shè)計(jì)。第一介電層與記錄層之間的碳化物層由于其厚度相當(dāng)小而不影響或幾乎不影響光對(duì)比度。
第二介電層，即金屬反射層與相變記錄層之間的這層保護(hù)記錄層不受例如金屬反射層和/或其他層的直接影響，并使光對(duì)比度和熱性能最佳。對(duì)最佳光對(duì)比度和熱性能而言，第二介電層的厚度最好在10-30nm范圍之內(nèi)。考慮到光對(duì)比度，這些的厚度還可以選得厚于λ/(2n)nm，其中λ為以nm表示的激光束的波長(zhǎng)，n為第二介電層的折射率。不過(guò)，選擇較厚的厚度會(huì)降低金屬反射層或其他層對(duì)記錄層的冷卻作用。
第一介電層，即輻射射束例如激光束首先進(jìn)入的這層，其最佳厚度范圍由激光束波長(zhǎng)λ決定。當(dāng)λ＝670nm，時(shí)，最佳厚度約為90nm。
第一和第二介電層可以由ZnS和SiO2的混合物例如(ZnS)80(SiO2)20構(gòu)成?？晒┻x擇的有例如SiO2，TiO2，ZnS，AlN，Si3N4以及Ta2O5。最好是使用像SiC，WC，TaC，ZrC或TiC等碳化物。這些材料給出比ZnS-SiO2混合物更高的結(jié)晶速度和更好的可循環(huán)性。
使用蒸氣噴鍍或?yàn)R射既可制成反射層又可制成介電層。
光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體的襯底由例如聚碳酸酯(PC)，有機(jī)玻璃(PMMA)，玻璃狀聚烯烴或玻璃所組成。在典型例子中，襯底為盤形，其直徑為120mm，厚度為例如0.6或1.2mm。使用0.6或1.2mm的襯底時(shí)，備層可以加在這種襯底上，從第一介電層開始。若激光通過(guò)襯底進(jìn)入堆疊，襯底至少必須是激光波長(zhǎng)可穿透的。襯底上堆疊之各層也可以按相反的次序加上，即從第二介電層或金屬反射層開始，在此情況下激光束將不穿過(guò)襯底進(jìn)入堆疊。任選的最外穿透層可在堆疊上作為覆蓋層保護(hù)下面各層不受環(huán)境影響。這一層可以由上述襯底材料之一組成或由透明樹脂例如UV光固化的厚度100μm的聚(甲基)丙烯酸酯所組成。這種相當(dāng)薄的覆蓋層允許聚焦激光束的數(shù)值孔徑(NA)很高，例如NA＝0.85，并且其光學(xué)質(zhì)量和均勻性必須相當(dāng)好。100μm薄的覆蓋層例如用于DVR或BD盤。如果激光束通過(guò)這一透明層的入射面進(jìn)入堆疊，那么襯底可以是不透明的。
光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體襯底在記錄層一側(cè)的表面上最好設(shè)置可用激光束進(jìn)行光掃描的伺服道。這種伺服道常常由螺旋形槽組成并在注?；驂褐七^(guò)程借助模具在襯底上形成。這種槽另外還可以在復(fù)制過(guò)程中在例如由UV光固化的丙烯酸鹽層組成的合成樹脂層上形成，后者單獨(dú)設(shè)置在襯底上。在高密度記錄中，這類槽的間距例如為0.5-0.8μm，厚度約為間距的一半。
使用短波激光，例如波長(zhǎng)為670nm或更短(紅到蘭)的激光可以實(shí)現(xiàn)高密度記錄和擦除。
相變記錄層可以通過(guò)適當(dāng)靶的蒸氣噴鍍或?yàn)R射而加到襯底上。因而噴鍍層是非結(jié)晶的。為了形成適合的記錄層必須使這層首先完全結(jié)晶，這通常稱為初始化。為此，可以將記錄層在爐中加熱至Ga摻雜Sb-Te合金的結(jié)晶溫度以上的溫度，例如180℃。合成樹脂底襯，例如聚碳酸酯也可以用功率足夠的激光束加熱。這可以在例如專用記錄儀中實(shí)現(xiàn)，在這種情況下激光束對(duì)移動(dòng)的記錄層進(jìn)行掃描。這種記錄儀還稱為初始化儀。然后將非結(jié)晶層就地加熱到使其結(jié)晶所需的溫度；同時(shí)要防止襯底受到不利熱負(fù)荷的影響。
通過(guò)典型實(shí)施方案并參照附圖將對(duì)本發(fā)明予以更詳細(xì)地說(shuō)明，附圖中

圖1表示出按照本發(fā)明光數(shù)字存儲(chǔ)媒體的簡(jiǎn)略剖面圖。
圖2表示出Sb-Te合金中的不同摻雜物在Sb/Te比改變時(shí)其最大線記錄速度VLmax的圖示。
圖3表示出完全擦除時(shí)間(CET)隨摻雜Sb-Te相變材料的標(biāo)記調(diào)制的變化。
圖4表示出在DVD+RW記錄器上測(cè)得的Ge摻雜Sb-Te組合物的噪聲頻譜。
在圖1中，可量寫光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體20，例如利用聚焦輻射射束10進(jìn)行高速記錄的DVR-紅盤，其具有襯底1和襯底1上設(shè)置的層堆疊2。堆疊2有由(ZnS)80(SiO2)20制成、厚度為90nm的第一介電層3，由(ZnS)80(SiO2)20制成、厚度為22nm的第二介電層5，以及由合金相變材料制成的記錄層4，合金相變材料的成分如表1或表2中的實(shí)例A1，A2，B和C所示。記錄層4的厚度為14nm，其介于第一介電層3與第二介電層5之間。由銀制成、厚度為120nm的金屬反射層6在遠(yuǎn)離第一介電層3的一側(cè)與第二介電層5鄰接。附加層8夾在金屬反射層6與第二介電層5之間使金屬反射層6不受第二介電層的化學(xué)作用影響。附加層包括Si3N4，厚度為3nm。
表1或2中指示出摻雜物的數(shù)量。另外，表1包含測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)CET，dR/R的數(shù)值。表2還特別包含了檔案壽命穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)。CET通過(guò)用波長(zhǎng)670nm功率水平和持續(xù)時(shí)間變化的激光束來(lái)擦除矩陣為16×16個(gè)非結(jié)晶標(biāo)記而測(cè)得。擦除標(biāo)記所需要的最短時(shí)間為CET。如較早前所說(shuō)明的那樣，依據(jù)dR/R得到媒體噪聲的指示。檔案壽命通過(guò)外推得出。外推曲線基于通常公認(rèn)的假定，即結(jié)晶時(shí)間與絕對(duì)溫度(以K表示)的倒數(shù)呈指數(shù)關(guān)系。按寫入標(biāo)記測(cè)得結(jié)晶性能。通常，穩(wěn)定性以所噴鍍的非結(jié)晶態(tài)為基礎(chǔ)，不過(guò)這通常會(huì)使穩(wěn)定性數(shù)值過(guò)高。這是因?yàn)閷懭氲姆墙Y(jié)晶標(biāo)記特別是在引起晶粒長(zhǎng)大的結(jié)晶標(biāo)記邊緣含有比所噴鍍的非結(jié)晶態(tài)層多很多的核晶格點(diǎn)，這就提高了結(jié)晶速度。為進(jìn)行寫入標(biāo)記結(jié)晶性能的測(cè)量，例如CET，使用下述方法。將堆疊濺射到玻璃襯底上并用激光對(duì)盤的平坦部分進(jìn)行初始化。在初始化部分以螺旋方式連續(xù)寫入DVD密度載波。將從盤上切下的部分放入爐內(nèi)隨后在特定溫度下，使非結(jié)晶標(biāo)記結(jié)晶，同時(shí)用大激光點(diǎn)(λ＝670nm)監(jiān)測(cè)反射情況。
使保護(hù)層7與第一介電層3相鄰接，保護(hù)層7例如由厚度為100μm激光可穿透的UV固化樹脂所制成。使用離心噴涂和連續(xù)UV固化可以形成層7。
通過(guò)濺射形成層3，4，5，6及8。將已噴鍍的非結(jié)晶記錄層4在初始化儀中用連續(xù)的激光束加熱到其上述結(jié)晶溫度來(lái)得到初始結(jié)晶狀態(tài)的記錄層4。
表1總結(jié)了一些實(shí)例的結(jié)果，其中使用單一摻雜物已經(jīng)改變了Sb-Te合金的摻雜水平。A1是根據(jù)本發(fā)明使用摻雜物Ga的實(shí)例，而D，E和F為使用已知摻雜物In，Ge和Ag的實(shí)例。注意，A1的CET大大低于樣品D，E和F的CET。
表1，實(shí)例A1，D，E和F
表2，實(shí)例A2，B和C在表2的實(shí)例B和C中，表示出用Ga摻雜的Sb-Te合金另外還分別含1和2原子百分比Ge(摻雜物)時(shí)的影響。Ga的量也相應(yīng)地降低了。可以看出，通過(guò)加入Ge使30℃下的外推檔案壽命顯著提高。加入大于2.5％的Ge將導(dǎo)致CET的增大(表中未示出)。
圖2表示出DVD+RW版式(1X＝11Mbit/s)的預(yù)期最大數(shù)據(jù)速率和摻雜Ga，In及Ge的Sb-Te組合物的最大的盤線速度。Sb/Te可以用作為控制最大媒體線速度的參數(shù)，其在一階近似中與CET成反比(示出摻Ge組合物的情況)。媒體線速度(左側(cè)豎直軸)可以直接轉(zhuǎn)換成為數(shù)據(jù)速率(右側(cè)豎直軸)。在Sb/Te比約為3.5時(shí)Ga摻雜給出的數(shù)據(jù)速率最高。在Sb/Te比為5.2用Ga摻雜時(shí)得到更高的速度或數(shù)據(jù)速率，即VLmax＝為32m/s。
圖3表示出不同組合物隨標(biāo)記調(diào)制而變化的CET測(cè)量結(jié)果。標(biāo)記調(diào)制是非結(jié)晶標(biāo)記的標(biāo)記大小的度量。調(diào)制越大標(biāo)記直徑越大。對(duì)于由長(zhǎng)大占主導(dǎo)的結(jié)晶過(guò)程而言，GET與標(biāo)記直徑成正比。這是可以理解的，因?yàn)榉墙Y(jié)晶標(biāo)記的再結(jié)晶在邊緣處開始，因此標(biāo)記直徑越小，其完全再結(jié)晶越快。點(diǎn)31，32和33分別表示摻雜Ag，Ge和In的“共晶”Sb-Te的CET結(jié)果?！肮簿А笔侵附M合物是或相當(dāng)接近于共晶組合物Sb69Te31。點(diǎn)34和35分別代表Sb/Te比為3.6和5.1時(shí)摻Ga的Sb/Te的結(jié)果。可以看出，后者表示出極快的結(jié)晶。這種極快結(jié)晶的特性由于寫入期間標(biāo)記的再結(jié)晶而引起小的標(biāo)記。應(yīng)用散熱片，例如鄰近記錄層的反射金屬層，能夠抵消這種再結(jié)晶。
圖4表示出摻雜Ge的Sb/Te合金在不同的Sb/Te比時(shí)的三個(gè)媒體噪聲頻譜。媒體線速度為7m/s，檢測(cè)器的反射DC電平是750mV，測(cè)量帶寬為30kHz。增大Sb/Te比會(huì)引起更高的結(jié)晶速率。不過(guò)，從圖4可以觀察到媒體噪聲隨Sb/Te比的增大而增大。曲線圖43代表Sb/Te比為3.5的摻雜Ge的Sb/Te合金，其顯示出的媒體噪聲低。但是這種合金的CET相對(duì)高或數(shù)據(jù)速率/速度相對(duì)低。固此，使用“快速”摻雜物如Ga是有利的，這樣能夠選擇比較小的Sb/Te比，從而得到低的媒體噪聲，如在表1中所看到的那樣。用Sb/Te比為4.6(曲線圖42)和7.2(曲線圖41)的Ge摻雜組合物制成的堆疊其媒體噪聲太高，因而不大適用。
應(yīng)當(dāng)指出，上述實(shí)施方案舉例說(shuō)明而不是限制本發(fā)明，同時(shí)本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員將能夠設(shè)計(jì)出許多其他可供選擇的實(shí)施方案而又不偏離所附權(quán)利要求的范圍。在權(quán)利要求中，括號(hào)內(nèi)的參考符號(hào)不應(yīng)視為是對(duì)權(quán)利要求的限制。詞語(yǔ)“包括”不排除除權(quán)利要求中所列之外的那些元件或步驟的存在。元件之前冠詞“a”或“an”不排除存在多個(gè)這類元件。在彼此不同的相關(guān)權(quán)利要求中列舉出一定的度量并不表示為有利起見(jiàn)而不能使用這些度量的組合。
根據(jù)本發(fā)明說(shuō)明了利用聚焦輻射射束進(jìn)行高速記錄的可重寫光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體。媒體包括承載層堆疊的襯底。堆疊包括第一介電層，第二介電層，以及用含Sb和Te的合金相變材料所做的記錄層。記錄層介于第一介電層和第二介電層之間。該合金另外還含2-10原子百分比的Ga，其使直接重寫時(shí)的最大數(shù)據(jù)速率得到大大提高。通過(guò)向合金另外再加0.5-4.0％的Ge，提高了檔案壽命的穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.利用聚焦輻射射束(10)進(jìn)行高速記錄的可重寫光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體(20)，所說(shuō)的媒體(20)包括承載層堆疊(2)的襯底(1)，堆疊(2)包括第一介電層(3)，第二介電層(5)，以及用含Sb和Te的合金相變材料所做的記錄層(4)，記錄層(4)介于第一介電層(3)與第二介電層(5)之間，所述光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體(20)的特征在于該合金另外還含2-10原子百分比的Ga。
2.按權(quán)利要求1中所要求的光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體(20)，其中合金含3-7原子百分比的Ga。
3.按權(quán)利要求1或2中所要求的光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體(20)，其中合金另外還含0.5-4.0原子百分比的Ge，最好是含0.5-2.5原子百分比的Ge。
4.按權(quán)利要求1-3中任何一個(gè)權(quán)利要求所要求的光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體(20)，其中Sb/Te原子比為3-10。
5.按權(quán)利要求4中所要求的光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體(20)，其中Sb/Te原子比為3-6。
6.按權(quán)利要求1中所要求的光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體(20)，其中金屬反射層(6)在遠(yuǎn)離第一介電層(3)的一側(cè)與第二介電層(5)鄰接。
7.按權(quán)利要求6中所要求的光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體(20)，其中附加層(8)夾在金屬反射層(6)與第二介電層(5)之間使金屬反射層(6)不受第二介電層(5)的化學(xué)作用影響。
8.按權(quán)利要求7中所要求的光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體(20)，其中附加層(8)包括Si3N4。
9.按權(quán)利要求1中所要求的光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體(20)，其中記錄層(4)的厚度小于20nm。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一個(gè)權(quán)利要求的光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體(20)進(jìn)行高數(shù)據(jù)速率記錄的應(yīng)用，其記錄速度至少為16m/s。
全文摘要
說(shuō)明了利用聚焦輻射射束(10)進(jìn)行高速記錄的可重寫光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體(20)。媒體(20)包括承載層堆疊(2)的襯底(1)。堆疊(2)包括第一介電層(3)，第二介電層(5)，以及用含Sb和Te的合金相變材料所做的記錄層(4)。記錄層(4)介于第一介電層(3)與第二介電層(5)之間。該合金另外還含2－10原子百分比的Ga，其使直接重寫時(shí)的最大數(shù)據(jù)速率得到大大提高。通過(guò)向合金另外再加0.5－4.0％的Ge，提高了檔案壽命的穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)G11B7/258GK1666272SQ03815910
公開日2005年9月7日 申請(qǐng)日期2003年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月4日
發(fā)明者M·H·R·蘭克霍斯特, L·范皮特森, M·范施恩德 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司