專(zhuān)利名稱(chēng)：數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)、數(shù)據(jù)記錄/復(fù)制方法及數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)在相變介質(zhì)中掃描電子束的數(shù)據(jù)記錄/復(fù)制方法，采用該方法的數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)，以及用于該系統(tǒng)的介質(zhì)。
背景技術(shù)：
其中利用激光記錄和復(fù)制數(shù)據(jù)的只讀光盤(pán)(CD)和數(shù)字通用盤(pán)(DVD)由于激光波長(zhǎng)的限制而具有有限的數(shù)據(jù)記錄密度。具有相對(duì)高記錄密度的利用垂直磁性記錄方法的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)由于用于接近介質(zhì)并記錄或復(fù)制數(shù)據(jù)的探頭的大小也具有有限的記錄密度。
為了克服記錄密度的限制，存在利用接近或接觸介質(zhì)的尖端記錄和復(fù)制數(shù)據(jù)的方法，如原子力顯微鏡(AFM)方法和掃描探針顯微鏡方法，但是這些方法較慢，并由于尖端的摩擦和振動(dòng)而有可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或錯(cuò)誤。
優(yōu)選地是，利用電子束的掃描電子顯微鏡(SEM)方法和透射電子顯微鏡(TEM)方法可以實(shí)現(xiàn)非常高的數(shù)據(jù)記錄密度。然而，這些方法需要非常大規(guī)模的設(shè)備，并因此不能實(shí)際應(yīng)用于便攜數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)中。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的第一目的是提供一種利用電子束和相變介質(zhì)的高密度數(shù)據(jù)記錄/復(fù)制/跟蹤(tracking)方法、采用該方法的數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)和用于該系統(tǒng)的介質(zhì)。
本發(fā)明的第二目的是提供一種具有較高記錄密度并可以小型化的數(shù)據(jù)記錄/復(fù)制/跟蹤方法、采用該方法的數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)和用于該系統(tǒng)的介質(zhì)。
于是，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種數(shù)據(jù)記錄方法。該方法包括以下步驟制備具有數(shù)據(jù)記錄層的介質(zhì)，其中通過(guò)吸收電子而產(chǎn)生相變；在與數(shù)據(jù)記錄層分隔預(yù)定間隔的位置處，根據(jù)用于記錄的數(shù)據(jù)，利用電子發(fā)生源產(chǎn)生電子；在電子路徑上形成磁場(chǎng)并回旋加速移動(dòng)電子；以及將回旋加速移動(dòng)的電子發(fā)射到數(shù)據(jù)記錄層上，并通過(guò)電子被數(shù)據(jù)記錄層吸收所造成的局部熔化和冷卻來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄。
優(yōu)選地是，電子發(fā)生源和數(shù)據(jù)記錄層之間的間隔被控制成在電子由電子發(fā)生源發(fā)射后，在回旋加速移動(dòng)過(guò)程中電子旋轉(zhuǎn)一次或整數(shù)倍次。
同樣優(yōu)選地是，包括發(fā)射電子用的微型尖端和置于微型尖端和數(shù)據(jù)記錄層之間的柵極電極的電場(chǎng)形成裝置被用作電子發(fā)生源。
同樣優(yōu)選地是，電子路徑上的磁場(chǎng)垂直于數(shù)據(jù)記錄層，而磁場(chǎng)由位于電子發(fā)生源和介質(zhì)兩側(cè)的直流(DC)磁場(chǎng)形成裝置形成。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括具有數(shù)據(jù)記錄層的介質(zhì)，其中相變通過(guò)吸收電子而產(chǎn)生；安裝在與數(shù)據(jù)記錄層分隔預(yù)定間隔處的電子發(fā)生源，用于根據(jù)用于記錄的數(shù)據(jù)將電子發(fā)射到數(shù)據(jù)記錄層上；以及磁場(chǎng)產(chǎn)生源，用于在電子發(fā)生源和介質(zhì)之間的電子路徑上形成電子回旋加速移動(dòng)的磁場(chǎng)。
優(yōu)選地是，電子發(fā)生源和數(shù)據(jù)記錄層之間的間隔被控制成在電子被電子發(fā)生源發(fā)出后，在回旋加速移動(dòng)過(guò)程中，電子旋轉(zhuǎn)一次或整數(shù)倍次。
同樣優(yōu)選地是，電子發(fā)生源包括利用電場(chǎng)發(fā)射電子的微型尖端，以及用于控制自微型尖端發(fā)射電子的柵極電極，而柵極電極和微型尖端之間的間隔和/或柵極電極和介質(zhì)之間的間隔可以得以控制。
磁場(chǎng)產(chǎn)生源形成垂直于數(shù)據(jù)記錄層的磁場(chǎng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)包括由位于電子發(fā)生源和介質(zhì)兩側(cè)上的永磁鐵或電磁鐵形成的直流(DC)磁場(chǎng)形成裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供一種用于數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)的介質(zhì)。該介質(zhì)包括數(shù)據(jù)記錄層和用于支撐數(shù)據(jù)記錄層的導(dǎo)電襯底，在數(shù)據(jù)記錄層中，通過(guò)吸收電子而產(chǎn)生相變。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，數(shù)據(jù)記錄層包括形成在襯底整個(gè)表面上的相變材料層，和相變材料層上的絕緣層，絕緣層具有按預(yù)定間隔形成的溝槽。
根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)記錄方法和采用該方法的數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)通過(guò)將電子束遠(yuǎn)程掃描到用于高密度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)解碼的介質(zhì)中來(lái)存儲(chǔ)和擦除數(shù)據(jù)，通過(guò)將電子束掃描到所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)中來(lái)從介質(zhì)中探測(cè)電子束的散射，或探測(cè)流過(guò)記錄部分的電流，由此將數(shù)據(jù)解碼。


本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)將從參照附圖對(duì)其優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述中得以明白，圖中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)記錄/復(fù)制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，以解釋根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法和系統(tǒng)；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)的示意結(jié)構(gòu)的透視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的介質(zhì)的示意性橫截面圖；圖4示出在寫(xiě)入過(guò)程中通過(guò)非晶化形成一部分的原理，而圖5示出在寫(xiě)入過(guò)程中通過(guò)結(jié)晶形成一部分的原理；圖6示出在讀取過(guò)程中讀取非晶部分的原理，而圖7示出在讀取過(guò)程中讀取結(jié)晶部分的原理；圖8示出圖6和7中所示的讀取方法和根據(jù)其他電流變化讀取數(shù)據(jù)的原理；圖9A到9E是根據(jù)本發(fā)明的圖3所示的介質(zhì)的預(yù)格式化過(guò)程視圖；以及圖10A到10C示出在將圖3所示的介質(zhì)作為根據(jù)本發(fā)明的記錄介質(zhì)的數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)中，根據(jù)電子束落點(diǎn)位置的跟蹤誤差類(lèi)型。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1和2，包括柵極電極12和微型尖端11的電子發(fā)生源10位于介質(zhì)20之上，介質(zhì)20包括具有如GeTeSb的相變材料形成的數(shù)據(jù)記錄區(qū)的數(shù)據(jù)記錄層22和用于支撐數(shù)據(jù)記錄層22的襯底21。如圖2所示，微型尖端11固定在導(dǎo)電懸臂11a的端部，而通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生源30形成垂直磁場(chǎng)B。同時(shí)，構(gòu)成磁場(chǎng)產(chǎn)生源30的上部磁場(chǎng)產(chǎn)生源31和下部磁場(chǎng)產(chǎn)生源32分別定位在電子發(fā)生源10之上和介質(zhì)20之下。微型尖端11和微型尖端11之下的柵極電極12基本采用電場(chǎng)發(fā)射結(jié)構(gòu)。用于通過(guò)電場(chǎng)發(fā)射電子的發(fā)射器，即，微型尖端11之下的柵極電極12具有柵極孔12a，電子穿過(guò)該孔。用于探測(cè)電子彈離數(shù)據(jù)記錄層22而產(chǎn)生的散射電子或二次電子(secondaryelectron)的電子探測(cè)器60和60a定位在柵極電極12之下。柵極電極12控制微型尖端11引發(fā)的電子發(fā)射，并同時(shí)在柵極孔12a周?chē)驹跂艠O孔12a下部附近匯聚所發(fā)射的電子形成的電子束。
微型尖端11由驅(qū)動(dòng)電路40偏置為負(fù)電壓，而預(yù)定的正電壓施加到柵極電極12上。另外，介質(zhì)20的襯底21為一種集電極(collector)，并且比柵極電壓高的正襯底電壓施加到襯底21上。柵極電壓和襯底電壓通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路40適當(dāng)?shù)馗淖?，由此控制?lái)自微型尖端11的電子發(fā)射以及電子與介質(zhì)20的數(shù)據(jù)記錄層22的碰撞。電壓加載結(jié)構(gòu)取自傳統(tǒng)的具有三個(gè)電極的場(chǎng)發(fā)射結(jié)構(gòu)，因此將不再進(jìn)一步描述。
磁場(chǎng)產(chǎn)生源30的上部和下部磁場(chǎng)產(chǎn)生源31和32采用永磁鐵或電磁鐵，形成垂直穿過(guò)介質(zhì)20的磁力線。由于柵極電極12和介質(zhì)20之間的磁力線和電場(chǎng)，電子束50在柵極電極12和介質(zhì)之間20產(chǎn)生回旋加速運(yùn)動(dòng)。即，從微型尖端11發(fā)射后穿過(guò)柵極電極12的電子由磁場(chǎng)和平行于磁場(chǎng)的電場(chǎng)旋轉(zhuǎn)，并進(jìn)入數(shù)據(jù)記錄層22中。
同樣，如果電子通過(guò)回旋加速運(yùn)動(dòng)以高動(dòng)能與數(shù)據(jù)記錄層22碰撞，并吸收到數(shù)據(jù)記錄層22中，數(shù)據(jù)記錄層22被局部熔化并冷卻。結(jié)果，在數(shù)據(jù)記錄層22中產(chǎn)生局部非晶部分22a。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，非晶部分(即數(shù)據(jù)點(diǎn))22a形成在數(shù)據(jù)記錄層22的填充以相變材料的小孔或溝槽中，這將在后面描述。
本發(fā)明必須通過(guò)回旋加速運(yùn)動(dòng)而賦予電子高動(dòng)能，使得電子與數(shù)據(jù)記錄層22碰撞，從而形成非晶/結(jié)晶部分的數(shù)據(jù)點(diǎn)，并記錄數(shù)據(jù)。在這種情況下，電子碰撞形成的數(shù)據(jù)部分的尺寸反比于數(shù)據(jù)記錄密度。也就是說(shuō)，如果數(shù)據(jù)部分較大，則數(shù)據(jù)記錄密度較低，而在相反情況下，數(shù)據(jù)記錄密度較高。在此，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例，通過(guò)恰當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)柵極電極12和數(shù)據(jù)記錄層22之間的距離，數(shù)據(jù)部分的尺寸可以是原子大小的所謂的量子點(diǎn)(quantum dot)。為此目的，柵極電極12和數(shù)據(jù)記錄層22之間的距離被設(shè)定，使得從微型尖端11發(fā)射并以旋渦形式前進(jìn)的旋轉(zhuǎn)電子在一轉(zhuǎn)之后到達(dá)數(shù)據(jù)記錄層22，但如果情況需要，也可以設(shè)定為該距離的倍數(shù)。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的介質(zhì)的示意性橫截面圖。本實(shí)施例中的介質(zhì)20包括形成在導(dǎo)電襯底21上的相變材料層22和以預(yù)定間隔形成在相變材料層22上的條帶形狀的介電材料層22a。在此，未被介電材料層22a覆蓋的部分對(duì)應(yīng)于溝槽22b，在其中通過(guò)電子e記錄數(shù)據(jù)。
如上，如果磁場(chǎng)被控制成電子在微型尖端11和襯底21之間的距離內(nèi)旋轉(zhuǎn)一次，則從微型尖端11發(fā)射的電子由柵極電極12和襯底21之間的電場(chǎng)和平行于電場(chǎng)的磁場(chǎng)回旋移動(dòng)，并以相應(yīng)于電子產(chǎn)生的位置的一對(duì)一的方式匯聚到一點(diǎn)上，而與電子束的散射無(wú)關(guān)。在這種情況下，電子的動(dòng)能使他們穿透相變材料形成的數(shù)據(jù)記錄層，并產(chǎn)生熱量，改變吸收電子的部分的相。電子的動(dòng)能由柵極電極12和襯底21之間的電壓控制。穿過(guò)電子路徑的磁場(chǎng)的大小由柵極電極12的表面和數(shù)據(jù)記錄層22的表面之間的電壓和距離決定。從而，優(yōu)選地是，柵極電極12和數(shù)據(jù)記錄層22之間的距離保持恒定，并且通過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的變化而控制數(shù)據(jù)記錄層22上的記錄數(shù)據(jù)。
在上述結(jié)構(gòu)中，微型尖端11相對(duì)于微型尖端11之下的柵極電極12的位置固定，而數(shù)據(jù)記錄層22可以移動(dòng)。該結(jié)構(gòu)可以用于傳統(tǒng)的垂直磁性記錄方法或傳統(tǒng)的磁性記錄方法中。
下面，將描述根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)記錄和復(fù)制原理。
圖4示出在施加寫(xiě)入磁場(chǎng)Bw的狀態(tài)下寫(xiě)入過(guò)程中通過(guò)非晶化形成一個(gè)部分的原理，而圖5示出在施加擦除磁場(chǎng)Be的狀態(tài)下寫(xiě)入過(guò)程中(具體地說(shuō)，擦除過(guò)程中)的結(jié)晶。
構(gòu)成數(shù)據(jù)記錄層22的相變材料的相由入射電子的動(dòng)能決定。從而，如圖4所示，在通過(guò)上部和下部永磁鐵31和32施加最大記錄電壓Vw的情況下，到達(dá)數(shù)據(jù)記錄層22表面的電子的動(dòng)能為eVw。在此，e為1.6×10-19庫(kù)侖。從而，記錄電壓Vw得以確定，使得eVw的能量足以將相變材料熔化。熔化部分立即冷卻，并因此成為非晶狀態(tài)。這就是通過(guò)非晶化記錄數(shù)據(jù)的過(guò)程。
為了擦除數(shù)據(jù)，如圖5所示，施加低于記錄電壓Vw的擦除電壓Ve，并且與數(shù)據(jù)記錄層22表面相碰撞的電子被吸收，以產(chǎn)生足以使數(shù)據(jù)記錄層22結(jié)晶的熱量。
圖6示出施加垂直讀取磁場(chǎng)Br時(shí)讀取非晶部分的原理，而圖7示出讀取結(jié)晶部分的原理。
為了識(shí)別數(shù)據(jù)記錄層22中非晶部分和結(jié)晶部分處的數(shù)據(jù)，如圖6和圖7所示，施加最低的讀取電壓Vr。在這種情況下，讀取電壓Vr具有足夠小的電勢(shì)，從而動(dòng)能eVr在數(shù)據(jù)記錄層22上不會(huì)導(dǎo)致相變。以eVR能量與數(shù)據(jù)記錄層22的襯底21碰撞的電子被散射并被吸收，產(chǎn)生二次電子。在這種情況下，電子的散射程度根據(jù)電子撞擊部分的相而變化。也就是說(shuō)，如圖6所示，在非晶部分電子散射非常強(qiáng)烈，而如圖7所示，在結(jié)晶部分電子散射不太強(qiáng)烈。從而，電子撞擊部分的相可以通過(guò)安裝在電子散射區(qū)附近的上述電子探測(cè)器，根據(jù)電子的散射加以探測(cè)。
圖8說(shuō)明了圖6和圖7所示的讀取方法，和根據(jù)另一種電流變化讀取數(shù)據(jù)的原理。
該方法探測(cè)柵極電極12和介質(zhì)20之間由入射電子造成的電子束電流的變化，并由此用作數(shù)據(jù)。
換句話說(shuō)，用于探測(cè)電流的探測(cè)器，如安培計(jì)70或傳感器，設(shè)置在介質(zhì)20的導(dǎo)電襯底21和柵極電極12之間的電路上。從而，如果電子束由讀取電壓Vr賦予能量eVr，并發(fā)射到數(shù)據(jù)記錄層22上，那么介質(zhì)20和柵極電極12之間的電流會(huì)根據(jù)結(jié)晶和非晶部分而變化。在這種情況下，電流的大小和變化較小，因此優(yōu)選地是安培計(jì)70具有單獨(dú)的電流放大器。
在數(shù)據(jù)記錄層22由單獨(dú)一層形成的情況下，如參照?qǐng)D3所解釋的介質(zhì)20那樣，優(yōu)選地是數(shù)據(jù)記錄區(qū)由介電層或電絕緣層限定，由此將記錄實(shí)際數(shù)據(jù)的一部分或是形成在受限大小的溝槽內(nèi)，或被絕緣層暴露出來(lái)，從而使電子束撞擊的部分可以精確地跟蹤。這被稱(chēng)為預(yù)格式化。
下面，將描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖3所示的介質(zhì)的制造方法。
將參照?qǐng)D9A到9E描述制造根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖3所示的介質(zhì)的過(guò)程。
如圖9A所示，相變材料層22形成在制備好的導(dǎo)電襯底21上。
如圖9B所示，絕緣層22a形成在相變材料層22上，且聚合物層80形成在絕緣層22a上。
如圖9C所示，通過(guò)用具有以預(yù)定間隔形成的突起的印模90模沖，將用于記錄數(shù)據(jù)的溝槽形成在絕緣層22a上。
如圖9D所示，聚合物層80的較薄部分首先通過(guò)蝕刻而蝕刻形成，由此蝕刻聚合物層80之下的絕緣層22a，并且相變材料22在溝槽的底部露出。
如圖9E所示，去除保留在絕緣層22a上的聚合物層80。
圖10A到10C示出在根據(jù)本發(fā)明的將圖3所示的介質(zhì)作為記錄介質(zhì)的數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)中，取決于電子束撞擊位置而產(chǎn)生的跟蹤誤差的類(lèi)型。
圖10A示出電子束精確撞擊溝槽中心的情況。電子的散射或二次電子在所有方向上均勻產(chǎn)生，從而在預(yù)定范圍之內(nèi)由電子散射區(qū)域之上的電子探測(cè)器探測(cè)到等量的電子，在這種情況下，沒(méi)有跟蹤誤差，從而不需要對(duì)電子發(fā)生源進(jìn)行跟蹤校正。
圖10B和10C示出電子束撞擊溝槽底部的一側(cè)或溝槽之上的絕緣層的情況。電子或二次電子在一個(gè)方向上劇烈散射。從而，電子散射區(qū)之上的兩個(gè)電子探測(cè)器中的一個(gè)探測(cè)到更多電子。在這種情況下，存在跟蹤誤差，從而必須對(duì)電子發(fā)生源進(jìn)行跟蹤校正，以便在檢測(cè)和糾偏之后回復(fù)到圖10A的狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明，在電子束與數(shù)據(jù)記錄層碰撞的同時(shí)微型尖端不接觸數(shù)據(jù)記錄層，并從而不會(huì)象傳統(tǒng)的AFM方法那樣由于微型尖端的消耗而造成損壞，并且數(shù)據(jù)記錄和復(fù)制非?？?。另外，電子束通過(guò)回旋加速運(yùn)動(dòng)被回旋到數(shù)據(jù)記錄層上，從而可以通過(guò)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)距離而使電子束到達(dá)的區(qū)域最小，由此使數(shù)據(jù)記錄密度最大。
雖然本發(fā)明參照其優(yōu)選實(shí)施例具體示出并描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是在不背離如所附權(quán)利要求書(shū)限定的本發(fā)明的精髓和范圍的前提下，可以在形式和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種變化。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)記錄方法，包括以下步驟制備具有數(shù)據(jù)記錄層的介質(zhì)，在該數(shù)據(jù)記錄層中通過(guò)電子吸收而產(chǎn)生相變；在與數(shù)據(jù)記錄層分隔預(yù)定間隔的位置處，根據(jù)用于記錄的數(shù)據(jù)，利用電子發(fā)生源產(chǎn)生電子；在電子的路徑上形成磁場(chǎng)，并回旋加速移動(dòng)電子；以及將回旋加速移動(dòng)的電子發(fā)射到數(shù)據(jù)記錄層上，并通過(guò)電子被數(shù)據(jù)記錄層吸收而導(dǎo)致的局部熔化和冷卻進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，電子發(fā)生源和數(shù)據(jù)記錄層之間的間隔得以控制，使得在電子被電子發(fā)生源發(fā)出后，在回旋加速移動(dòng)過(guò)程中，電子旋轉(zhuǎn)一次或整數(shù)倍次。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，包括用于發(fā)射電子的微型尖端和置于微型尖端和數(shù)據(jù)記錄層之間的柵極電極的電場(chǎng)發(fā)射裝置被用作電子發(fā)生源。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，導(dǎo)電襯底設(shè)置到介質(zhì)上，并且最大襯底電壓施加到導(dǎo)電襯底上，且低于襯底電壓的柵極電壓施加到柵極電極上。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，電子路徑上的磁場(chǎng)垂直于數(shù)據(jù)記錄層。
6.如權(quán)利要求1、2和4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，電子路徑上的磁場(chǎng)垂直于數(shù)據(jù)記錄層。
7.如權(quán)利要求1、2和4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，來(lái)自設(shè)置在電子束撞擊介質(zhì)的位置附近的電子探測(cè)器的信號(hào)用作復(fù)制信號(hào)。
8.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，存儲(chǔ)在介質(zhì)中的數(shù)據(jù)通過(guò)介質(zhì)襯底和柵極電極之間的電流變化而得以復(fù)制。
9.一種數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)，包括具有數(shù)據(jù)記錄層的介質(zhì)，在該數(shù)據(jù)記錄層中通過(guò)電子吸收而產(chǎn)生相變；安裝在與數(shù)據(jù)記錄層分隔預(yù)定間隔處的電子發(fā)生源，用于根據(jù)用于記錄的數(shù)據(jù)將電子發(fā)射到數(shù)據(jù)記錄層上；以及磁場(chǎng)產(chǎn)生源，用于在電子發(fā)生源和介質(zhì)之間的電子路徑上形成用于電子回旋加速移動(dòng)的磁場(chǎng)。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，電子發(fā)生源和數(shù)據(jù)記錄層之間的間隔得以控制，使得在電子被電子發(fā)生源發(fā)出后，在回旋加速移動(dòng)過(guò)程中，電子旋轉(zhuǎn)一次或整數(shù)倍次。
11.如權(quán)利要求9或10所述的系統(tǒng)，其中，電子發(fā)生源包括利用電場(chǎng)發(fā)射電子的微型尖端，和控制自微型尖端的電子發(fā)射的柵極電極。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，可以控制柵極電極和微型尖端之間的間隔和/或柵極電極和介質(zhì)之間的間隔。
13.如權(quán)利要求9或10所述的系統(tǒng)，其中，可以控制柵極電極和微型尖端之間的間隔和/或柵極電極和介質(zhì)之間的間隔。
14.如權(quán)利要求9、10和12中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，磁場(chǎng)產(chǎn)生源形成垂直于數(shù)據(jù)記錄層的磁場(chǎng)。
15.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，磁場(chǎng)產(chǎn)生源形成垂直于數(shù)據(jù)記錄層的磁場(chǎng)。
16.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，磁場(chǎng)產(chǎn)生源形成垂直于數(shù)據(jù)記錄層的磁場(chǎng)。
17.如權(quán)利要求9或10所述的系統(tǒng)，其中，在電子發(fā)生源和介質(zhì)之間還包括用于探測(cè)由介質(zhì)所產(chǎn)生的散射電子或二次電子的電子探測(cè)器。
18.如權(quán)利要求9或10所述的系統(tǒng)，還包括用于探測(cè)柵極電極和電子束與之碰撞的介質(zhì)之間的電流的安培計(jì)。
19.一種用于數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)的介質(zhì)，包括數(shù)據(jù)記錄層，其中通過(guò)電子吸收而產(chǎn)生相變，并且包括用于支撐數(shù)據(jù)記錄層的導(dǎo)電襯底。
20.如權(quán)利要求19所述的介質(zhì)，其中，數(shù)據(jù)記錄層包括形成在襯底上的帶溝槽的介電層，和介電層溝槽中的相變材料。
21.如權(quán)利要求19所述的介質(zhì)，其中，數(shù)據(jù)記錄層包括形成在襯底整個(gè)表面上的相變材料層，和在相變材料層上的絕緣層，該絕緣層具有以預(yù)定間隔形成的溝槽。
22.一種用于數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)的跟蹤方法，包括以下步驟制備具有暴露出數(shù)據(jù)記錄層的溝槽的介質(zhì)，在該數(shù)據(jù)記錄層中通過(guò)電子吸收而產(chǎn)生相變；在與數(shù)據(jù)記錄層分隔預(yù)定間隔的位置處，根據(jù)用于記錄的數(shù)據(jù)，利用電子發(fā)生源產(chǎn)生電子；在電子路徑上形成磁場(chǎng)，并回旋加速移動(dòng)電子；將回旋加速移動(dòng)的電子發(fā)射到數(shù)據(jù)記錄層上；從電子束被發(fā)射到其中的溝槽兩側(cè)之上探測(cè)由介質(zhì)產(chǎn)生的二次電子或散射電子；以及根據(jù)所探測(cè)到的二次電子或散射電子的數(shù)量調(diào)節(jié)電子發(fā)生源的位置，使得在溝槽每側(cè)探測(cè)到預(yù)定范圍內(nèi)的相同的電子量。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種數(shù)據(jù)記錄/復(fù)制方法、采用該方法的數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)以及用于該系統(tǒng)的介質(zhì)。該方法包括步驟制備具有數(shù)據(jù)記錄層的介質(zhì)，在該層中通過(guò)電子吸收產(chǎn)生相變；在離數(shù)據(jù)記錄層預(yù)定間隔處，根據(jù)用于記錄的數(shù)據(jù)，用電子發(fā)生源產(chǎn)生電子；在電子路徑上形成磁場(chǎng)，并回旋加速移動(dòng)電子；以及將回旋移動(dòng)的電子發(fā)射到數(shù)據(jù)記錄層上，以通過(guò)電子被數(shù)據(jù)記錄層吸收而導(dǎo)致的局部熔化和冷卻進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄。在電子束碰撞數(shù)據(jù)記錄層時(shí)微型尖端不接觸數(shù)據(jù)記錄層，因此不象傳統(tǒng)AFM方法那樣因微型尖端的消耗而造成損壞，且數(shù)據(jù)記錄和復(fù)制速度快。電子束通過(guò)回旋加速匯聚到數(shù)據(jù)記錄層上，于是可適當(dāng)調(diào)節(jié)距離而使電子束到達(dá)的區(qū)域最小，使得數(shù)據(jù)記錄密度最大。
文檔編號(hào)G11B9/00GK1409311SQ0212975
公開(kāi)日2003年4月9日 申請(qǐng)日期2002年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月22日
發(fā)明者柳寅儆, 崔原鳳, 辛鉉正 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社