包括nft和包覆層的裝置的間層的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了包括NFT和包覆層的裝置的間層。一種裝置，其包括：近場換能器(NFT)；位于NFT附近的至少一個包覆層；以及位于NFT和至少一個包覆層之間的不連續(xù)金屬層。
【專利說明】包括NFT和包覆層的裝置的間層
[0001]背景
[0002]熱輔助磁記錄(在本文中稱其為“HAMR” )技術(shù)是一種將存儲密度增加至IT比特/英寸2以上的很有前途的方法。HAMR頭可利用近場換能器(NFT)來加熱磁記錄層。HAMR頭中的NFT材料和周圍結(jié)構(gòu)的材料之間糟糕的粘附可能在處理或使用過程中導(dǎo)致故障。因此，仍然需要減少這些故障。
[0003]概述
[0004]披露了一種裝置，該裝置包括:近場換能器(NFT);位于NFT附近的至少一個包覆層；以及位于NFT和至少一個包覆層之間的不連續(xù)金屬層。
[0005]另外披露了一種裝置，該裝置包括:能量源；配置成從能量源接收能量的近場換能器(NFT);位于NFT附近的至少一個包覆層；以及位于NFT和至少一個包覆層之間的不連
續(xù)金屬層。
[0006]還披露了一種裝置，該裝置包括:近場換能器(NFT);位于NFT附近的前、后包覆層；以及位于NFT和前包覆層以及NFT和后包覆層之間的不連續(xù)金屬層。
[0007]附圖簡述
[0008]圖1是可包括HAMR裝置的磁盤驅(qū)動器的立體圖。
[0009]圖2是垂直的HAMR磁記錄頭和相關(guān)的記錄介質(zhì)的橫截面圖。
[0010]圖3是包括所披露的不連續(xù)金屬層的磁性裝置的一部分的立體圖。
[0011]圖4示出當(dāng)暴露于粘附測試時以潛在的不連續(xù)鋯層的厚度為函數(shù)的殘留金膜的百分比。
[0012]圖5A和5B示出在對沒有不連續(xù)金屬層(圖5A)和具有不連續(xù)2.SA Zr層(圖5B)的金NFT的下游化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)加工之后的橫截面掃描電子顯微鏡(SAEM)圖像。
[0013]圖6A示出折射率(η)而圖6Β示出在從400nm至IOOOnm的波長范圍中Zr不連續(xù)層/Au層膜疊層以退火溫度為函數(shù)的消光系數(shù)(K)。
[0014]圖7A和圖7B是隨著多種Zr厚度的增加(圖7A)和在300°C下退火之后(圖7B)的Zr/Au膜疊層的Θ?2 Θ掃描。
[0015]圖8A-8D示出在退火之前和之后沒有和具有不連續(xù)Zr層的150m Au膜的原子力顯微鏡(AFM)圖像。
[0016]圖9A和圖9B描繪出Zr厚度對Au (111)總數(shù)(圖9A)和Au顆粒尺寸(圖9B)的影響。
[0017]圖1OA和圖1OB示出在膜被加熱時沒有(圖10A)和具有(圖10B)所披露的不連續(xù)金屬層的Au膜中產(chǎn)生的熱應(yīng)力。
[0018]圖11是示出在其附近具有多種厚度的不連續(xù)Zr膜的150nm厚Au膜的歸一化納米壓痕硬度的曲線圖。
[0019]這些附圖不一定按比例示出。附圖中所使用的相同數(shù)字表示相同組件。然而，應(yīng)當(dāng)理解，在給定附圖中使用數(shù)字表示組件并不旨在限制在另一附圖中用相同數(shù)字標(biāo)記該組件。[0020]詳細(xì)說明
[0021]在以下描述中，參照構(gòu)成本說明書一部分的一組附圖，其中通過解說示出了若干具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，可構(gòu)想并作出其他實(shí)施例而不背離本公開的范圍或精神。因此，以下詳細(xì)描述不具有限制性含義。
[0022]除非另有規(guī)定，否則在說明書和權(quán)利要求書中使用的表示特征大小、量和物理性質(zhì)的所有數(shù)字應(yīng)當(dāng)理解為在任何情況下均由術(shù)語“大約”修飾。因此，除非相反地指出，否則在上述說明書和所附權(quán)利要求中闡述的數(shù)值參數(shù)是近似值，這些近似值可利用本文中公開的教示根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員所尋求獲得的期望性質(zhì)而變化。
[0023]借由端點(diǎn)對數(shù)值范圍的陳述包括歸入該范圍內(nèi)的所有數(shù)字(例如，I至5包括1、
1.5、2、2.75,3,3.80,4和5)以及該范圍內(nèi)的任何范圍。
[0024]如本說明書和所附權(quán)利要求書中所使用的，單數(shù)形式“一”、“一個”和“該”涵蓋具有復(fù)數(shù)引用物的實(shí)施例，除非該內(nèi)容另外明確地指出。如本說明書和所附權(quán)利要求書中所使用的，術(shù)語“或”一般以包括“和/或”的含義來使用，除非該內(nèi)容另外明確地指出。
[0025]“包括”、“包含”或類似術(shù)語表示涵蓋但不受限于，即表示包括但不是排他的。應(yīng)該注意到，“頂部”和“底部”(或類似“上”和“下”的其它術(shù)語)被嚴(yán)格地用于相對的描述，并不暗示所描述的要素所處的物件的任何總體取向。
[0026]圖1是包括用于將滑塊12定位在磁性介質(zhì)16的軌道14上的致動系統(tǒng)的盤驅(qū)動器10的立體圖。盤驅(qū)動器10的具體配置被示出以便于描述，并且它無論如何不旨在對本公開的范圍構(gòu)成限制。盤驅(qū)動器10包括音圈電機(jī)18，該音圈電機(jī)18被配置成使致動臂20在主軸上圍繞軸線22轉(zhuǎn)動。負(fù)載梁24在頭安裝塊26處連接至致動臂20。懸置件28連接至負(fù)載梁24的一端，并且滑塊12被附連至懸置件28。磁性介質(zhì)16繞軸線30轉(zhuǎn)動，由此滑塊12遭遇到空氣阻力以使其保持在高于磁性介質(zhì)16表面的一段小距離上。磁性介質(zhì)16的每個軌道14格式化有數(shù)據(jù)存儲單元的陣列以存儲數(shù)據(jù)。滑塊12帶有磁性裝置或換能器(圖1中未示出)，用以在磁性介質(zhì)16的軌道14上讀和/或?qū)憯?shù)據(jù)。磁性換能器利用額外的電磁能來加熱介質(zhì)16的表面以便通過名為熱輔助磁記錄(HAMR)的過程進(jìn)行記錄。
[0027]HAMR換能器包括:磁寫入器，用于產(chǎn)生磁場以對磁性介質(zhì)(例如磁性介質(zhì)16)進(jìn)行寫入；以及光學(xué)裝置，用于加熱磁性介質(zhì)在寫磁場附近的部分。圖2是一部分磁性裝置的橫截面圖，例如HAMR磁性裝置40和一部分相關(guān)的磁性存儲介質(zhì)42。HAMR磁性裝置40包括通過軸架48耦合的寫極44和返回極46。由導(dǎo)體52、54構(gòu)成的線圈50圍繞軸架并由絕緣體56支承。如圖所示，磁性存儲介質(zhì)42是垂直的磁性介質(zhì)，它包括硬磁存儲層62和軟磁下層64，但也可以是其它形式的介質(zhì)，例如經(jīng)圖案化的介質(zhì)。線圈中的電流在軸架和極中感應(yīng)出磁場。磁通58在空氣承載表面(ABS) 60離開記錄頭，并用于改變存儲介質(zhì)42的硬磁層62被包圍在區(qū)域58中的部分的磁化。近場換能器66位于寫極44附近，靠近空氣承載表面60。近場換能器66耦合至波導(dǎo)68，該波導(dǎo)68從諸如激光器之類的能量源接收電磁波。在近場換能器66端部的電場被用來加熱硬磁層62的一部分69以降低矯頑力，由此來自寫極的磁場能影響存儲介質(zhì)的磁化。
[0028]本文披露的磁性裝置也可包括其它結(jié)構(gòu)。本文披露的磁性裝置也可被納入到較大的裝置中。例如，滑塊可包括本文披露的磁性裝置。示例性滑塊可包括滑塊本體，該滑塊本體具有前緣、后緣和空氣承載表面。寫極、讀極、光學(xué)近場換能器和接觸墊(和可選用的散熱器)則可位于滑塊本體之上(或之內(nèi))。這些示例性滑塊可附連至懸置件，該懸置件可例如被納入到盤驅(qū)動器中。
[0029]圖3示出磁性裝置的一部分的局部立體圖。磁性裝置300可包括寫極305 (它可具有前述的特征)以及近場換能器(NFT) 310。圖3中描繪的NFT310可描述為具有兩部分結(jié)構(gòu)，但應(yīng)當(dāng)理解，所描述的實(shí)施例可利用于任何類型或結(jié)構(gòu)的NFT (例如等離子體間隙式NFT或樁和盤式NFT，它也可被稱為“棒糖”式NFT)。典型地，NFT310可由下列材料制成，例如金(Au)、摻雜有另一材料的金(Au)(例如AuGe)、銀(Ag)、摻雜有另一材料的銀(Ag)(例如AgGe)、銅(Cu)以及鋁(Al)。在一些實(shí)施例中，NFT310也可由2011年2月23日提交的題為 “HAMR NFT Materials with Improved Thermal Stability (具有改善的熱穩(wěn)定性的HAMR NFT材料)”的美國專利公告2011/0205863中列出的材料制成，該文獻(xiàn)的公開內(nèi)容援引包含于此。
[0030]所披露的磁性裝置也包括至少一個包覆層。該示例性磁性裝置300包括前包覆315和320、底包覆325以及頂包覆330。通常，在描述的實(shí)施例中，NFT310完全由包覆材料圍住。該至少一個包覆層(在本實(shí)施例中是前包覆315和320、底包覆325以及頂包覆330)通?？捎删哂械?相對于NFT的材料)折射率的電介質(zhì)材料形成。示例性材料包括Ta205、Al203、Si02、Mg0、MgF2、Si3N4、Si0N 和 TaSiOx0 對于前包覆 315 和 320、底包覆 325、頂包覆330或其一些組合，也可利用2011年2月23日提交的題為“Optical Waveguide CladMaterial (光波導(dǎo)包覆材料)”的美國專利公告N0.2011/0205864中披露的材料，該文獻(xiàn)的內(nèi)容援引包含于此。在諸實(shí)施例中，包覆層例如由Al2O3或SiO2制成。
[0031]常常難以使NFT310良好地粘附于周圍的包覆層。如果NFT310對其周圍的材料不具有良好的粘附，則磁性裝置可能在其處理過程中或工作過程中失效。所披露的磁性裝置還包括不連續(xù)的金屬層335。應(yīng)當(dāng)注意，不連續(xù)金屬層可以一但不一定一是單層?？衫眯g(shù)語“不連續(xù)金屬層”來指示位于NFT和周圍包覆層之間的一個以上的結(jié)構(gòu)或?qū)?。所披露的不連續(xù)金屬層通常可位于NFT的表面和相鄰的周圍包覆層之間。在諸實(shí)施例中，不連續(xù)金屬層可位于NFT的每個表面和每個周圍的包覆層之間；并且在諸實(shí)施例中，不連續(xù)金屬層可位于比NFT的每個表面少的表面和周圍的包覆層之間。在諸實(shí)施例中，不連續(xù)金屬層可位于NFT與前包覆層315和320、底包覆層325、頂包覆層330或其一些組合接觸的表面之間。在一些實(shí)施例中，不連續(xù)金屬層可基本與前包覆層315和320接觸，并基本與所有底包覆層325接觸。在一些實(shí)施例中，可控制沉積過程以使不連續(xù)金屬層330優(yōu)先地接觸各包覆層的一些或全部表面。
[0032]所披露的不連續(xù)金屬層通常由一類材料形成，這類材料能夠提供與包覆層增強(qiáng)的化學(xué)鍵合、沒有界面反應(yīng)或具有有限的界面反應(yīng)、具有可接受程度的NFT耦合效率損失或其一些組合。
[0033]可提供與包覆層的增強(qiáng)化學(xué)鍵合的材料也可描述為具有至少部分填充的導(dǎo)帶的材料，或在一些實(shí)施例中是空導(dǎo)帶?？諏?dǎo)帶使材料更易于接受額外的電子并形成與(來自包覆層的)氧的化學(xué)鍵。材料也可描述為那些早期3d過渡金屬，它在費(fèi)米能級下具有大總數(shù)的未填充狀態(tài)并能參與施主-受主型鍵合(來自包覆材料(例如氧化物陰離子(氧)原子)的電子可被轉(zhuǎn)化至不連續(xù)金屬層的未填充3d狀態(tài))?？商峁┡c包覆層增強(qiáng)的化學(xué)鍵合的材料也可被描述為具有其氧化物成形的較大負(fù)熱的材料。這些材料具有更好的機(jī)會良好地粘附于氧化物襯底，因?yàn)檫@種粘合是熱力理想的。這些材料可包括例如鋯(Zr)、鈦(Ti)、釔⑴、鈧(SC)、鋁(Al)、釕(Ru)、釩(V)、硅(Si)、鍺(Ge)、鉭(Ta)和錫(Sn)。
[0034]不具有界面反應(yīng)或具有有限界面反應(yīng)的材料包括一般不具有或具有最小的進(jìn)入NFT和/或包覆材料的擴(kuò)散。這些材料也通常不具有金屬間化合構(gòu)成物。該材料理想地在高達(dá)大約400°C的溫度下維持這些特征。這允許(或確保)NFT材料的光學(xué)性質(zhì)的最小退化以及良好的熱穩(wěn)定性。
[0035]提供可接受程度的NFT耦合效率損失的材料也是合需的。不連續(xù)金屬層的不連續(xù)性質(zhì)也有利于可接受程度的耦合效率損失。這些材料通常具有相對高的折射率。在NFT材料和包覆材料層的界面處例如不連續(xù)金屬層的非等離子體金屬層的存在被認(rèn)為“削弱”界面支持表面等離子體的能力，這可能導(dǎo)致從NFT射出較弱的電場。通常對基于諧振的NFT來說，效率的品質(zhì)因數(shù)(FOM)可被認(rèn)為是復(fù)數(shù)的光電容率的實(shí)部與虛部之比。將具有要么小負(fù)要么正的實(shí)部和/或較大的正虛部的非等離子體金屬引入可使凈FOM降級。FOM的降級可通過減小層的厚度而被最小化。
[0036]在一些實(shí)施例中，所披露的不連續(xù)金屬層可由鋯(Zr)、鈦(Ti)、釔(Y)、鈧(SC)、鋁(Al)、釕(Ru)、釩(V)、娃(Si)或鍺(Ge)、鉭(Ta)和錫(Sn)形成。在一些實(shí)施例中，所披露的不連續(xù)金屬層可由Zr形成。
[0037]所披露的不連續(xù)金屬層可被描述為由眾多金屬材料“島嶼”組成。這些島嶼可以一但不一定一具有不同的尺寸和形狀。這些島嶼可以一但不一定一是天生完全不規(guī)則的。所披露的不連續(xù)金屬層可被描述為小于單層厚，或具有小于單層厚的平均厚度。所披露的不連續(xù)金屬層可由平均厚度描述。要理解，所披露的不連續(xù)金屬層的材料一般不
會橫跨整個層出現(xiàn)。在諸實(shí)施例中，所披露的不連續(xù)金屬層可具有從2.5A至50A、從5A至30Λ或從5A至20A的平均厚度。
[0038]不連續(xù)金屬層的平均厚度可通過例如透射電子顯微術(shù)(TEM)或X射線光電子光譜法(XPS)測得?？墒褂脕碜跃哂幸阎穸鹊臉?biāo)準(zhǔn)樣本的校正來確定厚度。
[0039]形成所披露的不連續(xù)金屬層的示例性方法可包括使用超慢沉積速率的磁控濺射。通常，該工藝被設(shè)置成面向小于金屬單層厚度的厚度，并形成不連續(xù)層。形成所披露的不連續(xù)金屬層的一種示例性方法是原位沉積，其中不打破真空地沉積不連續(xù)金屬層和NFT層。這一方法可阻撓不連續(xù)金屬層的氧化，這會使其粘附特性打折扣。形成所披露的不連續(xù)金屬層的另一示例性方法可包括低能量工藝，例如化學(xué)氣相沉積(CVD)或原子層沉積(ALD)。當(dāng)使用這些技術(shù)時，被吸附原子遷移性的缺乏和相對于包覆層材料的高金屬表面自由能造成要生長的小直徑島嶼的某一程度(或在實(shí)施例中非常)規(guī)則的分布。這促進(jìn)了在NFT/包覆層界面處的地形互鎖。島嶼狀膜結(jié)構(gòu)也可使用材料的“活性去濕”來形成，其中環(huán)境金屬沉積緊隨有快速熱退火以促使膜偏析成島嶼。
[0040]不連續(xù)金屬層被認(rèn)為提供增強(qiáng)的化學(xué)鍵合、納米比例地形、有限的界面反應(yīng)(擴(kuò)散、金屬間化合成形)或其某些組合以改善NFT和至少一個包覆層之間的粘附。由于不連續(xù)金屬層的不連續(xù)性質(zhì)，不連續(xù)金屬層的材料僅占據(jù)NFT的活性等離子體界面的一小部分。這允許提高粘附而不會有害地影響NFT的光學(xué)性質(zhì)。
[0041]形成不連續(xù)金屬層的工藝能容易地整合入磁性裝置的總體制造工藝中?？傮w上說，使用所披露的不連續(xù)金屬層將減少或消滅由于NFT的分層引起的收得率損失，并有利于增加在磁性裝置的工作期間的NFT使用壽命，并且對磁性裝置的當(dāng)前成形工藝具有非常小的影響。
[0042]還發(fā)現(xiàn)，使用所披露的不連續(xù)金屬層通過修正NFT材料的晶體結(jié)構(gòu)而提高NFT材料的機(jī)械強(qiáng)度。例如，在NFT由金制成的實(shí)施例中，使用所披露的不連續(xù)金屬層增加了Au (111)總數(shù)，這將Au顆粒穩(wěn)定性和應(yīng)力松弛阻抗提高到高達(dá)約300°C。這有助于NFT乃至整個磁性裝置的長期穩(wěn)定性。在諸實(shí)施例中，不連續(xù)金屬層的引入可增加相鄰層(例如金NFT層)的機(jī)械強(qiáng)度，這最終導(dǎo)致在諸如包括所披露的不連續(xù)金屬層的熱輔助磁記錄(HAMR)頭的機(jī)械裝置中增強(qiáng)的性能、穩(wěn)定性和長期可靠性。
[0043]示例
[0044]盡管本公開不限于此，但通過討論以下所提供的示例將獲得對本公開的各個方面的理解。
[0045]與不連續(xù)金屬層的粘附
[0046]制造SiO2" A Zr /2500 A Au的三層結(jié)構(gòu)。首先在真空腔內(nèi)使用氬(Ar)離子
蝕刻預(yù)蝕刻襯底以清洗襯底表面。然后通過直流(DC)磁控濺射從鋯(Zr)靶形成Zr膜。在該結(jié)構(gòu)上執(zhí)行薄片膜帶試驗(yàn)以確定殘留膜的百分比。薄片膜試驗(yàn)是通過在晶片上沉積膜然后將帶(粘性側(cè)朝下)施加于膜上并將膜撕離來完成的。強(qiáng)粘附的膜將保持粘合于襯底并且?guī)⑺弘x而不帶走膜片段。糟糕粘附的膜將與帶一起被撕離。圖4示出作為200W和500W下鋯(Zr)厚度的函數(shù)的殘留百分比。如圖4所示，沒有不連續(xù)Zr層的話，金不良好地
粘附并且100%的金膜被撕離。隨著增設(shè)平均L 25 A的不連續(xù)Zr層，金對SiO2的粘附被
增強(qiáng)，如在帶試驗(yàn)中殘存的結(jié)構(gòu)證明的那樣。
[0047]具有NFT結(jié)構(gòu)的不連續(xù)金屬層
[0048]圖5A和5B示出在對沒有不連續(xù)金屬層(圖5A)和具有不連續(xù)2.5A Zr層(圖5B)
的情況下在金NFT的下游化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)加工之后的橫截面掃描電子顯微鏡(SEM)圖像。如圖5A所示，沒有披露的不連續(xù)金屬層的話，金NFT從包覆層中的溝槽中被拉起。通過2,5 Λ Zr層，如圖5Β所示，金NFT即便在CMP之后也保持牢固地粘附于包覆層中的溝槽中。
[0049]光學(xué)性質(zhì)
[0050]通過在沉積時和在多種條件下退火之后在400nm至IOOOnm的波長下測量折射率(η)和消光系數(shù)(K)來估計(jì)包括所披露的不連續(xù)金屬層的結(jié)構(gòu)的光學(xué)性質(zhì)。圖6Α示出折射率(η)而圖6Β示出消光系數(shù)U)，其中包括在200°C下退火兩分鐘之后、在300°C下退火兩分鐘之后和在400°C下退火兩分鐘之后包括在2.5Λ Zr頂上生長IOOnm的Au層的結(jié)構(gòu)從400nm至IOOOnm的情形。如圖6A所示,這里沒有光降解,這表示Zr/Au界面在高達(dá)400°C下化學(xué)穩(wěn)定。
[0051]化學(xué)穩(wěn)定性
[0052]也可使用X射線衍射來研究界面的化學(xué)穩(wěn)定性?？稍趫D7A和圖7B中看到所生長的具有不同Zr厚度的Zr/Au膜疊層的Θ?2 Θ掃描(圖7A)和在300°C下退火之后的Θ?2Θ掃描(圖7Β)。如這兩幅圖中所示，Au大多數(shù)出現(xiàn)在(111)取向，但沒有不連續(xù)Zr層的話也存在于取向(200)和(311)。具有不連續(xù)Zr層的話，非(111)取向大多數(shù)已被消滅。應(yīng)當(dāng)注意，對于面心立方(fee)金屬，(111)通常是最能量穩(wěn)定的取向，因?yàn)樗浅霈F(xiàn)在膜/環(huán)境界面處的最低能面向。通過比較圖7A和圖7B，可以看出在膜疊層中沒有附加的相成形，這表示兩種材料之間具有最小化學(xué)反應(yīng)。
[0053]Au層的機(jī)械強(qiáng)度
[0054]圖8A-8D示出在退火之前和之后沒有和具有5Λ不連續(xù)Zr層的150m Au薄膜的原子力顯微鏡(AFM)圖像。通過比較圖8A和圖SB，可以看出不具有相鄰的不連續(xù)Zr層的金層在200°C下退火之后經(jīng)歷顯著的顆粒生長。比較圖SC和圖8D可以看出，具有SA Zr層的話，顆粒生長明顯減慢，甚至在400°C退火后也是如此。此外，看上去Zr厚度對Au (111)總數(shù)(圖9A)和Au顆粒尺寸(圖9B)以及穩(wěn)定性都有影響。如前面圖7A所示，Au(Ill)取
向總數(shù)隨著Zr厚度而增加，并在5A厚的Zr下達(dá)到峰值?？偟貋碚f，在更強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度和
Au(Ill)取向之間存在關(guān)聯(lián)。這很可能是因?yàn)榕c較少顆粒生長/重取向相關(guān)的機(jī)械軟化機(jī)制。圖7B示出以不同退火溫度下的Zr厚度為函數(shù)的Au顆粒尺寸。顆粒生長是機(jī)械軟化機(jī)制之一并且在升高的溫度下使其減慢將增加機(jī)械強(qiáng)度。5A的Zr看上去在高達(dá)400°C下促成了最小Au顆粒尺寸和最小顆粒生長。
[0055]機(jī)械穩(wěn)定性
[0056]前面觀察到的Au(Ill)取向和Au顆粒穩(wěn)定性的改善圖示為演變成改善的應(yīng)力松弛溫度，它是機(jī)械穩(wěn)定的度量，即塑性變形或蠕變。這種現(xiàn)象是通過加熱膜并監(jiān)視所產(chǎn)生的應(yīng)力測得的。一旦加熱，由于Au膜和Si襯底之間的熱膨脹系數(shù)的失配，在Au膜中將產(chǎn)生壓應(yīng)力。該溫度在每個溫度下保持恒定(圖中的階梯線)以測量Au膜中的應(yīng)力演變。圖1OA示出若沒有不連續(xù)Zr層Au在100°C那樣低的溫度下開始松弛時所產(chǎn)生的熱應(yīng)力，
這表示塑性變形從該溫度開始。圖1OB示出具有5A Zr不連續(xù)層時，這種松弛不發(fā)生直到250°C-300°C為止，這表示對塑性變形的抗性增加以及機(jī)械穩(wěn)定性，這最終提高了包括帶不連續(xù)層的NFT的裝置的穩(wěn)定性。
[0057]Au膜因不連續(xù)層的機(jī)械強(qiáng)度提高通過納米壓痕硬度測量被進(jìn)一步確認(rèn)。如圖11所示，通過2.SA那么薄的不連續(xù)Zr層，金的硬度被提高大約70%。
[0058]由此，披露了包括NFT和包覆層的裝置的間層的實(shí)施例。上述實(shí)現(xiàn)及其他實(shí)現(xiàn)落在以下權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本公開可用除所披露的實(shí)施例以外的實(shí)施例來實(shí)施。所揭示的實(shí)施例被呈現(xiàn)，是為了示出而非為了限制。
【權(quán)利要求】
1.一種裝置，包括: 近場換能器(NFT)； 在所述NFT附近的至少一個包覆層；以及 位于所述NFT和所述至少一個包覆層之間的不連續(xù)金屬層。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述NFT包括金(Au)、摻雜另一材料的金(Au)、銀(Ag)、摻雜另一材料的銀(Ag)、銅(Cu)或鋁(Al)。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述NFT包括金。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述不連續(xù)金屬層具有從大約2.SA至大約50Λ的平均厚度。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述不連續(xù)金屬層具有從大約5A至大約30Λ的平均厚度。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述不連續(xù)金屬層具有從大約Si至大約20,4的平均厚度。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述不連續(xù)金屬層包括早期3D過渡金屬，所述早期3D過渡金屬在費(fèi)米能級具有大的未填充狀態(tài)總數(shù)。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述不連續(xù)金屬層包括從下面選取的材料:Zr、T1、Y、Sc、Al、Ru、V、S1、Ge、Ta 和 Sn。`
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述不連續(xù)金屬層包括Zr。
10.一種裝置，包括: 能量源； 近場換能器(NFT)，所述NFT被配置成從所述能量源接收能量； 在所述NFT附近的至少一個包覆層；以及 位于所述NFT和所述至少一個包覆層之間的不連續(xù)金屬層。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述能量源包括激光器。
12.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述NFT包括金(Au)、摻雜另一材料的金(Au)、銀(Ag)、摻雜另一材料的銀(Ag)、銅(Cu)或鋁(Al)。
13.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述不連續(xù)金屬層具有從大約2.5A至大約50A的平均厚度。
14.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述不連續(xù)金屬層具有從大約5A至大約20A的平均厚度。
15.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述不連續(xù)金屬層包括從下面選取的材料:Zr、T1、Y、Sc、Al、Ru、V、S1、Ge、Ta 和 Sn。
16.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述不連續(xù)金屬層包括Zr。
17.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，還包括波導(dǎo)，所述波導(dǎo)被配置成從所述能量源接收能量并將所述能量耦合入所述NFT。
18.一種裝置，包括:近場換能器(NFT)； 在所述NFT附近的前包覆層；以及 位于所述NFT和所述前包覆層之間的不連續(xù)金屬層。
19.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述不連續(xù)金屬層具有從大約2.5A至大約20Λ的平均厚度。
20.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述NFT包括Au，所述前包覆層包括SiO2或Al2O3,而所述不連續(xù)金屬層`包括Zr。
【文檔編號】G11B5/66GK103514898SQ201310245104
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月29日
【發(fā)明者】趙彤, M·C·考茨基, M·A·西格勒, 趙永軍, J·杰亞杉卡, 黃曉岳 申請人:希捷科技有限公司