專利名稱：信息記錄介質(zhì)和信息記錄方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信息記錄介質(zhì)和在信息記錄介質(zhì)中記錄信息的方法，通過加熱和冷卻，該信息記錄介質(zhì)的記錄層可在晶態(tài)和非態(tài)之間部分轉(zhuǎn)變，從而利用記錄層的部分變形，把信號記錄在記錄層中。
JP-A-61-2594公開了利用電子束蒸鍍或濺射，把作為含氧記錄層的碲和氧化碲混合物沉積到記錄介質(zhì)基體上。
JP-A-2-252577公開了在氬氣和氧氣的氣體混合物中，通過濺射，把含碲化合物沉積到記錄介質(zhì)基體上，從而形成含氧的記錄層。
JP-A-63-58636公開了利用電子束蒸鍍，把作為含氧記錄層的包括氧化碲和碲的化合物沉積到記錄介質(zhì)基體上，以及在氬氣和氧氣的氣體混合物中，通過濺射，把含碲化合物沉積到記錄介質(zhì)基體上，從而形成含氧記錄層。
本發(fā)明的目的是提供一種信息記錄介質(zhì)和一種信息記錄方法，借助該介質(zhì)和該方法，可抑制記錄的信息隨著時間的流逝而發(fā)生的改變，和/或可清楚可靠地讀出記錄的信息。具體地說，本發(fā)明的目的是提供一種信息記錄介質(zhì)和一種信息記錄方法，就該介質(zhì)和該方法而言，可防止環(huán)繞記錄層非晶態(tài)部分的記錄層晶態(tài)部分外延生長到記錄層的非晶態(tài)部分中，和/或記錄層的非晶態(tài)部分和環(huán)繞其的記錄層晶態(tài)部分之間的分界線清晰而平滑。
在最近幾年，在所謂的光盤的廣泛擴展中，在更惡劣的條件下使用并保存光盤。于是，必須提高光盤的可靠性。通過考慮到這一點而進行的涉及上述材料的各種持久性實驗，發(fā)現(xiàn)在高溫高溫惡劣環(huán)境下長期保存具有記錄的信息的光盤之后，諸如信號不穩(wěn)定性之類的信號質(zhì)量被惡化。通過對此進行仔細研究，發(fā)現(xiàn)接觸非晶標志(mark)的晶態(tài)部分外延生長，從而改變了晶態(tài)部分的形狀。另外還發(fā)現(xiàn)在非晶態(tài)標志的中心區(qū)域，即不接觸晶態(tài)部分的非晶態(tài)部分，沒有發(fā)生任何改變。為了克服這種問題，改變了記錄層的材料和組成物，以便增大記錄層的活化能量，從而提高非晶態(tài)的穩(wěn)定性，但是仍然發(fā)生了類似的現(xiàn)象。這些情況表明不能通過提高非晶態(tài)的活化能量，從而提高非晶態(tài)的熱穩(wěn)定性來解決這種現(xiàn)象，必須提出基于一種新觀點的改進。發(fā)明人從為了解決上述問題的各種研究中發(fā)現(xiàn)，記錄層中非晶態(tài)標志和晶態(tài)部分之間分界面的改進非常重要，可通過調(diào)整記錄層中氧的含量，解決上述問題。
在包括基體和基體上的記錄層的信息記錄介質(zhì)中，通過局部加熱和冷卻，記錄層可在晶態(tài)和非晶態(tài)之間局部轉(zhuǎn)變，從而借助該局部轉(zhuǎn)變，把信號記錄在記錄層中，記錄層中所含的氧限制了轉(zhuǎn)變部分的改變，尤其是從晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)的記錄層部分的再結(jié)晶，從而限制了記錄信息隨著時間的流逝而發(fā)生的變化。可把GE-Sb-Te類，In-Sb-Te類，Ag-In-Sb-Te類，MA-Ge-Sb-Te類(MA包括Au,Cu,Pd,Ta,W,Ir,Sc,Y,Ti,Zr,V,Nb,Cr,Mo,Mn,Fe,Ru,Co,Rh,Ni,Ag,Tl,S,Se和Pt中的至少之一)，Sn-Sb-Te類，In-Se-Tl類，In-Se-Tl-MB類(MB包括Au,Cu,Pd,Ta,W,Ir,Sc,Y,Ii,Zr,V,Nb,Cr,Mo,Mn,Fe,Ru,Co,Rh,Ni,Ag,Tl,S,Te和Pt中的至少之一)，Sn-Sb-Se類等材料用作記錄層。
如果記錄層中氧的含量低于記錄層中原子總量的2％(原子百分比)，則難以獲得通過記錄層的局部轉(zhuǎn)變形成的記錄標志的穩(wěn)定性。如果記錄層中氧的含量高于20％(原子百分比)，則不容易實現(xiàn)晶態(tài)和非晶態(tài)之間的轉(zhuǎn)變。為了提高記錄標志的穩(wěn)定性，氧含量優(yōu)選為3～15％(原子百分比)，最好為8～14％(原子百分比)。
氧以氧化物的形式包含在記錄層中，使記錄層能夠穩(wěn)定地保持記錄層中的氧，并在記錄層中限制組成部分從非晶態(tài)部分擴散到晶態(tài)部分中，或者從晶態(tài)部分擴散到非晶態(tài)部分中，和/或從晶態(tài)部分進入非晶態(tài)部分的晶體生長。
如果記錄層包括Ge,Sb和Te，則最好至少一部分Ge以氧化物的形式包含在記錄層中。記錄層中呈氧化物形式的至少一部分Ge的含量a和記錄層中，除去呈氧化物形式的至少一部分Ge之外的另一部分Ge的含量b之間的關(guān)系，最好在由(0.02≤a/(a+b)≤0.5)確定的范圍內(nèi)。
如果記錄層包括Ge,Sb和Te，最好至少一部分Sb以氧化物的形式包含在記錄層中。記錄層中呈氧化物形式的至少一部分Sb的含量c和記錄層中，除去呈氧化物形式的至少一部分Sb之外的另一部分Sb的含量d之間的關(guān)系，最好在由(0.01≤c/(c+d)≤0.2)確定的范圍內(nèi)。
當記錄層包括Ge,Sb和Te，并且相應原子的含量為Ge:10～30％(原子百分比)，Sb:10～30％(原子百分比)，Te:40～80％(原子百分比)，或者Ge:35～65％(原子百分比)，Sb:10～30％(原子百分比)，Te:35～65％(原子百分比)時，可容易地實現(xiàn)非晶相和晶相之間的相變，從而信息的重寫較容易。通過加入1～10％(原子百分比)的另一原子，例如，1～10％(原子百分比)的選自Au,Cu,Pd,Ta,W,Ir,Sc,Y,Ti,Zr,V,Nb,Cr,Mo,Mn,Fe,Ru,Co,Rh,Ni,Ag,Tl,S,Se,Pt和N中的至少一種原子，可提高非晶態(tài)的結(jié)晶溫度，或者說可提高活化能量。
當記錄層包括Ag,In,Sb和Te時，最好至少一部分In以氧化物的形式包含在記錄層中。記錄層中呈氧化物形式的至少一部分In的含量e和記錄層中，除去呈氧化物形式的至少一部分In之外的另一部分In的含量f之間的關(guān)系，最好在由(0.01≤e/(e+f)≤0.5)確定的范圍內(nèi)。
當記錄層包括Ag,In,Sb和Te時，最好至少一部分Sb以氧化物的形式包含在記錄層中。記錄層中呈氧化物形式的至少一部分Sb的含量g和記錄層中，除去呈氧化物形式的至少一部分Sb之外的另一部分Sb的含量h之間的關(guān)系，最好在由(0.01≤g/(g+h)≤0.2)確定的范圍內(nèi)。
當記錄層包括Ag,In,Sb和Te,并且相應原子的含量為Ag:1～15％(原子百分比)，In:1～15％(原子百分比)，Sb:45～80％(原子百分比)，Te:20～40％(原子百分比)時，可容易地實現(xiàn)非晶相和晶相之間的相變，從而可進行信息的重寫。通過加入1～10％(原子百分比)的另一原子，例如，1～10％(原子百分比)的選自Au,Cu,Pd,Ta,W,Ir,Sc,Y,Ti,Zr,V,Nb,Cr,Mo,Mn,Fe,Ru,Co,Rh,Ni,Ag,Tl,S,Se,Pt和N中的至少一種原子，可提高非晶態(tài)的結(jié)晶溫度，或者說可提高活化能量。
利用光束或電子束局部加熱記錄層。
通過使記錄層含氧，氧或氧化物至少局部防止非晶相和晶相之間的直接接觸，從而防止外延晶體生長，因而提高了非晶態(tài)標志的穩(wěn)定性。
如果氧以記錄層中氧化物的形式存在于記錄層中，并且當加熱以熔化一部分記錄層時，由于該部分記錄層中包含的氧化物，該部分記錄層保持較高的粘性，從而該部分記錄層保持較高的表面張力，以致熔化并且隨后被冷卻固化的該部分記錄層和環(huán)繞該部分記錄層的另一部分記錄層之間的至少一部分分界線是光滑的弧形，當在記錄層上記錄信號時，信號的“0”和“1”狀態(tài)之一清晰可靠地由呈光滑弧形(round)的至少一部分分界線確定，當從記錄層讀出信號時，可在呈光滑弧形.的至少一部分分界線處清晰可靠地識別出信號的“0”和“1”狀態(tài)之一。冷卻固化后的該部分記錄層可以為非晶態(tài)，另一部分記錄層可以為晶態(tài)，或者，冷卻固化后的該部分記錄層為晶態(tài)，另一部分記錄層為非晶態(tài)。
上面的方法非常有效，尤其是當提高記錄密度時更為有效。
當通過在基體上形成一個螺旋凹槽或者多個同心凹槽時，基體包括沿徑向并列的多個環(huán)形凹槽，以及在凹槽之間基本上環(huán)形延伸，并沿徑向并列的多個凸區(qū)，徑向并列的多個凹槽和徑向并列的多個凸區(qū)中的至少一個構(gòu)成記錄軌道，信號被記錄在該軌道上，記錄軌道之間的徑向距離越小，記錄密度就越大。如果記錄軌道之間的徑向距離不大于1微米，可增大上述方法的效果，如果記錄軌道之間的徑向距離不大于0.7微米，則可顯著增大上述方法的效果。
此外，熔化并且隨后冷卻固化的記錄層部分的最小長度越小，即記錄標志越小，記錄密度就越大。由于當圓周方向上記錄標志的最小長度不大于0.7微米時，與記錄標志的大小相比，由記錄標志分界線處的外延晶體生長引起的記錄標志形狀的變形幅度增大，并且記錄標志形狀的變形對信號質(zhì)量的影響也增大，因此上述方法的效果被增大。當徑向方向上記錄標志的最小長度不大于0.5微米時，上述方法的效果被進一步增大。
如果記錄介質(zhì)還包括與記錄層接觸的保護層，并且保護層至少包括氧和氮之一時，可限制從記錄層中排出氧，從而穩(wěn)定地把氧保持在記錄層中。當保護層含有氧時，由于記錄層含有氧，可限制氧從保護層擴散進入記錄層。當保護層含有氮時，可限制記錄層從非晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫B(tài)，即，可限制一部分晶態(tài)記錄層外延生長到一部分非晶態(tài)記錄層中。
保護層中的氮含量最好為保護層所有組分的總含量的1～50％(原子百分比)。保護層最好包括ZnS和SiO2。如果保護層包括氧化鉻，氧化鉭，氧化鋁和氮化鍺中的至少一種，則保護層和記錄層之間組分的擴散被限制，記錄層的各組分是穩(wěn)定的。當保護層包括氮時，其含量最好為1～50％(原子百分比)。此外，在記錄層和保護層彼此相鄰的區(qū)域中，層厚方向上，氮含量的梯度最好為1～50(原子)％/nm。在這種條件下，當借助諸如激光束之類的能量束把記錄層加熱到不高于其熔點的高溫時，易于在記錄層和保護層彼此相鄰的區(qū)域生成晶核，從而易于發(fā)生非晶相到晶相的相變，即，記錄標志的刪除。這樣，由于通過控制記錄層的氧含量及保護層的氮含量，可獲得室溫下非晶態(tài)標志的保持穩(wěn)定性，及高溫下非晶態(tài)標志的極佳的刪除性能，因此可獲得優(yōu)良的可重寫介質(zhì)。保護層材料優(yōu)選ZnS和SiO2的混合物，因為其具有低的熱導率和良好的記錄靈敏性。但是，在不少于100000次的多次重寫后，該材料中的S可能擴散進入記錄層中，改變記錄層的光學系數(shù)，從而使反射系數(shù)降低。另外，氧化鉻，氧化鉭，氧化鋁和氮化鍺可用作保護層的材料。在這些物質(zhì)中，氧化鉻的優(yōu)點是光學系數(shù)大，從而借助多重干涉效應，增大非晶相和晶相之間反射系數(shù)的差別，缺陷是根據(jù)保護層沉積條件，應力較大。氧化鉭的優(yōu)點是其熱容量較大，增大了加熱和熔化記錄層之后的冷卻效果，缺陷是易于損失氧，從而氧化鉭吸收光，使反射系數(shù)降低。氧化鋁的優(yōu)點是非常穩(wěn)定，缺陷是與記錄層的粘附力較小。氮化鍺的優(yōu)點是與記錄層的粘附力較大，缺陷是大多數(shù)氮化鍺易碎，從而難以通過濺射等形成一層氮化鍺。這些保護層材料分別具有優(yōu)點和缺點，但是它們的混合物彌補了缺點，從而只具有優(yōu)點。例如，氧化鉻和氮化鍺的組合物，氧化鉻和氮化鍺的組合物，氧化鉭和氧化鋁的組合物，氧化鋁和氮化鍺的組合物等等是所需的混合物。此外，除了上面描述的材料之外，還可向上述保護層材料中加入另一材料。作為除去上述材料之外的另一材料，可使用CeO2,La2O3,SiO,In2O3,GeO,GeO2,PbO,SnO,SnO2,Bi2O3,TeO2,Sc2O3,Y2O3,TiO2,ZrO2,V2O5,Nb2O5,WO2,WO3,CdS,CdSe,ZnSe,In2S3,In2Se3,Sb2S3,Sb2Se3,Ga2S3,Ga2Se3,GeS,GeSe,GeSe2,SnS,SnS2,SnSe,SnSe2,PbS,PbSe,Bi2Se3,Bi2S3,MgF2,CeF3,CaF2,TaN,Si3N4,AlN,CrN,BN,Si,TiB2,B4C,SiC,B,C等等。
當氧濃度為單位體積中氧原子數(shù)與總原子數(shù)之比，并且記錄層中的氧濃度沿記錄層的厚度方向改變時，可合乎需要地設定記錄層表面和接觸記錄層的薄層之間的成分擴散特性，并可合乎需要地設定記錄層表面和記錄層內(nèi)部之間粘性和反射系數(shù)方向的變化。通過形成記錄層之后，在包括氧氣的氣體中對記錄層進行氧化處理，或者通過在記錄層的沉積過程中，調(diào)節(jié)環(huán)境氣體的氧濃度，可調(diào)節(jié)記錄層中的氧濃度。
當氧濃度沿記錄層的厚度方向，從記錄層的中點朝向記錄層的相對兩表面中的至少一個表面增大時，可限制記錄層的該表面與接觸記錄層的薄層之間的成分擴散，并在非晶相條件下，使記錄層的中點處的反射系數(shù)保持較高的水平。
當氧濃度沿記錄層的厚度方向，從記錄層的中點朝向記錄層的相對兩表面中的每個表面增大時，可限制記錄層表面與接觸記錄層的各個薄層之間的成分擴散，并在非晶相條件下，使記錄層中點處的反射系數(shù)保持較高的水平。
最好使氧濃度沿記錄層的厚度方向，從記錄層的中點到記錄層相對兩表面中的至少一個表面，增大到記錄層中點處氧濃度的至少兩倍。
當記錄介質(zhì)還包括用于反射光線的反射層時，記錄層被布置在反射層和基體之間，沿記錄層厚度方向，記錄層具有更接近基體的第一表面和更接近反射層的第二表面，第一表面上的氧濃度(或者距離第一表面的第一深度處的氧濃度)低于第二表面上的氧濃度(或者距離第二表面的第二深度處的氧濃度，第二深度基本上和第一深度相等)，借助通過樹脂基體的氧實現(xiàn)的第一表面的氧化，使第一表面上的氧濃度朝著第二表面上的氧濃度增大，從而使記錄層厚度方向上的相對兩表面上的氧濃度相同。反射層通常是金屬反射層，其氧滲透性低于由樹脂制成的基體的氧滲透性。
作為用于反射層的材料，優(yōu)選Au,Ag,Cu,Al或者包括它們中的至少一種作為主成分的材料，因為它們的反射系數(shù)相當高。當只使用它們中的一種時，其反射系數(shù)非常高，但是由于其熱導率相當大，因此記錄靈敏性被降低。另一方面，包括Ti,Cr,Co,Ni,Sb,Bi,In,Te,Se,Si,Ge,Pb,Ga,As,Zn,Cd,Sc,V,Mn,Fe,Y,Zr,Nb,Mo,Tc,Ru,Rh,Pd,Hf,Ta,W,Re,Os,Ir,Pt，鑭系元素和放射性元素中的至少一種作為其主成分的材料具有低的反射系數(shù)，但是具有對于記錄靈敏性來說較好的低熱導率。上面提及的元素組中的元素，例如Au和下面將提及的元素組中的元素，例如Ti的混合物使反射層具有高的反射系數(shù)和低的熱導率。具體的例子有Au-Co,Au-Cr,Au-Ti,Au-Ni,Ag-Cr,Ag-Ti,Ag-Ru,Ag-Pd,Ag-Cu-Pd,Al-Ti,Al-Cr,Al-Co,Al-Ni,Al-Nb等。Au-Ag和Au-Cu還可形成高反射系數(shù)和低熱導率的反射層。
當?shù)谝槐砻嫔系难鯘舛?或者距離第一表面的第一深度處的氧濃度)高于第二表面上的氧濃度(或者距離第二表面的第二深度處的氧濃度，第二深度基本上等于第一深度)時，一對記錄層被包括在信息記錄介質(zhì)中，和信息記錄介質(zhì)中的基體相比，反射層位于相對內(nèi)側(cè)，并且通過記錄和/或再現(xiàn)，使信息記錄介質(zhì)中相對內(nèi)側(cè)位置處的溫度高于相對外側(cè)位置處的溫度，借助從保護層開始的氧擴散，利用第二表面的氧化的進行，使第二表面上的氧濃度朝著第一表面上的氧濃度增大，從而使沿記錄層厚度方向上的相對兩表面上的氧濃度相同。
當氧濃度沿記錄層的厚度方向，從記錄層的中點朝著第一表面增大時，可防止通過基體的氧到達記錄層的中點位置。
當氧濃度沿記錄層的厚度方向，從記錄層的中點位置朝著第二表面增大時，該對記錄層被包含在信息記錄介質(zhì)中，和信息記錄介質(zhì)中的基體相比，反射層位于相對內(nèi)側(cè)，并且通過記錄和/或再現(xiàn)，使信息記錄介質(zhì)中相對內(nèi)側(cè)位置處的溫度高于相對外側(cè)位置處的溫度，記錄層中點位置處的氧化的進行受到限制。
當記錄層包括可記錄信息的第一區(qū)域和只能再現(xiàn)先前記錄的信息的第二區(qū)域時，第一區(qū)域和第二區(qū)域之間氧含量的差值最好不大于18％(原子百分比)。在第一區(qū)域上多次進行刪除記錄信號和錄制信號，以致第一區(qū)域上至少一部分記錄層在晶態(tài)和非晶態(tài)之間的轉(zhuǎn)變被多次重復之后，第一區(qū)域和第二區(qū)域之間氧含量的差值最好不大于18％(原子百分比)。
當可如上所述記錄信息的第一區(qū)域和只可再現(xiàn)先前記錄的信息的第二區(qū)域之間氧含量的差值高于18％時，它們之間的反射系數(shù)的差值變大，以致難以利用類似的方法，再現(xiàn)第一區(qū)域和第二區(qū)域上的信息。通常，在通過濺射等方式在信息記錄介質(zhì)上形成包括如上所述的第一區(qū)域和第二區(qū)域的記錄層之后，第一區(qū)域和第二區(qū)域的氧含量彼此大體相同，從而第一區(qū)域和第二區(qū)域的反射系數(shù)彼此大體相同，不會產(chǎn)生和再現(xiàn)相關(guān)的問題，但是當借助凹凸坑把信息記錄在第二區(qū)域上時，由于相對于第一區(qū)域在形狀方面的不同，在第一區(qū)域上，可形成凹槽及凹槽之間的用于記錄的中間區(qū)域，會導致隨著時間的流逝，氧擴散方面的差別，以及自外部滲入氧方面的差異。此外，由于當至少進行一次記錄時，只在記錄層的第一區(qū)域上發(fā)生原子構(gòu)型的改變，因此和記錄層的第二區(qū)域相比，氧化或氧化物的排出被加速。當記錄層預先包含氧時，難以出現(xiàn)上述問題，并且在長時間或者多次記錄之后，可把第一區(qū)域和第二區(qū)域之間氧含量方面的差值限制為不高于18％。
就通過在晶態(tài)和非晶態(tài)之間局部轉(zhuǎn)變記錄層，記錄信號的信息記錄方法而言，它包括下述步驟加熱要熔化的一部分記錄層，并冷卻固化被加熱的記錄層部分，從而形成由除去該部分記錄層之外的另一部分記錄層環(huán)繞的信號標志，記錄信號包括“0”狀態(tài)和“1”狀態(tài)，由該部分記錄層和所述另一部分記錄層之間的至少一部分分界線確定要記錄的“0”狀態(tài)和“1”狀態(tài)中的一種狀態(tài)，并在所述至少一部分分界線處識別“0”狀態(tài)和“1”狀態(tài)中記錄的一種狀態(tài)。
當記錄層以氧化物的形式包含氧，以便當加熱該部分記錄層，使之熔化時，借助該部分記錄層包含的氧化物，使該部分記錄層的粘性和表面張力保持較高的水平，從而所述另一部分記錄層和熔化后被冷卻固化的該部分記錄層之間的至少一部分分界線是光滑的弧形，借助該部分記錄層與所述另一部分記錄層之間呈光滑弧形的至少一部分分界線，在信號的記錄過程中，可把“0”狀態(tài)和“1”狀態(tài)中的一種狀態(tài)清晰可靠地記錄在記錄介質(zhì)上，并在信號的再現(xiàn)過程中，從信息記錄介質(zhì)中清晰可靠地識別該狀態(tài)。冷卻固化后的該部分記錄層可以為非晶態(tài)，另一部分記錄層可以為晶態(tài)，另一方面，冷卻固化后的該部分記錄層可為晶態(tài)，另一部分記錄層可為非晶態(tài)。最好借助光束輻照，加熱熔化該部分記錄層。
記錄層可包括第一記錄層(4b)和第二記錄層(4a)，在第一記錄層和第二記錄層之間，氧濃度可被急劇改變(與第一記錄層和第二記錄層中的氧濃度變化相比較)，第一記錄層沿厚度方向的氧濃度的平均值不能大于第二記錄層沿厚度方向的氧濃度的平均值的三分之一，第一記錄層的厚度可大于第二記錄層的厚度。記錄層可包括多個第二記錄層，第一記錄層可被布置在第二記錄層之間。


圖1是相變(轉(zhuǎn)變)型信息記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)的示意橫截面圖；圖2a是表示根據(jù)本發(fā)明的記錄層上的具有凹槽和相對于凹槽升高的凸區(qū)的結(jié)構(gòu)的徑向橫截面圖；圖2b是表示根據(jù)本發(fā)明的記錄層放置于其上的記錄介質(zhì)基體的兩個實施例的前視圖(構(gòu)成徑向并列的多個環(huán)形同心凹槽和凸區(qū)的同心表面形狀，和構(gòu)成徑向并列的多個環(huán)形凹槽和凸區(qū)的螺旋表面形狀)；圖3是表示記錄標志與將從記錄標志讀出的或者由記錄標志記錄的信號的“1”狀態(tài)和“0”狀態(tài)之一之間的關(guān)系的示意圖。當記錄信號的電平被改變時，信號的“1”狀態(tài)和“0”狀態(tài)之一被讀取或被記錄；圖4是表示可由多層鍍層構(gòu)成，以致氧濃度沿厚度方向變化的記錄層的局部示意截面圖；圖5表示了加速試驗之后，氧濃度與記錄標志及信號抖動之間的關(guān)系；圖6表示了加速試驗之后，氧濃度，磁道間距和信號抖動之間的關(guān)系。
下面將利用實施例，詳細說明本發(fā)明。制備具有如圖2中所示的徑向并列的環(huán)形凹槽1′和凸區(qū)1″(即同心或螺旋形)的由直徑120mm，厚度0.6mm的透明材料(例如，聚碳酸酯樹脂，玻璃等等)構(gòu)成的基體1a。在一個實施例中，凹槽1′的中心和相鄰凸區(qū)1″的中心之間的徑向距離為0.74微米。把該基體1a放入具有多個濺射室并提供良好的層厚均勻性和可再現(xiàn)性的濺射設備的第一濺射室中。通過利用ZnS和SiO2的混合物作為靶材，在氬氣中濺射，在基體1a上形成厚度為90納米的(ZnS)80(SiO2)20(80和20表示摩爾百分比)第一覆蓋層2。隨后，在把該基體移入第二濺射室之后，通過利用Cr2O3作為靶材，在氬氣中濺射沉積厚度20納米的Cr2O3第一保護層3。此后，在把該基體移入第三濺射室之后，通過利用燒結(jié)的Ag2.5Ge20Sb22.5Te55(2.5,20,22.5和55表示原子百分比)作為靶材，在氬氣中濺射沉積厚度16納米的記錄層4。隨后，使氧氣分壓為10％的氬氣和氧氣的混合氣體，以200SCCM的流速流入第三濺射室，持續(xù)一定的時間，以便氧化記錄層4的表面。隨后，把基體移入第四濺射室，并類似于第一覆蓋層的形成，濺射沉積厚度18納米的(ZnS)80(SiO2)20(80和20表示摩爾百分比)第二保護層5。隨后，在第五濺射室中，利用AlCr合金作為靶材，濺射沉積厚度為35納米的Al94Cr6(94和6表示原子百分比)第一反射層6。最后，在第六濺射室中，利用AlTi合金作為靶材，濺射沉積厚度為35納米的Al99Ti1(99和1表示重量百分比)第二反射層7。從濺射設備中取出其上沉積有保護層，反射層和覆蓋層的基體，并通過旋轉(zhuǎn)涂覆，在頂層上涂敷紫外線固化的樹脂保護層8。
按照類似的方式，在另一類似基體1b上沉積(ZnS)80(SiO2)20(80和20表示摩爾百分比)第一覆蓋層2′,Cr2O3保護層3′,Ag2.5Ge20Sb22.5Te55記錄層4′,(ZnS)80(SiO2)20(80和20表示摩爾百分比)第二保護層5′,Al94Cr6(94和6表示原子百分比)第一反射層6′,Al99Ti1(99和1表示重量百分比)第二反射層7′及紫外線固化的樹脂保護層8′，并通過利用粘結(jié)層9，以面對面的方式層疊這兩個基體1a和1b，使紫外線固化的樹脂保護層8,8′在層疊基體的內(nèi)部。這時，當粘結(jié)層的直徑不小于118毫米時，更不可能在粘結(jié)層處發(fā)生歸因于由諸如落下之類原因引起的沖擊而導致的分離。類似于記錄層4，對記錄層4′進行氧化處理。
在形成記錄層4,4′之后，通過用波長810納米，光束長度75毫米，光束寬度1毫米的橢圓形激光光束進行輻照，初始化通過改變在記錄層上施加氬氣和氧氣的混合氣體的時間而形成的，記錄層中的氧含量或濃度各自不同的幾種類型的盤樣本。隨后，旋轉(zhuǎn)盤，以便獲得約6米/秒的線速度，利用NA 0.6的物鏡聚集波長660納米的半導體激光光束，并使之通過基體輻照到記錄層上，從而實現(xiàn)記錄和再現(xiàn)。對于記錄而言，使用激光功率被調(diào)整到5毫瓦和11毫瓦之間的波形，從而記錄8-16個調(diào)制隨機信號。利用n毫瓦的功率形成記錄標志，并利用5毫瓦的功率進行用于實現(xiàn)刪除的直接重寫。但是，使用了把除最短的標志之外的記錄脈沖分成兩個或多個記錄脈沖的多脈沖記錄波形。既在凹槽上又在凸區(qū)上進行記錄。
在測量如上所述記錄的信號的抖動之后，進行在溫度為90℃，相對濕度80％的環(huán)境下保存盤100小時的加速試驗，并且隨后再次測量信號的不穩(wěn)定性。下表表示了在記錄層中氧含量和濃度各自不同的情況下，加速試驗前后的信號不穩(wěn)定性。另外，Auger電子分析方法被用于測量記錄層中的氧含量。
與樣本1-7相比，在加速試驗之后，記錄層未被充分氧化的樣本8的信號不穩(wěn)定性顯著增大。另外，在加速試驗前后，采用最長的氣體流入時間的樣本1的信號不穩(wěn)定性沒有表現(xiàn)出任何變化，但是其初始信號不穩(wěn)定性比樣本2-8的信號不穩(wěn)定性差得多。此外，在上述樣本1-7中，在形成記錄層之后，供給包括氧氣的混合氣體，以便氧化記錄層，但是還可在氬氣和氧氣的混合氣體環(huán)境中，通過濺射形成記錄層，氧化該記錄層。
此外，就上述條件而言，在使用Ge含量在10～30％(原子百分比)范圍內(nèi)變化，Sb含量在10～30％(原子百分比)范圍內(nèi)變化，及Te含量在40～80％(原子百分比)范圍內(nèi)變化的記錄層的情況下，或者在使用Ge含量在35～65％(原子百分比)范圍內(nèi)變化，Sb含量在10～30％(原子百分比)范圍內(nèi)變化，Te含量在35～65％(原子百分比)范圍內(nèi)變化的記錄層的情況下，得到與上面描述的結(jié)果類似的結(jié)果。
此外，在使用不包括Ag的記錄層的情況下，或者在Ag含量在1～10％(原子百分比)范圍內(nèi)變化的記錄層的情況下，獲得類似的結(jié)果。
此外，在所有或者部分Ag被替換，并加入1～10％(原子百分比)的選自Au,Cu,Pd,Ta,W,Ir,Sc,Y,Ti,Zr,V,Nb,Cr,Mo,Mn,Fe,Ru,Co,Rh,Ni,Ag,Tl,S,Se,Pt和N的至少一種元素的情況下，獲得類似的結(jié)果。
此外，在記錄層4的形成過程中，通過利用氬氣和氧氣的混合氣體作為濺射氣體，形成厚度2納米的第二記錄層4a，隨后通過把濺射氣體改變?yōu)闅鍤?，形成厚?6納米的第一記錄層4b，并通過再次把濺射氣體改變?yōu)闅鍤夂脱鯕獾幕旌蠚怏w，再次形成厚度2納米的第二記錄層4a，同時在形成記錄層之后，不進行借助流入氬氣-氧氣混合氣體實現(xiàn)的氧化處理的情況下，獲得增大反射系數(shù)的效果。當改變形成第二記錄層過程中的氧分壓，以便把第二記錄層的氧平均含量從第一記錄層的2％(原子百分比)改變?yōu)?0％(原子百分比)時，借助加速試驗得到的信號不穩(wěn)定性的增大表現(xiàn)出與表1中所示結(jié)果類似的結(jié)果。在第一記錄層的氧含量為第二記錄層的氧含量的1/3或小于第二記錄層的氧含量的情況下，盤的反射系數(shù)增大2％。當只在第一記錄層4b的一側(cè)形成第二記錄層4a時，獲得的性能非常類似于在第一記錄層4b的兩側(cè)都形成第二記錄層4a時的性能。另外，當在1～10納米的范圍內(nèi)改變第二記錄層4a的厚度時，獲得非常相似的性能，但是當厚度為5納米或更大時，記錄靈敏性降低，并且記錄所需的功率增大約1毫瓦。把和實施例1相同的基體1a放入具有多個濺射室并提供良好的層厚均勻性和可再現(xiàn)性的濺射設備的第一濺射室中。利用ZnS和SiO2的混合物作為靶材，在氬氣中通過濺射沉積，在基體1a上形成厚度90納米的(ZnS)80(SiO2)20(80和20表示摩爾百分比)第一覆蓋層2。隨后，在把該基體移入第二濺射室之后，利用Cr2O3作為靶材，在氬氣中濺射沉積厚度20納米的Cr2O3第一保護層3。此后，在把該基體移入第三濺射室之后，通過利用燒結(jié)的Ag2.5Ge20Sb22.5Te55(2.5,20,22.5和55表示原子百分比)作為靶材，在氬氣中濺射沉積厚度16納米的記錄層4。隨后，把基體移入氧化物形成室，并使之留在氧氣氣氛中一定的時間，以便氧化記錄層4。隨后，把基體移入第四濺射室，并類似于第一覆蓋層的形成，濺射沉積厚度18納米的(ZnS)80(SiO2)20(80和20表示摩爾百分比)第二保護層5。隨后，在第五濺射室中，利用AlCr合金作為靶材，濺射沉積厚度為35納米的Al94Cr6(94和6表示原子百分比)第一反射層6。最后，在第六濺射室中，利用AlTi合金作為靶材，濺射沉積厚度為35納米的Al99Ti1(99和1表示重量百分比)第二反射層7。從濺射設備中取出具有沉積的覆蓋層，保護層，記錄層和反射層的基體，并通過旋轉(zhuǎn)涂覆，在第二反射層7上形成紫外線固化的樹脂保護層8。
按照類似的方式，在另一類似基體1b上連續(xù)堆疊(ZnS)80(SiO2)20(80和20表示摩爾百分比)第一覆蓋層2′,Cr2O3保護層3′，記錄層4′,(ZnS)80(SiO2)20(80和20表示摩爾百分比)第二保護層5′,Al94Cr6(94和6表示原子百分比)第一反射層6′,Al99Ti1(99和1表示重量百分比)第二反射層7′及紫外線固化的樹脂保護層8′，并借助粘結(jié)層9，以面對面的方式層疊這兩個基體1a和1b，使紫外線固化的樹脂保護層8,8′在層疊基體的內(nèi)部。這時，當粘結(jié)層的直徑為118毫米或更大時，更不可能在粘結(jié)層處發(fā)生歸因于由諸如落下之類原因引起的沖擊而導致的分離。類似于記錄層4，在記錄層4′上進行氧化處理。
在形成記錄層4,4′之后，制備多個盤樣本，根據(jù)不同的氧氣分壓和處理時間，改變記錄層中兩種或多種類型的Ge氧化物和Sb氧化物含量的每個含量，利用和實施例1相同的方法初始化每個盤樣本，隨后借助驅(qū)動器，在盤樣本上記錄8-16個調(diào)制隨機信號。之后，進行在溫度為70℃，相對濕度90％的環(huán)境下保存這些盤40天的加速試驗，在加速試驗之后，在驅(qū)動器中進行再現(xiàn)試驗，研究了和加速試驗之前相比，出錯率增大一倍或更多倍的多個盤。此外，利用驅(qū)動器，在初始化后的每個盤樣本上的恒定位置反復記錄8-16個調(diào)制隨機信號，研究了許多再現(xiàn)或記錄錯誤。表2中表示了當改變記錄層中的Ge氧化物和Sb氧化物的含量時，出錯率增大一倍或更多倍的一些盤。表2中表示了當改變記錄層中的Ge氧化物和Sb氧化物的含量時，重復記錄的次數(shù)。利用XPS設備測量Ge氧化物和Sb氧化物的含量，并借助Ge和Sb的XPS光譜的峰值分離，確定Ge氧化物和Sb氧化物的含量。另外，在表2中，a,b,c和d分別表示氧化的鍺的含量，金屬或合金的未被氧化的鍺的含量，氧化的銻的含量及金屬和合金的未被氧化的銻的含量。
與樣本1-6相比，在加速試驗之后，記錄層未被充分氧化的樣本7的出錯率顯著增大，并且不僅10個樣本中8個樣本的出錯率增大一倍或更多倍，而且就其中的4個樣本而言，再現(xiàn)變得非常困難。
此外，就上述條件而言，在使用Ge含量在10～30％(原子百分比)范圍內(nèi)變化，Sb含量在10～30％(原子百分比)范圍內(nèi)變化，及Te含量在40～80％(原子百分比)范圍內(nèi)變化的記錄層的情況下，或者在使用Ge含量在35～65％(原子百分比)范圍內(nèi)變化，Sb含量在10～30％(原子百分比)范圍內(nèi)變化，Te含量在35～65％(原子百分比)范圍內(nèi)變化的記錄層的情況下，得到與上面描述的結(jié)果類似的結(jié)果。
此外，在使用不包含Ag的記錄層的情況下，或者在Ag含量在1～10％(原子百分比)范圍內(nèi)變化的記錄層的情況下，獲得類似的結(jié)果。
此外，在所有或者部分Ag被替換，并加入1～10％(原子百分比)的選自Au,Cu,Pd,Ta,W,Ir,Sc,Y,Ti,Zr,V,Nb,Cr,Mo,Mn,Fe,Ru,Co,Rh,Ni,Ag,Tl,S,Se,Pt和N的至少一種元素的情況下，獲得類似的結(jié)果。除凹槽1′的中心與相鄰凹槽的中心之間的徑向距離為0.75微米外，其它技術(shù)限制與實施例1相同，把基體1a放入具有多個濺射室并提供良好的層厚均勻性和可再現(xiàn)性的濺射設備的第一濺射室中。利用ZnS和SiO2的混合物作為靶材，在氬氣中通過濺射沉積，在基體1a上形成厚度90納米的(ZnS)80(SiO2)20(80和20表示摩爾百分比)第一保護層2。隨后，在把該基體移入第二濺射室之后，利用燒結(jié)的Ag4In7Sb62Te27(4,7,62和27表示原子百分比)作為靶材，在氬氣中濺射沉積厚度20納米的記錄層4。隨后，把基體移入氧化物形成室，并使之留在氧氣氣氛中一定的時間，以便氧化記錄層4。隨后，把基體移入第三濺射室，并類似于第一保護層的形成，形成厚度20納米的(ZnS)80(SiO2)20(80和20表示摩爾百分比)第二保護層5。隨后，在第四濺射室中，利用AlTi合金作為靶材，沉積厚度100納米的Al99Ti1(99和1表示重量百分比)反射層7。從濺射設備中取出其上沉積有保護層，記錄層和反射層的基體，并通過旋轉(zhuǎn)涂覆，在其頂層上涂敷紫外線固化的樹脂保護層8。
按照類似的方式，在另一類似基體1b上連續(xù)堆疊(ZnS)80(SiO2)20(80和20表示摩爾百分比)第一保護層2′，記錄層4′,(ZnS)80(SiO2)20(80和20表示摩爾百分比)第二保護層5′,Al99Ti1(99和1表示重量百分比)反射層6′及紫外線固化的樹脂保護層8′，并借助粘結(jié)層9，以面對面的方式使這兩個基體1a和1b相互粘結(jié)，使紫外線固化的樹脂保護層8,8′在層疊基體的內(nèi)部。這時，當粘結(jié)層的直徑為118毫米或更大時，更不可能在粘結(jié)層處發(fā)生歸因于由諸如落下之類原因引起的沖擊而導致的分離。類似于記錄層4，對記錄層4′進行氧化處理。
在除只在凹槽上進行記錄之外，其它技術(shù)限制與實施例1相同的情況下，測量如上所述記錄的信號的不穩(wěn)定性，隨后，進行在溫度為80℃，相對濕度90％的環(huán)境下保存這些盤200小時的加速試驗，并在加速試驗之后，測量信號的不穩(wěn)定性。下面表示了在不同的氧分壓，保持時間及記錄層中In氧化物和Sb氧化物的不同含量的情況下，加速試驗前后測得的信號不穩(wěn)定性。利用XPS設備測量記錄層中In氧化物和Sb氧化物的含量，并借助In和Sb的XPS光譜的峰值分離，確定In氧化物和Sb氧化物的含量。另外，在表3中，e,f,g和h分別表示氧化的銦的含量，金屬或合金的未被氧化的銦的含量，氧化的銻的含量及金屬和合金的未被氧化的銻的含量。
與樣本1-6相比，在加速試驗之后，在記錄層未被充分氧化的樣本7中，信號不穩(wěn)定性顯著增大。另外，在氧氣氣氛中的保持時間最長的樣本1中，加速試驗前后的信號不穩(wěn)定性彼此相同，但是其初始信號不穩(wěn)定性遠遠大于樣本2-7的初始信號不穩(wěn)定性。
此外，在上述樣本1-6中，記錄層被保持在氧氣氣氛中一定的時間，以便氧化記錄層，但是也可通過在氬氣和氧氣的混合氣體的環(huán)境中形成記錄層，氧化記錄層。
此外，在上面描述的條件下，在使用Ag含量在1～15％(原子百分比)范圍內(nèi)變化，In含量在1～15％(原子百分比)范圍內(nèi)變化，Sb含量在45～80％(原子百分比)范圍內(nèi)變化，及Te含量在20～40％(原子百分比)范圍內(nèi)變化的記錄層的情況下，得到與上面描述的結(jié)果類似的結(jié)果。
此外，在加入1～10％(原子百分比)的選自Au,Cu,Pd,Ta,W,Ir,Sc,Y,Ti,Zr,V,Nb,Cr,Mo,Mn,Fe,Ru,Co,Rh,Ni,Tl,S,Se,Pt和N的至少一種元素的情況下，獲得類似的結(jié)果。把如同實施例1中使用的基體1a放入具有多個濺射室并提供良好的層厚均勻性和可再現(xiàn)性的濺射設備的第一濺射室中。利用ZnS和SiO2的混合物作為靶材，在氬氣中形成厚度90納米的(ZnS)80(SiO2)20(80和20表示摩爾百分比)第一覆蓋層2。隨后，在把該基體移入第二濺射室之后，利用Cr2O3作為靶材，在氬氣中形成厚度20納米的Cr2O3第一保護層3。之后，在把該基體移入第三濺射室之后，利用燒結(jié)的Ag2.5Ge20Sb22.5Te55(2.5,20,22.5和55表示原子百分比)作為靶材，在氬氣中形成厚度16納米的記錄層4。隨后，使氧氣分壓為10％的氬氣和氧氣的混合氣體以200SCCM的流速流入第三濺射室，持續(xù)一定的時間，以便氧化記錄層4的表面。隨后，把基體移入第四濺射室，在氬氣和氮氣的混合氣體中，形成厚度18納米的ZnS-SiO2-N第二保護層5。隨后，在第五濺射室中，利用AlCr合金作為靶材，形成厚度35納米的Al94Cr6(94和6表示原子百分比)第一反射層6。最后，在第六濺射室中，利用AlTi合金作為靶材，形成厚度35納米的Al99Ti1(99和1表示重量百分比)第二反射層7。從濺射設備中取出具有堆疊的各層的基體，并通過旋轉(zhuǎn)涂覆，在頂層上形成紫外線固化的樹脂保護層8。按照類似的方式，在另一類似的基體1b上形成(ZnS)80(SiO2)20(80和20表示摩爾百分比)第一覆蓋層2′,Cr2O3保護層3′,記錄層4′,ZnS-SiO2-N第二保護層5′,Al94Cr6(94和6表示原子百分比)第一反射層6′,Al99Ti1(99和1表示重量百分比)第二反射層7′及紫外線固化的樹脂保護層8′，并借助粘結(jié)層9，以面對面的方式粘附這兩個基體1a和1b，使紫外線固化的樹脂保護層8,8′在層疊基體的內(nèi)部。這時，當粘結(jié)層的直徑為118毫米或更大時，更不可能在粘結(jié)層處發(fā)生歸因于由諸如落下之類原因引起的沖擊而導致的分離。
制備如上所述的幾種類型的盤，利用驅(qū)動器記錄8-16個調(diào)制隨機信號，以便測量出錯率，隨后，進行在溫度為90℃，相對濕度80％的環(huán)境下保存這些盤100小時的加速試驗，在加速試驗之后，測量同一位置的出錯率(再現(xiàn)出錯率)，并在同一位置重寫隨機信號，以便測量出錯率(重寫出錯率)。下表表示了當保持記錄層中的氧含量恒定，即8％(原子百分比)，并在ZnS-SiO2-N第二保護層的形成過程中，設定氬氣和氮氣的混合氣體中不同的氮氣濃度，以便改變ZnS-SiO2-N第二保護層中的氮含量時，在加速試驗之后，出錯率增大一倍或更多倍的多個盤。此外，使用Auger電子能譜方法測量記錄層中的氧含量，以及第二保護層中的氮含量。
在第二保護層中的氮含量被設定為60％(原子百分比)的情況下，不僅10個盤中的9個盤的再現(xiàn)出錯率增大一倍或更多倍，而且10個盤中的8個盤表現(xiàn)出自身再現(xiàn)非常困難的現(xiàn)象。另外，在氮含量為50％(原子百分比)和25％(原子百分比)的情況下，一些盤的再現(xiàn)出錯率增大一倍或更多倍，但是在這些盤中，沒有出現(xiàn)再現(xiàn)困難的現(xiàn)象。在改變最短標志長的情況下，在把各種最短標志長度的標志記錄在類似于實施例1形成的盤上之后，進行在溫度為90℃，相對濕度80％的環(huán)境下保存這些盤100小時的加速試驗，并在加速試驗后測量信號的不穩(wěn)定性。凹槽1′的中心和相鄰凸區(qū)1″的中心之間的徑向距離被設定為0.74微米，在凹槽和凸區(qū)上進行記錄。檢查標志位置系統(tǒng)和標志邊緣系統(tǒng)，在標志位置系統(tǒng)中，在標志處設定“1”狀態(tài)信息，在除去標志之外的部分設定“0”狀態(tài)信息，在標志邊緣系統(tǒng)中，在標志邊緣處設定“1”狀態(tài)信息，在除去標志邊緣之外的部分設定“0”狀態(tài)信息。加速試驗之后，記錄層中氧含量各自不同的盤的信號不穩(wěn)定性的變化情況如圖5中所示。制備幾種基體1a，這些基體由直徑120毫米，厚度0.6毫米的透明材料(例如，聚碳酸酯樹脂，玻璃等)構(gòu)成，并包括由圖2中所示的徑向并列的環(huán)形凹槽1′和1″(即，在同心或螺旋表面形狀上)，它們彼此的區(qū)別在于凹槽1′的中心和相鄰凸區(qū)1″的中心之間的徑向距離。在類似于實施例1，在這些基體上形成的盤上記錄最短標志長度為0.7微米的標志之后，進行在溫度為90℃，相對濕度80％的環(huán)境下保存這些盤100小時的加速試驗，并在加速試驗后測量信號的不穩(wěn)定性。檢查標志位置系統(tǒng)和標志邊緣系統(tǒng)，在標志位置系統(tǒng)中，在標志處設定“1”狀態(tài)信息，在除去標志之外的部分設定“0”狀態(tài)信息，在標志邊緣系統(tǒng)中，在標志邊緣處設定“1”狀態(tài)信息，在除去標志邊緣之外的部分設定“0”狀態(tài)信息。加速試驗之后，記錄層中氧含量各自不同的盤的信號不穩(wěn)定性的變化情況如圖6中所示。制備基體1a，該基體由直徑120毫米，厚度0.6毫米的透明材料(例如，聚碳酸酯樹脂，玻璃等)構(gòu)成，并包括由圖2中所示的徑向并列的環(huán)形凹槽1′和1″(即，在同心或螺旋表面形狀上)，在該基體上，凹槽1′或凸區(qū)1″沿環(huán)形方向被分成多個凹槽部分或凸區(qū)部分，并沿著凹槽1′或凸區(qū)1″延伸的環(huán)形方向，在凹槽部分或凸區(qū)部分之間形成表示地址信息的凹凸小坑。在類似于實施例1在這些基體上形成盤，并在作為記錄磁道的凹槽1′和凸區(qū)1″上均進行10000記錄之后，進行在溫度為90℃，相對濕度80％的環(huán)境下保存這些盤100小時的加速試驗。下表表示了在其上進行10000次記錄的凹槽1′或凸區(qū)1″的區(qū)域，可其中可記錄信息的第一區(qū)域上的記錄層中的氧含量，和在其上形成表示地址信息等的凹凸坑的區(qū)域，即只用于再現(xiàn)預定信息的第二區(qū)域上的記錄層中的氧含量之間的關(guān)系，以及第一區(qū)域和第二區(qū)域之間，隨著加速條件下保存時間的變化而變化的反射系數(shù)的關(guān)系。
權(quán)利要求
1．一種信息記錄介質(zhì)，它包括基體和基體上的記錄層，借助局部加熱和冷卻，記錄層可在晶態(tài)和非晶態(tài)之間局部轉(zhuǎn)變，從而借助局部轉(zhuǎn)變把信號記錄在記錄層中，其中記錄層含有氧。
2．按照權(quán)利要求1所述的信息記錄介質(zhì)，其中記錄層包括Te和Se中的至少一種作為記錄層的主要成分。
3．按照權(quán)利要求1或2所述的信息記錄介質(zhì)，其中記錄層中的氧含量為記錄層中所有原子的總含量的2～20％(原子百分比)。
4．按照權(quán)利要求1-3任一所述的信息記錄介質(zhì)，其中記錄層以氧化物的形式含有氧。
5．按照權(quán)利要求1-4任一所述的信息記錄介質(zhì)，其中記錄層包括Ge，并且至少一部分Ge以氧化物的形式存在于記錄層中。
6．按照權(quán)利要求5所述的信息記錄介質(zhì)，其中記錄層中呈氧化物形式的至少一部分Ge的含量a和記錄層中，除去呈氧化物形式的至少一部分Ge之外的另一部分Ge的含量b之間的關(guān)系，最好在由(0.02≤a/(a+b)≤0.5)確定的范圍內(nèi)。
7．按照權(quán)利要求1-4任一所述的信息記錄介質(zhì)，其中記錄層包括Sb，并且至少一部分Sb以氧化物的形式存在于記錄層中。
8．按照權(quán)利要求7所述的信息記錄介質(zhì)，其中記錄層中呈氧化物形式的至少一部分Sb的含量c和記錄層中，除去呈氧化物形式的至少一部分Sb之外的另一部分Sb的含量d之間的關(guān)系，最好在由(0.01≤c/(c+d)≤0.2)確定的范圍內(nèi)。
9．按照權(quán)利要求1-4任一所述的信息記錄介質(zhì)，其中記錄層含有Ag,In,Sb和Te，并且至少一部分In以氧化物的形式存在于記錄層中。
10．按照權(quán)利要求9所述的信息記錄介質(zhì)，其中記錄層中呈氧化物形式的至少一部分In的含量e和記錄層中，除去呈氧化物形式的至少一部分In之外的另一部分In的含量f之間的關(guān)系，最好在由(0.01≤e/(e+f)≤0.5)確定的范圍內(nèi)。
11．按照權(quán)利要求1-4任一所述的信息記錄介質(zhì)，其中記錄層包括Ag,In,Sb和Te，并且至少一部分Sb以氧化物的形式存在于記錄層中。
12．按照權(quán)利要求11所述的信息記錄介質(zhì)，其中記錄層中呈氧化物形式的至少一部分Sb的含量g和記錄層中，除去呈氧化物形式的至少一部分Sb之外的另一部分Sb的含量h之間的關(guān)系，最好在由(0.01≤g/(g+h)≤0.2)確定的范圍內(nèi)。
13．按照權(quán)利要求1所述的信息記錄介質(zhì)，其中可借助光束局部加熱記錄層。
14．按照權(quán)利要求1所述的信息記錄介質(zhì)，其中氧以記錄層中氧化物的形式存在于記錄層中，并且當加熱以熔化一部分記錄層時，由于該部分記錄層中包含的氧化物，該部分記錄層保持較高的粘性，從而該部分記錄層保持較高的表面張力，以致熔化并且隨后被冷卻固化的該部分記錄層和環(huán)繞該部分記錄層的另一部分記錄層之間的至少一部分分界線是光滑的弧形。
15．按照權(quán)利要求13或14所述的信息記錄介質(zhì)，其中記錄信號具有“0”狀態(tài)和“1”狀態(tài)，“0”狀態(tài)和“1”狀態(tài)中的一個狀態(tài)由所述至少一部分分界線確定，并在所述至少一部分分界線處被識別。
16．按照權(quán)利要求13或14所述的信息記錄介質(zhì)，其中冷卻固化后的該部分記錄層為非晶態(tài)，另一部分記錄層為晶態(tài)。
17．按照權(quán)利要求13或14所述的信息記錄介質(zhì)，其中冷卻固化后的該部分記錄層為晶態(tài)，另一部分記錄層為非晶態(tài)。
18．按照權(quán)利要求1所述的信息記錄介質(zhì)，其中基體包括徑向并列的多個環(huán)形凹槽，和在凹槽之間環(huán)形延伸的，并沿徑向方向并列的多個凸區(qū)，所述徑向并列的多個凹槽和所述徑向并列的多個凸區(qū)中的至少一個構(gòu)成記錄軌道，信號被記錄在記錄軌道上。
19．按照權(quán)利要求18所述的信息記錄介質(zhì)，其中記錄軌道之間的徑向距離不大于1微米。
20．按照權(quán)利要求18所述的信息記錄介質(zhì)，其中記錄軌道之間的徑向距離不大于0.7微米。
21．按照權(quán)利要求18所述的信息記錄介質(zhì)，其中在圓周方向上，熔化并且隨后冷卻固化的記錄層部分的最小長度不大于0.7微米。
22．按照權(quán)利要求18所述的信息記錄介質(zhì)，其中在圓周方向上，熔化并且隨后冷卻固化的記錄層部分的最小長度不大于0.5微米。
23．按照權(quán)利要求1所述的信息記錄介質(zhì)，還包括接觸記錄層的保護層，其中保護層至少包括氧和氮之一。
24．按照權(quán)利要求23所述的信息記錄介質(zhì)，其中保護層中氮含量為保護層中所有成分的總含量的1～50％(原子百分比)。
25．按照權(quán)利要求23所述的信息記錄介質(zhì)，其中保護層包括ZnS和SiO2。
26．按照權(quán)利要求23所述的信息記錄介質(zhì)，其中保護層至少包括氧化鉻，氧化鉭，氧化鋁和氮化鍺之一。
27．按照權(quán)利要求1所述的信息記錄介質(zhì)，其中氧濃度為單位體積中氧原子數(shù)與總原子數(shù)之比，并且記錄層中的氧濃度沿記錄層的厚度方向變化。
28．按照權(quán)利要求27所述的信息記錄介質(zhì)，其中氧濃度沿記錄層的厚度方向，從記錄層的中點朝向記錄層的相對兩表面中的至少一個表面增大。
29．按照權(quán)利要求27所述的信息記錄介質(zhì)，其中氧濃度沿記錄層的厚度方向，從記錄層的中點朝向記錄層的相對兩表面中的每個表面增大。
30．按照權(quán)利要求27所述的信息記錄介質(zhì)，其中氧濃度沿記錄層的厚度方向，從記錄層的中點到記錄層相對兩表面中的至少一個表面，增大為記錄層中點處氧濃度的至少兩倍。
31．按照權(quán)利要求27所述的信息記錄介質(zhì)，還包括用于反射光線的反射層，其中記錄層被布置在反射層和基體之間，沿記錄層厚度方向，記錄層具有更接近基體的第一表面和更接近反射層的第二表面，并且第一表面上的氧濃度低于第二表面上的氧濃度。
32．按照權(quán)利要求27所述的信息記錄介質(zhì)，還包括用于反射光線的反射層，其中記錄層被布置在反射層和基體之間，沿記錄層厚度方向，記錄層具有更接近基體的第一表面和更接近反射層的第二表面，并且第一表面上的氧濃度高于第二表面上的氧濃度。
33．按照權(quán)利要求27所述的住處記錄介質(zhì)，還包括用于反射光線的反射層，其中記錄層被布置在反射層和基體之間，沿記錄層厚度方向，記錄層具有更接近基體的第一表面和更接近反射層的第二表面，并且氧濃度沿記錄層的厚度方向，從記錄層的中點朝著第一表面增大。
34．按照權(quán)利要求27所述的住處記錄介質(zhì)，還包括用于反射光線的反射層，其中記錄層被布置在反射層和基體之間，沿記錄層厚度方向，記錄層具有更接近基體的第一表面和更接近反射層的第二表面，氧濃度沿記錄層的厚度方向，從記錄層的中點朝著第二表面增大。
35．按照權(quán)利要求1所述的信息記錄介質(zhì)，其中記錄層包括可記錄信息的第一區(qū)域和只能再現(xiàn)先前記錄的信息的第二區(qū)域，并且第一區(qū)域和第二區(qū)域之間氧含量的差值不大于18％(原子百分比)。
36．按照權(quán)利要求35所述的信息記錄介質(zhì)，其中在第一區(qū)域上多次進行刪除記錄信號和錄制信號，以致第一區(qū)域上至少一部分記錄層在晶態(tài)和非晶態(tài)之間的轉(zhuǎn)變被多次重復之后，第一區(qū)域和第二區(qū)域之間氧含量的差值不大于18％(原子百分比)。
37．一種通過在晶態(tài)和非晶態(tài)之間局部轉(zhuǎn)變記錄層，記錄信號的信息記錄方法，該方法包括下述步驟加熱要熔化一部分記錄層，冷卻固化被加熱的該部分記錄層，從而形成由除去該部分記錄層之外的另一部分記錄層環(huán)繞的信號標志，記錄信號包括“0”狀態(tài)和“1”狀態(tài)，“0”狀態(tài)和“1”狀態(tài)中要記錄的一個狀態(tài)由所述一部分記錄層和所述另一部分記錄層之間的至少一部分分界線確定，并在所述至少一部分分界線處識別“0”狀態(tài)和“1”狀態(tài)中被記錄的狀態(tài)，其中記錄層包含呈氧化物形式的氧，以便當加熱熔化一部分記錄層時，由于該部分記錄層中包含的氧化物，該部分記錄層保持較高的粘性和表面張力，從而熔化后被冷卻固化的該部分記錄層和另一部分記錄層之間的至少一部分分界線是光滑的弧形。
38．按照權(quán)利要求37所述的信息記錄方法，其中冷卻固化后的該部分記錄層為非晶態(tài)，另一部分記錄層為晶態(tài)。
39．按照權(quán)利要求37所述的信息記錄方法，其中冷卻固化后的該部分記錄層為晶態(tài)，另一部分記錄層為非晶態(tài)。
40．按照權(quán)利要求37所述的信息記錄方法，其中借助光束的輻照，加熱熔化所述一部分記錄層。
41．按照權(quán)利要求37所述的信息記錄方法，其中記錄層包括第一記錄層和第二記錄層，在第一記錄層和第二記錄層之間，氧濃度發(fā)生急劇變化，第一記錄層厚度方向上的氧濃度的平均值不大于第二記錄層厚度方向上的氧濃度的平均值的三分之一，并且第一記錄層的厚度大于第二記錄層的厚度。
42．按照權(quán)利要求41所述的信息記錄方法，其中記錄層包括多個第二記錄層，并且第一記錄層被布置在第二記錄層之間。
全文摘要
信息記錄介質(zhì)具有基體和位于基體上的記錄層,借助局部加熱和冷卻,記錄層可在晶態(tài)和非晶態(tài)之間局部轉(zhuǎn)變,從而借助局部轉(zhuǎn)變把信號記錄在記錄層中,并且記錄層含有氧。
文檔編號G11B7/253GK1311739SQ99809145
公開日2001年9月5日 申請日期1999年7月30日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月31日
發(fā)明者一條稔, 碇喜博, 田村禮仁, 渡邊均, 松室秀隆 申請人:日立馬庫塞魯株式會社