专利名称：数据存储设备的探针的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于数据存储设备的探针，更具体地讲，涉及一种具有高分辨能力和优良的耐久性的用于数据存储设备的探针。
背景技术：
随着紧凑的产品诸如移动通信终端和电子袖珍记事本越来越流行，对于微型集成的非易失性记录介质的需求也越来越大。然而，难于减小传统硬盘和高度集成闪速存储器的尺寸。因此，已经研究一种利用扫描探针的数据存储设备作为替代品。
探针用于各种扫描探针显微镜(SPM)技术。例如，探针用于扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜(AFM)、磁力显微镜(MFM)、扫描近场光学显微镜(SNOM)和静电力显微镜(EFM)，其中，扫描隧道显微镜(STM)检测当电压施加到探针和样品之间时产生的电流来再现信息；原子力显微镜(AFM)利用探针和样品之间的原子力；磁力显微镜(MFM)利用样品的磁场和磁化的探针之间的相互作用力；扫描近场光学显微镜(SNOM)克服了由于可见光的波长导致的分辨率的限制；静电力显微镜(EFM)利用样品和探针之间的静电力。
为了利用这种SPM技术以高速记录和再现高密度的信息，需要一种纳米探针。因此，可使用锐型探针，然而与钝型探针相比，锐型探针易于磨损。
图1和图2分别示出了在记录和再现信息的试验测试过程中获得的传统锐型探针和传统钝型探针的照片。图3和图4分别示出了图1和图2的试验结果中的每个探针的针尖(tip)磨损程度和面密度的数字结果。
参照图1至图4，当相同量的负载施加到锐型探针和钝型探针时，可以观察到每个探针的针尖磨损程度。在这个试验中，锐型探针的针尖的半径是5nm，钝型探针的针尖的半径是50nm，施加到每个探针的负载是30nN，每个探针的移动速度是2μm/s。
根据这个试验的结果，当相同的负载施加到探针时，锐型探针的针尖磨损比钝型探针的针尖磨损严重。这是因为锐型探针的半径小于钝型探针的半径，从而减小了施加负载的区域。因此，即使对锐型探针和钝型探针施加相同的负载，施加到锐型探针的针尖的压强更大。
由于锐型探针的分辨能力比钝型探针的分辨能力强，所以在制造高密度记录设备时锐型探针优于钝型探针。然而，锐型探针的磨损程度高于钝型探针的磨损程度。
发明内容
本发明提供了一种用于数据存储设备的探针，通过降低该探针的针尖磨损程度，该探针具有高分辨能力和改善的耐久性。
根据本发明的一方面，提供了一种用于在记录介质上记录信息或再现记录在所述记录的信息的数据存储设备的探针。探针包括在探针的针尖上形成的涂层，其中，针尖的尖端被暴露，并且涂层和尖端相对于记录介质具有预定的接触区域。
涂层可为绝缘层。
涂层可由SiO2制成。
针尖可由TiPt和CoNi之一制成。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于在记录介质上记录信息或再现记录在所述记录的信息的数据存储设备的探针。该探针包括涂层，形成在探针的针尖上；和绝缘层，形成在涂层和探针的针尖之间。针尖的尖端被暴露，并且涂层、绝缘层和针尖的尖端相对于记录介质具有预定的接触区域。
涂层可为导体。
涂层可为类钻碳(DLC)层。
针尖可由Si制成。
绝缘层可由SiO2制成。
因此，通过形成涂层和/或绝缘层，增大了用于数据存储设备的探针的机械接触区域，从而降低了施加到探针的压强。从而，可使用具有高分辨能力的锐型探针并可降低针尖的尖端的磨损程度。因此。探针具有优良的耐久性。
另外，由于探针通过绝缘层与涂层屏蔽，所以探针的操作不受涂层的影响。
通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，本发明的以上和其他特征和优点将会变得更加清楚，其中图1示出了用于数据存储设备的传统探针中的锐型探针的试验结果；图2示出了用于数据存储设备的传统探针中的钝型探针的试验结果；图3和图4示出了图1和图2的试验结果中的每个探针的针尖磨损程度和面密度的数字结果；图5是根据本发明第一实施例的用于数据存储设备的探针的示意图；图6示出了图5中的数据存储设备的受力图；图7是根据本发明第二实施例的用于数据存储设备的探针的示意图。
具体实施例方式
现在，将参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。在附图中相同的标号表示相同的元件。
图5是根据本发明第一实施例的用于数据存储设备的探针10的示意图，图6示出了数据存储设备的受力图。
参照图5和图6，探针10包括针尖11和覆盖针尖11的涂层12。尽管在图5和图6中示出的仅有探针10的针尖11，但是探针10可包括悬臂(未显示)。
针尖11可为电阻针尖。在这种情况下，该针尖可具有由p型杂质和n型杂质制成的主体和电阻区域。另外，针尖11可由TiPt或CoNi制成。
针尖11的尖端(peak)13可接触预定的记录介质。
涂层12覆盖针尖11的外圆周。涂层12可为绝缘体。例如，涂层12可由作为绝缘材料的SiO2制成。
根据本实施例，涂层12没有覆盖尖端13，尖端13向记录介质暴露。如果尖端13被涂层12覆盖，则涂层12可作为电阻器，从而使记录介质的信息失真。
另外，根据本实施例，尖端13和涂层12与记录介质形成预定的接触区域。更具体地讲，如图6所示，当负载F被施加到探针10时，负载F分散在区域A上，该区域A是针尖10和涂层12与记录介质的接触区域。即，根据本实施例，通过提供涂层12和如上所述形成的针尖11，可增大探针10的机械接触区域同时保持探针10的恒定的电磁接触区域。探针10的电磁接触区域是与将信息记录在记录介质上或从记录介质再现信息相关的探针的接触区域，探针10的机械接触区域是分散负载来降低探针10的磨损的区域。如图6所示，由于区域A的每单位面积的压强是P，所以降低了施加到针尖11的压强。因此，根据本实施例，可通过使用具有高分辨能力的锐型探针11来降低尖端13的磨损程度。
图7是根据本发明第二实施例的用于存储数据设备的探针10的示意图。
参照图7，探针10包括针尖11、覆盖针尖11的涂层12和置于针尖11和涂层12之间的绝缘层15。
针尖11可由Si制成。
根据本实施例，绝缘层15位于针尖11和涂层12之间，用于使针尖11与涂层12绝缘。绝缘层15可由SiO2制成。由于涂层12可用作针尖11的屏蔽，所以通过放置了如上所述的绝缘层15，涂层12可形成为导体。
涂层12可为类钻碳(DLC)层，该层具有高硬度和与润滑表面的低摩擦系数。这样，当涂层12为DLC层，并且绝缘层15位于涂层12和针尖11之间时，可利用DLC层的优良的特性同时DLC层不影响针尖11的操作。
另外，根据本实施例，针尖11的尖端13没有被涂层12和绝缘层15覆盖，并且向记录介质暴露。如果尖端13被涂层12和绝缘层15覆盖，则涂层12和绝缘层15可用作电阻器并使记录介质的信息失真。
此外，根据本实施例，尖端13、涂层12和绝缘层15与记录介质具有预定的接触区域。更具体地讲，尖端13、涂层12的顶部表面14和绝缘层15的顶部表面16形成平面区域，并且同时与记录介质接触。因此，由于施加到针尖11的负载分散在尖端13、涂层12的顶部表面14和绝缘层15的顶部表面16上，所以施加到尖端13的压强可减小。因此，可通过使用具有高分辨能力的锐型针尖11来降低尖端13的磨损程度。
由于在根据本实施例的探针10中具有如上所述的针尖11、涂层12和绝缘层15，探针10的机械接触区域可增大的同时保持探针10的恒定电磁接触区域。
根据本发明，通过形成涂层和/或绝缘层，增大了用于数据存储设备的探针的机械接触区域，从而降低了施加到探针的压强。从而，可使用具有高分辨能力的锐型探针并可降低针尖的尖端的磨损程度。因此，该探针具有优良的耐久性。
另外，由于探针通过绝缘层与涂层屏蔽，所以探针的操作不受涂层的影响。
尽管已经参照本发明的示例性实施例具体示出和描述了本发明，但是本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以以形式和细节对本发明做出各种改变。
权利要求
1.一种用于在记录介质上记录信息或再现记录在所述记录的信息的数据存储设备的探针，所述探针包括在所述探针的针尖上形成的涂层，其中，所述针尖的尖端被暴露，并且所述涂层和所述尖端相对于记录介质具有预定的接触区域。
2.根据权利要求1所述的探针，其中，所述涂层是绝缘层。
3.根据权利要求2所述的探针，其中，所述涂层由SiO2制成。
4.根据权利要求1所述的探针，其中，所述针尖由TiPt和CoNi之一制成。
5.一种用于在记录介质上记录信息或再现记录在所述记录的信息的数据存储设备的探针，所述探针包括涂层，形成在所述探针的针尖上；绝缘层，形成在所述涂层和所述探针的所述针尖之间，其中，所述针尖的尖端被暴露，并且所述涂层、所述绝缘层和所述尖端相对于记录介质具有预定的接触区域。
6.根据权利要求5所述的探针，其中，所述涂层是导体。
7.根据权利要求5所述的探针，其中，所述涂层是类钻碳层。
8.根据权利要求5所述的探针，其中，所述针尖由Si制成。
9.根据权利要求5所述的探针，其中，所述绝缘层由SiO2制成。
全文摘要
本发明提供了一种用于数据存储设备的探针。该探针包括在探针的针尖上形成的涂层，其中，针尖的尖端被暴露，并且涂层和尖端相对于记录介质形成预定的接触区域。另外，探针还可包括形成在涂层和探针的针尖之间的绝缘层。涂层、绝缘层和针尖的尖端相对于记录介质具有预定的接触区域。因此，探针通过利用锐型针尖可获得高分辨能力，同时可降低针尖的尖端的磨损程度，从而具有优良的耐久性。
文档编号G11B9/00GK1822155SQ20061000050
公开日2006年8月23日 申请日期2006年1月9日 优先权日2005年2月11日
发明者柳震奎, 金大殷 申请人:三星电子株式会社