专利名称：包含基本惰性的低熔化温度数据层的光学数据存储介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及长期数字数据存储介质，并且更具体地，涉及生产非常稳定的数字数据存储介质的材料和制造方法。特别地，公开了具有包含熔化温度在大约200°C和1000°C 之间的基本惰性的材料的数据层的光盘。
背景技术：
光学数据存储介质通常涉及在数据层中使用有机染料或相变材料。这些材料不贵，并可容易地用低功率激光进行“书写”。遗憾地，这些材料随着时间趋向于降解，使它们不适于长期数据存储。金属和金属合金也已用于数据存储介质。碲用于早期材料，但由于其易氧化，没有被广泛接受。碲合金例如GST (GeSbTe) ,AgSbSe2和AgSbI^2具有充分提高的抗氧化性，这使它们更适于数据存储。尽管这类材料迄今用于光学数据存储，但它们都显示了不同程度的氧化。这种氧化使它们对长期数据存储具有较小的吸引力。因此，对包含一种或多种对氧化基本惰性的材料的数据存储介质存在需要。
发明内容
包含抗氧化数据层的光学信息介质对长期数据存储特别有吸引力。该数据层包含至少一种材料，该材料对氧化基本惰性并且处于块状(bulk form)、作为50nm薄膜、和/或作为多孔膜或微粒膜(particulate film)时，具有大约200°C至大约1000°C的熔点。
以下图形成本说明书的一部分并且被包括以进一步说明本发明的某些方面。可通过参考这些图中的一个或多个，结合本文呈现的具体实施方式
的详细描述，更好地理解本发明。图1显示了一种光学信息介质，其具有与基本惰性的低熔化温度数据层直接面接触的支持衬底。图2显示了一种光学信息介质，其具有支持衬底、至少一个居间层和基本惰性的低熔化温度数据层。图3显示了一种光学信息介质，其具有第一支持衬底、基本惰性的低熔化温度数据层和第二支持衬底。
图4显示了一种光学信息介质，其具有支持衬底、第一介电层、基本惰性的低熔化温度数据层和第二介电层。图5显示了一种光学信息介质，其具有第一支持衬底、第一介电层、基本惰性的低熔化温度数据层、第二介电层和第二支持衬底。图6显示了一种光学信息介质，其具有第一支持衬底、第一介电层、至少一个第一居间层、基本惰性的低熔化温度数据层、至少一个第二居间层和第二支持衬底。发明详述尽管以“包括”各种组分或步骤(解释为含义“包括，但不限于”)的措辞描述组合物和方法，但组合物和方法也可“基本上由各种组分和步骤组成”或“由各种组分和步骤组成”，这样的术语应该被解释为定义了基本封闭式成员组。MM一种实施方式包括适用于档案目的的光学信息介质。将材料和制造方法设计成非常耐用并且不会很大程度地遭受老化降解作用。同样地，信息书写方法意欲为永久性的并且不会很大程度地遭受老化降解作用。该光学信息介质包括至少一个数据层，以及至少一个支持衬底，其中该数据层包括至少一种数据层材料，该材料对氧化基本惰性并且处于块状、作为50nm薄膜、和/或作为多孔膜或微粒膜时，具有大约200°C至大约1000°C的熔点。 该限定的熔点范围是有吸引力的，因为这些温度可容易地利用激光源实现。优选地，数据层在书写和未书写部分之间提供高光学对比度。例如，未书写的数据层可具有高光学反射率或低光学反射率。具有小于或等于大约1. 5eV的小带隙的材料，由于它们的高光学对比度，可为有吸引力的。光学信息介质可通常为任何形状和大小。目前优选的形状为平圆盘。其他形状包括鼓状或线性带状。目前预想的介质包括平圆形，大小包括大约8cm直径、大约12cm直径 (像常见的⑶或DVD)、大约13cm直径、大约20cm直径、大约10英寸(大约25. 4cm)直径、 大约^cm直径和大约12英寸(大约30. 48cm)直径。光学信息介质的横截面图可为对称或不对称的。该横截面最通常是不对称的。数据层包括至少一种数据层材料，基本上由至少一种数据层材料组成，或由至少一种数据层材料组成，该数据层材料对氧化基本惰性，并且当处于(a)块状，(b)作为50nm 薄膜，和/或(c)作为多孔膜或微粒膜时，具有大约200°C至大约1000°C的熔点或分解点。 短语“对氧化基本惰性”是指在22°C下，块材料(bulk material)暴露于空气48小时后， (a)在该块材料上不形成氧化物层，或(b)在块材料上形成不大于大约30nm厚的氧化物层。 更优选该氧化物层不大于大约25nm厚、不大于大约20nm厚、不大于大约15nm厚、不大于大约IOnm厚、不大于大约8nm厚、不大于大约6nm厚、不大于大约5nm厚、不大于大约4nm厚、 不大于大约3nm厚、不大于大约2nm厚、不大于大约Inm厚，或在块材料上不形成氧化物层。 氧化物层的厚度可容易地利用X射线光电子光谱(XPQ或扫描电子显微镜(SEM)技术进行测量。在替代性的定义中，“在高温下对氧化基本惰性”可类似地通过在200°C下将块材料暴露于空气48小时并测量任何形成的氧化物层的厚度，进行测量。稳定的氧化物材料对氧化是惰性的，并且在高温度下对氧化是惰性的，因为它们已经被充分氧化。数据层材料可通常为金属、金属合金、金属氧化物、类金属或这些材料类型的任何结合。数据层材料的具体例子包括AuSn合金(块熔点在278°C和1064°C之间，取决于Sn百分比含量)、AuSi合金(块熔点在363°C和1064°C之间，取决于Si百分比含量)、AuGe合金(块熔点在300°C和1064°C之间，取决于Ge百分比含量)、Auh合金块熔点)、 Cr0(197°C块熔点)、Cr0j400°C块分解点)和VO2 (1967°C块熔点；400°C薄膜熔点)。数据层可进一步包括至少一种掺杂剂。该掺杂剂可用于调整或修改数据层材料的热、光学和稳定性状态(profile)。可选地或另外地，当阅读标记时，该掺杂剂可用于修改读出信号的不对称性。数据层通常可为任何厚度。厚度低限可为大约2nm。厚度高限可为大约250nm。 示例性厚度为大约2nm、大约4nm、大约6nm、大约8nm、大约10nm、大约12nm、大约14nm、大约16nm、大约18nm、大约20nm、大约30nm、大约40nm、大约50nm、大约60nm、大约70nm、大约 80nm、大约 90nm、大约 lOOnm、大约 llOnm、大约 120nm、大约 130nm、大约 140nm、大约 150nm、 大约160nm、大约170nm、大约180nm、大约190nm、大约200nm、大约210nm、大约220nm、大约 230nm、大约240nm、大约250nm，以及在这些值的任何两个之间的范围。一个具体的范围可为大约12nm至大约45nm。数据层可进一步包括已经书写数据的位置。该位置显示了与没有书写数据的其他位置之间的可检测差异。支持衬底通常可为任何适宜用于光学信息存储的材料。具有期望的光学和机械性质的聚合物或陶瓷材料是普遍可用的。支持衬底通常包括聚碳酸酯、聚苯乙烯、氧化铝、 聚二甲硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲脂、氧化硅、玻璃、铝、不锈钢或其混合物。如果不需要衬底透明度，则可使用金属衬底。也可使用其他光学透明塑料或聚合物。支持衬底可选自具有足够刚度或硬度的材料。硬度通常以每单位面积的压力为单位测量为杨氏模数，并且优选大约0. 5GPa至大约70GPa。硬度值的具体例子为大约0. 5GPa、大约lGPa、大约5GPa、大约 lOGPa、大约20GPa、大约30GPa、大约40GPa、大约50GPa、大约60GPa、大约70GPa，以及在这些值的任何两个之间的范围。支持衬底可选自具有大约1. 45至大约1. 70折射率的材料。 折射率的具体例子包括大约1. 45、大约1. 5、大约1. 55、大约1. 6、大约1. 65、大约1. 7，以及在这些值的任何两个之间的范围。支持衬底优选包括不易受老化降解作用影响的材料。目前优选的材料为聚碳酸酯、玻璃和氧化硅(熔凝硅石)。支持衬底通常可为任何厚度。衬底厚度可作为驱动容量(drive capacity)的函数进行选择1. 2毫米厚的衬底与⑶驱动相适宜，0. 6毫米厚的衬底与D⑶驱动相适宜，0. 1 毫米厚的衬底与BD驱动相适宜。光学信息介质可包括第一支持衬底和第二支持衬底。第一支持衬底和第二支持衬底可用相同的材料制成，或可用不同的材料制成。第一支持衬底和第二支持衬底通常这样定向，以便它们形成光学信息介质的两外层(即，当以横截面看时，为第一层和最后层)。在 DVD类型形式中尤其如此。该布置在图3、5和6中示出。支持衬底可与数据层面接触，或在它们之间可有至少一个居间层。这些层的布置在图1 2中图示出。在图1所示的实施方式中，横截面将首先横切第一支持衬底10，随后为数据层15。在图2所示的实施方式中，横截面将首先横切第一支持衬底10，随后为至少一个居间层20，随后为数据层15。在图2中，第一支持衬底10与至少一个居间层20面接触，至少一个居间层20与数据层15面接触。
在图3所示的实施方式中，横截面将首先横切第一支持衬底10，随后为数据层15， 随后为第二衬底25。在图4所示的实施方式中，横截面将首先横切第一支持衬底10，随后为第一介电层30，随后为数据层15，随后为第二衬底25。在图5所示的实施方式中，横截面将首先横切第一支持衬底10，随后为第一介电层30，随后为数据层15，随后为第二介电层， 随后为第二衬底25。在图6所示的实施方式中，横截面将首先横切第一支持衬底10，随后为第一介电层30，随后为至少一个第一居间层20，随后为数据层15，随后为至少一个第二居间层40，随后为第二衬底25。示例性居间层包括绝热层、介电层、连接层、反射层、吸收层、相消干涉层、相长干涉层、材料接收层(material take-up layer)和增粘层。在向数据层书写数据期间，绝热层和介电层可保护衬底不受产生的热的影响。绝热层和介电层的例子包括硅石(SiO2)、二氧化硅-硫化锌(SiO2-ZnS)、硫化锌、碳、氧化铝、硅、氮化硅、氮化硼、氧化钛(TiOx)和氧化钽(TaOx)。连接层可在其他高反射层的表面上提供一定程度的吸收。一个连接层的例子为碳。反射层可在数据层前或数据层后提供增加的反射率。反射层材料的例子包括铬和银。 吸收层可用作连接层或用于吸收在光学介质层叠件(stack)内任何位置处的辐射。相消干涉层和相长干涉层可包括任何具有合适厚度和合适光学性质的材料。可针对特定波长的光优化厚度，以引起对要使用的特定激光辐射的相长干涉或相消干涉。这些干涉层可用于增加书写和未书写区域之间的对比度。可用于干涉层的示例性材料包括氮化硅(Si3N4)、氟化镁(MgF2)、氟化钙(CaF2)、 硫化锌(ZnS)、熔凝石英、氟化铈(CeFx)、氟化镧(LaFx)、氟化钕(NdFx)、氧化铪(HfOx)或其他氧化物。可用的示例性金属氧化物包括氧化铬(CrxOx)、氧化钼(MoOx)、氧化钨(W0X、 W2O3)、氧化铅(PbxOx)、氧化钽(TeixOx)、氧化铑(MixOx)、氧化镉(CdOx)、氧化铟QnxOx)、氧化铁(Fe5xOx)、氧化钛(TixOx)、氧化铝(Al2O3)、氧化钇( )、氧化镧(Lii2O3)、氧化锆(ZrO2)、氧化铈(Ce5xOx)和氧化镁(MgOx)。符号表示中的下标“X”可为任何整数，并且列举的材料不被任何符号表示所限制。金属氧化物层可包含一种金属氧化物或多种金属氧化物的混合物。 此外，可使用任何的各种聚合物。可以旋涂(spin on)或以任何其他方式施加这样的聚合物。材料接收层起接收至少一部分数据层材料的作用，数据层材料至少部分由于书写而从数据层移出。接收机制可包括能量入射过程(energetic projectile process)、扩散过程或材料从数据层移入接收层的任何其他过程。示例性接收层材料包括聚碳酸酯、铬和硅。增粘层提高邻近增粘层的至少一个层的粘附力。增粘层可通过对邻近增粘层的每一层良好粘附提高抵抗分层的物理强度。增粘层的例子包括铬、碳和Si02。要使用的具体增粘层材料取决于邻近层。例如，氧化锆(ZrO2)和氧化铍(BeO)是良好的用于粘附金的增粘层材料。应该理解，一种材料可提供多于一种的功能，多种材料可用于提供单一功能，或者材料和层的任何结合可用于提供功能的任何结合而没有限制。居间层的其他例子为导热层。该类型的层将热从书写数据的位置传导离开，减少或消除了对邻近位置的热损害。用于传导层的示例性材料为铬。光学信息介质可包括至少一个位于居间层之间的反射层和/或除了居间层(一个或多个)之外的反射层。反射层通常定向远离支持衬底，以便从反射层到数据层的距离小于从反射层到支持衬底的距离。
在一个实例中，数据层15包括AuSi，当对数据层进行书写后，与数据层的未书写区域相比，其在书写标记处变得更具有反射性。在另一个实例中，数据层包括黑色砂金。黑色砂金是例如通过在高压下溅射或蒸发而沉积的金。在高压下施加金导致金作为非常小的颗粒施加和/或导致金成为高度多孔的。其他在高压下沉积的金属也可产生多孔膜或由非常小的颗粒组成的膜。无论如何，与标记处的书写区域相比，小颗粒/高度多孔的数据层在未书写区域中对激光辐射是更有吸收性。因此，对小颗粒/高度多孔的数据层例如黑色砂金的书写导致数据层在书写标记处变得更有反射性并为随后数据的阅读提供了所需的对 ^匕貞。在另一种实施方式中，一个或多个居间层20/40位于第一支持衬底和数据层之间。所述一个或多个居间层20可包括碳和/或铬的连接层。可选地或另外地，居间层20/40 可包括黑色砂金或某些其他相对有吸收性的材料。在某些实施方式中，居间层20/40可为接收层并可包括接收来自数据层15的至少一部分材料和/或与来自数据层15的至少一部分材料相互混合的铬或硅。还在另一种实施方式中，所述一个或多个居间层20/40可包括作为介电层或作为任何类型的保护层起作用的一种或多种材料。这种保护性居间层的良好候选者可包括氧化锆(ZrO2)和/或氧化铍(BeO)，其也可对某些材料例如金提供提高的粘附性。还在另一种实施方式中，一个或多个居间层20/40可包括氮化硅(Si3N4)、氧化铪 (HfOx)和以上关于可用于干涉层的材料所列举的其他氧化物和/或其他材料的一种或多种。在某些实施方式中，优选使用具有相对高折射率的材料。可基于阅读用激光波长选择这样的居间层20的厚度，以便居间层20根据下面的等式1和2，从其两表面提供反射辐射的相长干涉或相消干涉，其中η为薄膜折射率，t为膜厚度，λ为波长，m为整数(0，1，2…)。2nt = (m+1/2) λ等式 12nt = m λ等式 2这些等式是公开可用的更复杂和更通常适用的等式的简化。然而，这些等式对于本公开的目的而言至少概念上是准确的。这些等式在第一种情况下对于居间层20的薄膜来说是适用的，该居间层20的薄膜被在居间层两个相反面上的材料夹在中间，该材料具有大于居间层折射率或小于居间层折射率的折射率。即，η(第一材料)，η(第二材料)<η(居间层)或η(第一材料)，η(第二材料)>η(居间层)。在图6的实例中，这意味着第一介电层30和数据层15将各自具有高于居间层20的折射率或它们将各自具有低于居间层20的折射率。在这种情况下，等式1可用于确定居间层的合适厚度，以提供相长干涉。相似地，在这种情况下，等式2可用于确定居间层的合适厚度，以提供相消干涉。应该注意，η通常是波长的函数。这些等式对于第二种情况来说是合适的，在第二种情况中居间层20的薄膜被在居间层两个相反面上的材料夹在中间，该材料中的一种具有大于居间层折射率的折射率， 该材料中的另一种具有小于居间层折射率的折射率。即，η(第一材料)<η(居间层) <η(第二材料)或η(第一材料)>η(居间层)>η(第二材料)。在图6的实例中，这意味着第一介电层30具有低于居间层20折射率的折射率，居间层20具有低于数据层15的折射率；或第一介电层30具有高于居间层20折射率的折射率，居间层20具有高于数据层 15的折射率。在该第二种情况下，等式1可用于确定居间层的合适厚度，以提供相消干涉。相似地，在这种情况下，等式2可用于确定居间层的合适厚度，以提供相长干涉。可使用具有任何折射率的材料。然而，随着折射率变低，层的厚度必须增加以提供所需的干涉。相反地，使用具有相对高折射率的材料的优点是，这样做能够实现并入薄的干涉层。与沉积较厚层可能的制造速度相比，沉积较薄的干涉层产生了更快的制造速度。同时，较薄的层可在介质中提供改善的书写特性。例如，破坏较薄的层通常比破坏较厚的层需要更少的能量。另外地或可选地，较薄的干涉层通常从激光和周围层吸收更少的能量。因此，尽管用较少能量进行书写，但仍然可实现有效的书写。此外，在热管理是一个问题的情况下，应该理解，要求较少能量的书写过程可能对介质和书写质量本身更好。更进一步地， 较低能量的书写过程要求较低的激光功率和较便宜的驱动器。对于在书写标记处变得不太具有反射性的数据层材料来说，该相长干涉在更具反射性的未书写区域和不太具有反射性的书写区域之间提供更大的对比度。如果书写该标记破坏了标记处的相长干涉层，则该对比度甚至可更大。对于本身在书写标记处变得更具有反射性的数据层材料来说，可选择居间层厚度以提供相消干涉，以便层叠件的反射率通常在未书写区域和书写区域中降低。即，如果相消干涉层未由于书写标记被破坏，则书写标记处的反射率也可通过相消干涉减小。在另一方面，如果书写破坏了相消干涉层，则未书写区域和书写区域之间的对比度将高于没有相消干涉层时的对比度，因为相消干涉作用将在未书写区域处维持，并将由于书写，在标记处减少或消失。应该理解，数据层15中的组分材料可具有任何比率。例如，在AuSi合金数据层材料中，可具有任何百分比的金和任何百分比的硅。相似地，可具有任何水平的掺杂。可调节这些百分比和掺杂水平，以控制介质的光学性质和行为。可选地或另外地，当阅读书写标记时，该百分比和掺杂水平可用于修改读出信号的不对称性。制备方法 本发明另外的实施方式涉及制备光学信息介质的方法。可以不同的顺序施加不同的层，这取决于光学信息介质产品中所需的具体层。可都在支持衬底一侧施加这些层，这产生在一个外表面上具有支持衬底的的最终产品。可选地，可在支持衬底的两侧施加这些层，这产生具有不位于最终产品外表面上的支持衬底的
最终广品。在以下描述的各种方法中，数据层包括至少一种数据层材料，基本上由至少一种数据层材料组成，或由至少一种数据层材料组成，该数据层材料对氧化基本惰性，和/或在高温下对氧化基本惰性。当处于(a)块状，(b)作为50nm薄膜，和/或(c)作为多孔膜或微粒膜时，该数据层材料可具有大约200°C至大约1000°C的熔点或分解点。在一种实施方式中，该方法可包括提供支持衬底，以及施加数据层，以便该数据层与支持衬底面接触。该方法产生例如图1中示出的光学信息介质。在可选实施方式中，该方法可包括提供支持衬底，施加至少一个居间层，以便该居间层与支持衬底面接触，以及施加数据层，以便该数据层与居间层面接触。该方法产生例如图2中示出的光学信息介质。还在另一个可选实施方式中，该方法可包括提供第一支持衬底；施加数据层，以便该数据层与第一支持衬底面接触；以及施加第二支持衬底，以便该第二支持衬底与数据层面接触。该方法产生例如图3中示出的光学信息介质。
在另外可选实施方式中，该方法可包括提供支持衬底，施加至少一个第一介电层， 以便该第一介电层与支持衬底面接触，施加数据层，以便该数据层与第一介电层面接触，以及施加至少一个第二介电层，以便该第二介电层与数据层面接触。该方法产生例如图4中示出的光学信息介质。在另外可选实施方式中，该方法可包括提供第一支持衬底，施加至少一个第一介电层，以便该第一介电层与支持衬底面接触，施加数据层，以便该数据层与第一介电层面接触，施加至少一个第二介电层，以便该第二介电层与数据层面接触，以及施加第二支持衬底，以便该第二支持衬底与第二介电层面接触。该方法产生例如图5中示出的光学信息介质。在另外可选实施方式中，该方法可包括提供第一支持衬底，施加至少一个第一介电层，以便该第一介电层与支持衬底面接触，施加一个或多个第一居间层，以便该第一居间层(一个或多个)与第一介电层面接触，施加数据层，以便该数据层与第一居间层(一个或多个)面接触，施加一个或多个第二居间层，以便该第二居间层与数据层面接触，以及施加第二支持衬底，以便该第二支持衬底与第二居间层面接触。该方法产生例如图6中示出的光学信息介质。在一种实施方式中，制备光学信息介质可包括沉积数据层材料，该数据层材料通过向数据层施加书写用激光能量，变得更加具有反射性。以这种方式作出反应的数据层材料的一个例子为AuSi。因此，在一种情况下，制备的方法包括将AuSi施加到支持衬底、介电层或一些其他居间层上。与书写前的材料相比，在书写后将提供增加的反射率的另一种材料是黑色砂金。黑色砂金是例如通过在高压下的溅射或蒸发沉积的金。在高压下施加金导致金作为非常小的颗粒而施加和/或导致金高度多孔。其他材料可相似地受到高压下施加的影响。无论如何，与标记处的书写区域相比，小颗粒/高度多孔的数据层在未书写区域中对激光辐射更有吸收性。因此，制备方法可包括以在未书写区域产生更大激光能量吸收的方式沉积金或一些其他材料的数据层材料。应该理解，可调节数据层15中的组分材料。例如，在AuSi合金中，可并入任何百分比的金和任何百分比的硅。相似地，可进行任何水平的掺杂。可进行这些变化，以调节介质的光学性质和行为。施加步骤可包括物理气相沉积(例如溅射、反应溅射、电子束蒸发和目标的激光消融)、化学气相沉积、或者由材料的纳米颗粒旋涂或印制层。可用粘合剂或不用粘合剂施加第二支持衬底。使用方法任何上述的数字数据介质都可用于存储数字数据。方法可包括提供光学信息介质，包括至少一个支持衬底，以及至少一个数据层，以及向数据层中的位置施加能量，以引起数据层中可检测的变化。该方法可进一步包括检测数据层中的变化。在一种实施方式中，引起数据层中可检测的变化包括通过对数据层施加能量，使数据层变得更加具有反射性。以这种方式作出反应的数据层材料的一个例子为AuSi。因此，在一种情况下，该方法包括使AuSi在书写标记处比在数据层的未书写区域变得更加具有反射性。在另一种实施方式中，引起数据层中可检测的变化包括通过对数据层施加能量，使数据层变得更加具有反射性。以这种方式作出反应的数据层材料的一个例子为黑色砂金。黑色砂金是例如通过在高压下的溅射或蒸发沉积的金。在高压下施加金导致金作为非常小的颗粒而施加和/或导致金成为高度多孔的。其他材料可相似地受到高压下施加的影响。无论如何，与标记处的书写区域相比，小颗粒/高度多孔的数据层在未书写区域中对激光辐射更有吸收性。即，向小颗粒/高度多孔数据层例如黑色砂金上的书写使数据层在书写标记处变得更具有反射性。在使用的各种方法中，数据层包括至少一种数据层材料，基本上由至少一种数据层材料组成，或由至少一种数据层材料组成，该数据层材料对氧化基本惰性，和/或在高温下对氧化基本惰性。当处于(a)块状，(b)作为50nm薄膜，和/或(c)作为多孔膜或微粒膜时，该数据层材料具有大约200°C至大约1000°C的熔点或分解点。向数据层中的位置施加能量也可局部产生足够的热，使支持衬底中的磁轨 (track)变形，特别是当光学信息介质不包含绝热层和/或导热层时。可随后检测支持衬底中的变形位置。激光器可用于施加能量步骤和检测步骤中。激光器的主要分类包括气体激光器、 二极管泵浦固态激光器和二极管激光器。以下的实施例被包括以说明本发明优选的实施方式。本领域技术人员应当理解， 在随后的实施例中公开的技术代表本发明人发现的、在本发明的实施中起到良好作用的技术，并且因此可被认为构成其实施的优选模式。然而，本领域技术人员应该根据本公开理解到在所公开的具体实施方式
中可进行很多改变，并且仍然获得相同或相似的结果，而不脱离本发明的范围。
实施例予页言件实施例1=H^TAuSn数据HI^1 炭Il酉旨光盘的泡丨备提供12cm直径聚碳酸酯盘衬底。将基本氧化惰性的、低温熔点的15nm厚AuSn数据层施加到盘衬底上，以形成如图1所示的结构。预言件实施例2 具有铭居间层和AuSi数据层的玻璃光盘的制备提供12cm直径玻璃盘衬底。将5 IOnm铬(Cr)的居间层施加到盘衬底上。将基本氧化惰性的、低温熔点的25nm厚AuSi数据层施加到铬层上，以形成如图2所示的结构。预言性实施例3 具有CrO2数据层的聚碳酸酯光盘的制备提供12cm直径聚碳酸酯盘衬底。将基本氧化惰性的、低温熔点的40nm厚CiO2数据层施加到盘衬底上。将聚氨酯粘合剂施加到数据层上，随后为第二聚碳酸酯盘衬底。将该盘以2，000 5，500rpm旋转2 5秒，并且随后进行UV固化，以形成如图3所示的结构。予页言件实施例4有AuIn合金数据HI^1 炭Il酉旨光盘的泡丨备提供12cm直径聚碳酸酯盘衬底。将二氧化硅介电层施加到盘衬底上。接下来，将基本氧化惰性的、低温熔点的30nm厚Auh数据层施加到该第一介电层上。将第二、相同的二氧化硅上部介电层施加到数据层上，以形成如图4所示的结构。该结构可进一步具有施加到第二介电层上的聚氨酯粘合剂，随后为第二聚碳酸酯盘衬底。将该盘以2，000 5，500rpm旋转2 5秒，并且随后进行UV固化，以形成如图5 所示的结构。
^MM 5 有介申 ι 层、碳居间层和 AuSi ^mmmmmmmm^Mmm^提供聚碳酸酯支持衬底。将SiO2介电层溅射成大约45nm厚度。将碳的连接层/ 保护层在SiO2介电层上溅射成大约19nm的厚度。将AuSi合金的数据层在碳连接层/保护层上溅射成大约20nm的厚度。将另一个碳的保护层在AuS数据层上溅射成大约13nm的厚度。用 PVD75 溅射沉积仪(Kurt J. Lesker Company ;Pittsburgh，PA)，溅射 SiO2 层、第一碳层、AuSi层禾口第二碳层。^MM 6 书写和1 !!有AuSi数据层的t施彻丨5的聚碳酸酯光盘用具有设定在650nm波长的二极管激光器的0DU1000分析仪器(Pulstec Industrial Co. ,Ltd. ；Hamamatsu—City Japan)测量反射率。该盘具有大约 232mV 的非书写反射率，如ODU所见。通过在Ix下，在23mW至34mW功率下用ODU书写，完成调整。与未书写区相比，盘上的书写区变得更加具有反射性。将具有14T至3T大小的标记，用Ix多脉冲书写方法书写到盘上。对应于大约270mV的反射率变化，完成调整。这些结果表明该层系统对于书写和阅读光学数字数据是潜在有用的系统。本文公开和请求保护的所有组分和/或方法和/或工艺和/或装置都可按照本公开制作和实施，而不需要过度的实验。尽管已经根据优选实施方式描述了本发明的组成和方法，但对于本领域技术人员来说，显然可对组成和/或方法和/或装置和/或工艺以及本文所述方法的步骤或步骤顺序进行改变，而不脱离本发明的思想和范围。更具体地，显然某些既在化学上又在物理上相关的试剂可替代本文描述的试剂，同时实现相同或相似的结果。所有对本领域技术人员来说是明显的这类相似的替代和修改，视为在本发明的范围和思想内。
权利要求
1.一种光学信息介质，包括 至少一个支持衬底；以及至少一个数据层，其包括至少一种数据层材料，其中 所述数据层材料对氧化基本惰性；并且当处于(a)块状，(b)作为50nm薄膜，和/或(c)作为多孔膜或微粒膜时，所述数据层材料具有大约200°C至大约1000°C的熔点。
2.根据权利要求1所述的光学信息介质，其中当块状所述数据层材料在22°C下暴露于空气48小时时，在所述块材料上形成不大于大约30nm厚的氧化物层。
3.根据权利要求1所述的光学信息介质，其中当块状所述数据层材料在22°C下暴露于空气48小时时，在所述块材料上没有形成氧化物层。
4.根据权利要求1所述的光学信息介质，其中当所述数据层材料是稳定的氧化物。
5.根据权利要求1所述的光学信息介质，其中所述数据层包括AuSn合金、AuSi合金、 AuGe 合金、AuIn 合金、CrO, CrO2 或 VO2。
6.根据权利要求1所述的光学信息介质，其中所述数据层进一步包括至少一种掺杂剂。
7.根据权利要求1所述的光学信息介质，进一步包括在所述支持衬底和所述数据层之间的至少一个居间层。
8.根据权利要求1所述的光学信息介质，其中所述支持衬底包括聚碳酸酯、聚苯乙烯、 氧化铝、聚二甲硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲脂、氧化硅、玻璃、熔凝硅石或其混合物。
9.根据权利要求1所述的光学信息介质，其中所述数据层具有大约2nm至大约250nm 的厚度。
10.根据权利要求1所述的光学信息介质，其具有平圆盘形状。
11.根据权利要求1所述的光学信息介质，进一步包括至少一个居间层，其位于所述支持衬底和所述数据层之间；其中 所述居间层包括碳和铬中的至少一种；以及所述数据层包括AuSi。
12.根据权利要求1所述的光学信息介质，进一步包括至少一个居间层，其位于所述支持衬底和所述数据层之间；其中 所述居间层包括铬和硅中的至少一种；以及所述数据层包括金。
13.根据权利要求1所述的光学信息介质，进一步包括至少一个居间层，其位于所述支持衬底和所述数据层之间；其中 所述居间层包括氧化锆和氧化铍中的至少一种；以及所述数据层包括金。
14.根据权利要求1所述的光学信息介质，进一步包括至少一个居间层，其位于所述支持衬底和所述数据层之间，其中所述居间层包括氮化硅，所述氮化硅的厚度提供在预定书写激光波长下的反射激光辐射的相长干涉和相消干涉中的至少一种。
15.根据权利要求1所述的光学信息介质，其中所述数据层包括AuSi和黑色砂金中的至少一种。
16.一种制备光学信息介质的方法，所述方法包括提供支持衬底；以及施加包括数据层材料的数据层，其中所述数据层材料对氧化基本惰性；并且当处于(a)块状，(b)作为50nm薄膜，和/或(c)作为多孔膜或微粒膜时，所述数据层材料具有大约200°C至大约1000°C的熔点
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述施加数据层包括溅射、反应溅射、电子束蒸发、目标的激光消融或化学气相沉积。
18.根据权利要求16所述的方法，进一步包括施加至少一个居间层，以便所述居间层面接触所述支持衬底和所述数据层。
19.根据权利要求16所述的方法，进一步包括施加至少一个居间层，其位于所述衬底和所述数据层之间，其中所述居间层施加到一厚度，所述厚度在来自具有预定波长的阅读激光的反射辐射中引起相长干涉和相消干涉的至少一种。
20.一种存储数字数据的方法，所述方法包括提供光学信息介质，其包括至少一个支持衬底，以及包括至少一种数据层材料的至少一个数据层，其中所述数据层材料对氧化基本惰性；并且当处于(a)块状，(b)作为50nm薄膜，和/或(c)作为多孔膜或微粒膜时，所述数据层材料具有大约200°C至大约1000°C的熔点；以及向所述数据层中的位置施加能量，以引起所述数据层中可检测的变化。
21.根据权利要求20所述的方法，进一步包括检测所述数据层中的所述变化。
22.根据权利要求20所述的方法，进一步包括检测所述数据层中的所述变化；其中居间层在来自阅读激光的反射辐射中引起相长干涉和相消干涉的至少一种。
全文摘要
公开了一种包含数据层材料的光学信息介质，该数据层材料对氧化基本惰性，并具有限定的熔点范围。对氧化惰性和熔点范围使得该介质对于长期信息存储特别有吸引力。
文档编号G11B7/242GK102414749SQ201080018571
公开日2012年4月11日 申请日期2010年2月26日 优先权日2009年2月27日
发明者B·M·伦特, D·E·奥尔雷德, D·P·汉森, E·C·巴德, M·O·沃辛顿, M·R·林福德, R·C·戴维斯 申请人:布莱阿姆青年大学