[发明专利]一种包括半导体层的可记录光存储介质及其制造方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及光存储介质(optical storage medium)，具体而言涉及一种光盘，可以在该光存储介质上以高数据密度将数据存储为标记(mark)和间隔(space)，本发明还涉及一种制造光存储介质的方法。

背景技术

在光存储介质中，数据以光学可读方式存储，例如通过集成在读取头(pickup)内的激光和光电探测器。所述光电探测器用于探测在从所述存储介质读取数据时激光束的反射光。同时，目前已知有大量的光存储介质，它们采用不同的激光波长运转并具有不同的大小以提供从不到1G至50G字节(GB)的存储容量。光存储介质的格式包括：只读格式(例如音频光盘(Audio CD)、视频光盘(Video CD))；单写多读光介质(例如CD-R、DVD-R和DVD+R)以及可擦重写格式(例如CD-RM、DVD-RM和DVD+RM)。将数字数据沿着所述介质的一个或多个层中的轨道(track)存储。

目前具有最高数据容量的存储介质是蓝光盘(BD)，其能够在双层光盘上存储50GB数据。目前已有的蓝光格式是只读BD-ROM、可擦重写BD-RE和单写多读BD-R光盘。为了对蓝光盘进行读写，使用405nm激光波长的光学读取头。在蓝光盘上使用320nm的轨道间距和2T至8T和9T的标记长度，其中T是信道位长并对应于138-160nm的最小标记长度。可擦重写BD-RE光盘基于相变技术，包括相变层，所述相变层例如利用AglnSbTe或GeSbTe化合物。关于蓝光盘系统的进一步的信息例如可以通过互联网www.blu-raydisc.com从蓝光组织(Blu-Ray Group)获得。

与蓝光盘相比，具有超高分辨率近场结构(Super-RENS)的新型光存储介质有可能在一个维度上增加光存储介质的数据密度3到4倍。这种所谓的Super-RENS设置在光存储介质的数据层上，并能够极大地降低用于从光存储介质读出或者向光存储介质写入的光点(lig hf spot)的有效尺寸。超高分辨率层还被称为掩膜层(mask layer)，因为其设置在数据层之上并且对于某些材料而言只有激光束的高密度中心部分才能穿透掩膜层。另外，用于掩膜层的材料在聚焦激光束的中心部分具有较高反射率，例如InSb显示出该非线性特性。

Super-RENS效应使得可以记录和读取存储在光盘的标记中的数据，所述标记具有低于读写光盘上的数据所用光学读取头的分辨率极限(resolution limit)的尺寸。已知的是，光学读取头的分辨率的光学衍射极限大约是lambda/(2NA)，其中lambda是激光波长，NA是光学读取头的物镜的数值孔径。

Tominaga、Nakano和Atoda在1998年10月12日的“AppliedPhysics Letters，Vol.73，No.15”上发表的论文“An approach forrecording and readout beyond the diffraction limit with a n Sb thinfilm”介绍了用于记录和检索光学衍射极限之外的小标记的超高分辨率近场技术，其中使用Sb薄膜作为超高分辨率层。

已知的是，半导体材料也可以用作Super-RENS光存储介质的掩膜层，例如ZnO。Takamori等在“Japanese Journal of Applied Physics，Vol.44，No.5b，2005，pp.3627-3630”上发表的论文“Energy-Gap-Induced super-Resolution Optical Disc using ZnO Interference Film”中说明了用于这种类型的Super-RENS层的半导体材料。Takamori等的论文说明了一种Super-RENS光盘，以ZnO作为激活层(active layer)并且设置在ROM型基片上，该论文发现温度升高可以局部增加ZnO的透射率(transmittance)，从而触发能够进行衍射极限之下探测的近场相互作用。