CN1538424B - 信息记录介质及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种多层信息记录介质，即使长期作档案记录后也具有良好的复制性能和良好的记录和重写性能及良好的重复重写性能。信息记录介质(22)至少有在结晶相和非晶相之间能够产生可逆相变的第一记录层(104)和第二记录层(204)，第一记录层(104)含有Ge、Te和Bi，而第二记录层(204)含有Sb和一种或多种选自V、Mn、Ga、Ge、Se、Ag、In、Sn、Te、Pb、Bi和Au的元素M1。

Description

信息记录介质及其生产方法
技术领域
本发明涉及利用光或电记录、删除、重写和复制信息用的信息记录介质及其生产方法。
背景技术
利用激光束进行光学记录、删除、重写和复制信息用的信息记录介质包括相变光信息记录介质。为了在相变光信息记录介质中记录、删除和重写信息，要利用的一种现象是，记录层(相变材料层)在结晶相和非晶相之间能够可逆相变。一般来说，在记录信息时，高能激光束(记录能)照射在记录层上，其曝光于高能激光束中的部分熔融后快速冷却，相变成非晶相，以记录信息。当删除信息时，用能量低于记录能的低能激光束(删除能)照射记录层中处于非晶相的部分，记录层被加热并慢慢冷却，使被照射部分恢复为结晶相，从而将记录的信息删除。因此，通过用能量的高能和低能之间调制的激光束照射记录层，可以在删除相变光信息记录介质中记录的信息的同时记录或重写新的信息(例如，可以参见YoshitoTsunoda等人的“Basics and applications of optical disk storage”，The Instituteof Electronics，Information and Communication Engineers，1995，第2章)。
另外，不用上述激光束照射记录层时，可以用其上施加电流时产生的焦耳热改变记录层的相变材料的状态，以此将信息记录到电相变信息记录介质的记录层上。这种电相变信息记录介质利用其上施加电流时产生的焦耳热，从而使记录层的相变材料的状态在结晶相(低电阻)和非晶相(高电阻)之间变化。为了阅读信息，探测结晶相和非晶相之间的电阻差。当夹在电极之间的非晶相记录层薄膜上施加的电流递增时，在某一阈电流值时记录层薄膜相变为结晶相，其电阻快速下降。另外，当在结晶相记录层薄膜上施加大电流和短周期宽脉冲时，记录层薄膜熔融并快速冷却，使其恢复高电阻非晶相。因此可以用其作为可再写的信息记录介质。用标准电气设备很容易探测结晶相和非晶相之间的电阻差，因此，可以用这种记录层得到可再写的信息记录介质(例如，可以参见Makoto Kikuchi的“Basics of Amprphous Semiconductors”，Ohmsha，Ltd，1982，第8章)。
相变光信息记录介质的例子包括本发明的发明人发明的已经工业化的4.7GB/DVD-RAM。4.7GB/DVD-RAM的结构示于图10，其中，信息记录介质12具有7层结构，从激光入射侧观察时，该结构包括依次排列的基板1、入射侧介电膜2、入射侧界面膜3、记录膜4、入射相反侧(counterincident side)界面膜5、入射相反侧介电膜6、光吸收校正膜7和反射膜8。
入射侧介电膜2和入射相反侧介电膜6具有光学功能和热功能。对于光学功能来说，为了增加信号幅度，调节光学距离，使记录膜4的光吸收效率增加，使结晶相和非晶相之间的反射系数的变化幅度增加。对于热功能来说，诸如基板1和仿真基板10的耐热性低的部分与在记录时要加热到高温的记录膜4隔离。传统上用80mol％ZnS和20mol％SiO2的混合物作为介质材料，其具有良好的透明性、高折射率、低导热性、良好的绝热性能、良好的机械性能和良好的耐潮湿性。注意：通过用矩阵法进行计算时，可以精确地确定入射侧介电膜2和入射相反侧介电膜6的膜厚，从而形成使记录膜4的结晶相和非晶相之间的光反射量有很大差别的条件，会有大量的光被吸收在记录膜4中(例如，可以参见HiroshiKubota的“Wave Optics”，Iwanami Shoten，1971，第3章)。
记录膜4通过使用高速结晶材料不仅具有初始记录/重写性能，而且还具有优异的档案(archival)性能(很长时间后复制记录信号的性能)、优异的档案重写性能(很长时间后将记录的信号删除或重写的性能)，高速结晶材料包括Ge-Sn-Sb-Te，其中，GeTe-Sb2Te3上的假二元相变材料中的一部分Ge被Sn替代。
入射侧界面膜3和入射相反侧界面膜5的作用分别是防止入射侧介电膜2和记录膜4之间及入射相反侧介电膜6和记录膜4之间发生质量传递。质量传递是通过在记录膜4上照射激光束进行重复记录和重写时的一种现象，其中，用于入射侧介电膜2和入射相反侧介电膜6的80mol％ZnS和20mol％SiO2的混合物中的S扩散到记录膜中。当S扩散到记录膜中时，其重复的重写性能将遭到破坏(例如，参见N.Yamada等人，Japanese Journal of Applied Physics，Vol37(1998)，2104-2110页)。为了防止重复的重写性能遭到破坏，可以将含Ge的氮化物用于入射侧界面膜3和入射相反侧界面膜5(例如，参见日本未审公开专利H10-275360)。
上述技术能够达到优异的重写性能和很高的可靠性，并且已经导致4.7GB/DVD-RAM的工业化。
另外，为了进一步提高信息记录介质的性能，人们研究了很多其它的技术。例如，对于光信息记录介质来说，人们研究了用斑直径减小的激光束进行高密度记录的技术，通过下述措施可以达到这一目的：使用波长短于传统上使用的红色激光束的波长的蓝色-紫色激光束，或者使用排列在激光束入射侧上的更薄的基板和具有很高数值孔径(NA)的物镜。另外，在人们研究的其它技术中，用具有两个信息层的光信息记录介质使其存储能力加倍，用从其一侧进入的激光束在两个信息层中记录和复制信息(例如，参见日本未审公开专利2000-36130和2002-144736)。
为了增加信息记录介质的容量和用减小的斑直径进行记录，需要即使在记录标记很小的情况下也能形成形状良好的记录标记的光信息记录介质。当小斑直径用于记录时，在记录层上照射激光束的时间较短。因此，为了形成小的记录标记，形成记录层的材料必须快速结晶，或者必须将具有高结晶促进效应的界面层排列成与记录层接触的状态。
另外，在从两个信息层的一侧记录和复制信息的光信息记录介质中(下面有时候称之为两层光信息记录介质)，为了使用穿过靠近激光束入射侧的信息层(下面有时候称之为第一信息层)的激光束并在远离激光束入射侧的信息层(下面有时候称之为第二信息层)上记录和复制信息，必须通过使记录层极其薄化而提高第一信息层的透明度。但是，当记录层薄化时，记录层结晶时形成的晶核数量减少，原子的移动距离缩短。因此，记录层越薄，形成结晶相越困难(即，结晶速度降低)。
另外，如果通过缩短信息记录介质的信息记录时间提高信息传输速率，则结晶时间缩短。因此，为了得到能够承载高传输速率的信息记录介质，必须提高记录层的结晶性能。另外，高传输速率时记录信息与低传输速率时记录信息相比，因为记录层在加热后快速冷却，所以记录后非晶相中形成的微晶核的百分比下降。换句话说，更易于得到更稳定的非晶相。长期储存后，非晶相具有变成更稳定能态的趋势，因此，当以高传输速率记录信息时，记录层难以进一步结晶，档案重写性能将遭到破坏。
本发明的发明人进行的实验显示：用具有下述组成的材料作为记录层时，可以改善记录层的结晶速度(结晶能力)：用Sn取代GeTe-Sb2Te3线上或与其邻近的假二元体系中的一部分Ge。此时，如果Sn的取代量增加，则信号幅度会降低，因为结晶相和非晶相之间的光学变化会越来越小。另外，因为如果Sn量增加，则记录的非晶相会逐步结晶，所以档案性能会遭到破坏，特别是以低传输速率记录信息时。
如上所述，难以在增加其容量的同时在一个信息记录介质中同时达到高传输速率下的档案重写性能和低传输速率下的档案性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种多层信息记录介质，特别是双层信息记录介质，其中，记录层的结晶性能得以改善，能够同时达到高传输速率下的档案重写性能和低传输速率下的档案性能，还具有良好的重复重写性能。
根据本发明的一个方面，信息记录介质至少有两个信息层。信息记录介质至少包括第一信息层和第二信息层，第一信息层包括能够用光学装置或电气装置在结晶相和非晶相之间产生可逆相变的第一记录层，第二信息层包括能够用光学装置或电气装置在结晶相和非晶相之间产生可逆相变的第二记录层。第一记录层含有Ge、Te和Bi，第二记录层含有Sb和至少一种选自V、Mn、Ga、Ge、Se、Ag、In、Sn、Te、Pb、Bi和Au的元素M1。因此，在得到的信息记录介质中，第一信息层和第二信息层具有高传输速率下的档案重写性能和低传输速率下的档案性能。
在本发明的另一个方面中，第一记录层还可以含有Sb。在这种情况下，第一记录层包括Ge、Te、Bi和Sb。因为Sb能够改善热稳定性，所以能够改善低传输速率下的档案性能。
在本发明的另一个方面中，第一记录层还可以含有Sn。在这种情况下，第一记录层包括Ge、Te、Bi和Sn。因为Sn能够改善结晶性能，所以能够改善高传输速率下的档案重写性能。
在本发明的另一个方面中，第一记录层还可以含有1.0原子％或更多的Bi。从而可以达到高传输速率下的档案重写性能和良好的低传输速率下的档案性能。
在本发明的另一个方面中，第一记录层可以用组成式GeaBibTe3+a表示，其中，0＜a≤60，1.5≤b≤7。根据该信息记录介质，可以达到高传输速率下的档案重写性能和良好的低传输速率下的档案性能。
在本发明的另一个方面中，第一记录层可以用组成式(Ge-M2)aBibTe3+a表示，其中，M2是至少一种选自Sn和Pb的元素。根据该信息记录介质，取代Ge-Bi-Te三元组合物中的Ge的Sn和/或Pb能够改善其结晶性能，因此能够改善高传输速率下的档案重写性能。特别优选地是，在第一记录层的组成中，M2是15％或更低。这是因为如果M2的组成比例很大，则来自第一记录层的信号幅度将减小。
在本发明的另一个方面中，第一记录层的组成可以用组成式Gea(Bi-Sb)bTe3+a表示，根据该信息记录介质，取代Ge-Bi-Te三元组合物中的Bi的Sb改善了热稳定性，所以能够改善低传输速率下的档案性能。
在本发明的另一个方面中，第一记录层的组成可以用组成式(Ge-M2)a(Bi-Sb)bTe3+a表示，根据该信息记录介质，取代Ge-Bi-Te三元组合物中的Ge的Sn和/或Pb改善了其结晶性能，取代Bi的Sb提高了热稳定性，所以能够达到高传输速率下的档案重写性能和低传输速率下的档案性能。特别优选地是，在第一记录层的组成中，M2是15％或更低。这是因为如果M2的组成比例很大，则来自第一记录层的信号幅度将减小。
注意：在第一记录层中使用组成式为GeaBibTe3+a、(Ge-M2)aBibTe3+a、Gea(Bi-Sb)bTe3+a和(Ge-M2)a(Bi-Sb)bTe3+a的材料时，第一记录层是结晶相时第一信息层的透射率Tc(％)与第一记录层是非晶相时第一信息层的透射率Ta(％)的差值会降低到5％或更小。
在本发明的另一个方面中，信息记录介质至少包括两个信息层，即第一信息层和第二信息层，第一信息层具有能够用光学装置或电气装置在结晶相和非晶相之间产生可逆相变的第一记录层，第二信息层具有能够用光学装置或电气装置在结晶相和非晶相之间产生可逆相变的第二记录层。第一记录层含有Ge、Te、Sb，第二记录层含有Sb和至少一种选自V、Mn、Ga、Ge、Se、Ag、In、Sn、Te、Pb、Bi和Au的元素M1。因此，在得到的信息记录介质中，第一信息层和第二信息层具有高传输速率下的档案重写性能和低传输速率下的档案性能。
在本发明的另一个方面中，第一记录层可以用组成式GeaSbbTe3+a表示，其中，0＜a≤60，1.5≤b≤7。根据该信息记录介质，特别能够改善低传输速率下的档案性能。
在本发明的另一个方面中，第一记录层可以用组成式(Ge-M2)aSbbTe3+a表示，其中，M2是至少一种选自Sn和Pb的元素。根据该信息记录介质，取代Ge-Sb-Te三元组合物中的Ge的Sn和/或Pb能够改善其结晶性能，因此能够改善高传输速率下的档案重写性能。特别优选地是，在第一记录层的组成中，M2是15％或更低。这是因为如果M2的组成比例很大，则来自第一记录层的信号幅度将减小。
注意：在第一记录层中使用组成式为GeaSbbTe3+a和(Ge-M2)aSbbTe3+a的材料时，第一记录层是结晶相时第一信息层的透射率Tc(％)与第一记录层是非晶相时第一信息层的透射率Ta(％)的差值会降低到5％或更小。
在本发明的另一个方面中，第二记录层可以用组成式SbxM100-x表示，其中，50≤x≤95原子％。根据该信息记录介质，可以达到高传输速率下的档案重写性能和低传输速率下的档案性能。
在本发明的另一个方面中，第二记录层可以用组成式SbyM100-y表示，其中，0＜y≤20原子％。根据该信息记录介质，可以达到高传输速率下的档案重写性能和低传输速率下的档案性能。
在本发明的另一个方面中，第二记录层可以用组成式Gea(Bi-Sb)bTe3+a表示，根据该信息记录介质，取代Ge-Bi-Te三元组合物中的Bi的Sb改善了其热稳定性，所以能够改善低传输速率下的档案性能。
在本发明的另一个方面中，第二记录层可以用组成式(Ge-M2)a(Bi-Sb)bTe3+a表示。根据该信息记录介质，取代Ge-Bi-Te三元组合物中的Ge的Sn和/或Pb改善了其结晶性能，取代Bi的Sb提高了热稳定性，所以能够达到高传输速率下的档案重写性能和低传输速率下的档案性能。特别优选地是，在第二记录层的组成中，M2是15％或更低。这是因为如果M2的组成比例很大，则来自第二记录层的信号幅度将减小。
在本发明的另一个方面中，本发明的信息记录介质至少包括两个信息层，即第一信息层和第二信息层，第一信息层具有能够用光学装置或电气装置在结晶相和非晶相之间产生可逆相变的第一记录层，第二信息层具有能够用光学装置或电气装置在结晶相和非晶相之间产生可逆相变的第二记录层。第一记录层和第二记录层都含有Ge、Te和Bi。因此，在得到的信息记录介质中，第一信息层和第二信息层具有高传输速率下的档案重写性能和低传输速率下的档案性能。
另外，第一记录层和第二记录层中的至少一个可以含有1.0原子％或更多的Bi。从而可以达到高传输速率下的档案重写性能和低传输速率下的档案性能。
在本发明的另一个方面中，第一记录层和第二记录层中的至少一个可以用组成式GeaBibTe3+a表示。根据该信息记录介质，可以达到高传输速率下的档案重写性能和低传输速率下的档案性能。
在本发明的另一个方面中，第一记录层和第二记录层中的至少一个可以用组成式(Ge-M2)aBibTe3+a表示。根据该信息记录介质，取代Ge-Bi-Te三元组合物中的Ge的Sn和/或Pb能够改善其结晶性能，因此能够改善高传输速率下的档案重写性能。特别优选地是，在该记录层的组成中，M2是15％或更低。这是因为如果M2的组成比例很大，则来自该记录层的信号幅度将减小。
在本发明的另一个方面中，信息记录介质还包括邻近第一记录层和第二记录层中的至少一个的表面设置的界面层，界面层含有一种或多种选自下述物质的组成：Ga2O3、SnO2、ZrO2、HfO2、Nb2O5、Ta2O5、SiO2、Cr2O3、Al2O3、TiO2、ZnO、Zr-N、Hf-N、Nb-N、Ta-N、Si-N、Cr-N、Ge-N、Al-N、Ge-Si-N、Ge-Cr-N、YF3、LaF3、CeF3、GdF3、DyF3、ErF3、YbF3、C和ZnS。根据该信息记录介质，邻近记录层设置的界面层能够抑制原子向记录层中的扩散，从而可以改善重复重写性能。另外，界面层能够提高记录层的结晶性能，因此还可以改善高传输速率下的档案重写性能。
在本发明的另一个方面中，第一信息层可以至少依次包括第一入射侧介质层、第一入射侧界面层、第一记录层、第一入射相反侧界面层、第一反射层和透射率调节层。根据该结构，可以得到第一信息层中透射率高、具有良好的删除性能和良好的重写性能的信息记录介质。
在本发明的另一个方面中，第二信息层可以至少依次包括第二入射侧介质层、第二入射侧界面层、第二记录层、第二入射相反侧界面层、第二入射相反侧介质层和第二反射层。根据该结构，可以得到第二信息层中记录敏感性高、具有良好的删除性能和良好的重写性能的信息记录介质。
在本发明的另一个方面中，相对于第二信息层来说，第一信息层放置在光学装置侧。因此，来自光学装置的激光束会经由第一信息层到达第二信息层。
在本发明的另一个方面中，第一记录层的厚度可以是9nm或更小。根据该结构，可以得到第一信息层中的透射率高、具有良好的删除性能和良好的重写性能的信息记录介质。
在本发明的另一个方面中，第一记录层的厚度可以是6-15nm。根据该结构，可以得到第二信息层中的记录敏感性高、具有良好的删除性能和良好的重写性能的信息记录介质。
在本发明的另一个方面中，一种在基板上至少有两个信息层的信息记录介质的生产方法，其包括能够产生相变的第一记录层的形成步骤和能够产生相变的第二记录层的形成步骤。在第一记录层的形成步骤中使用含Ge、Te和Bi的溅射目标，在第二记录层的形成步骤中使用含Sb和至少一种选自V、Mn、Ga、Ge、Se、Ag、In、Sn、Te、Pb、Bi和Au的元素M1的溅射目标。根据该方法，在生产的信息记录介质中，第一记录层包括Ge、Te和Bi，第二记录层包括Sb和M1。
在本发明的另一个方面中，在第一记录层的形成步骤中使用的溅射目标还可以含有Sb。根据该方法，在生产的信息记录介质中，第一记录层包括Ge、Sb、Te和Bi。
在本发明的另一个方面中，在第一记录层的形成步骤中使用的溅射目标还可以含有Sn。根据该方法，在生产的信息记录介质中，第一记录层包括Ge、Sn、Te和Bi。
在本发明的另一个方面中，可以在第一记录层的形成步骤中使用含0.5原子％或更多Bi的溅射目标。
在本发明的另一个方面中，可以选择溅射目标的组成，使得用在第一记录层的形成步骤中使用的溅射目标形成的第一记录层可以用组成式GeaBibTe3+a表示，其中，0＜a≤60，1.5≤b≤7。
在本发明的另一个方面中，可以选择溅射目标的组成，使得用在第一记录层的形成步骤中使用的溅射目标形成的第一记录层可以用组成式(Ge-M2)aBibTe3+a表示，其中，M2是至少一种选自Sn和Pb的元素。
在本发明的另一个方面中，可以选择溅射目标的组成，使得用在第一记录层的形成步骤中使用的溅射目标形成的第一记录层可以用组成式Gea(Bi-Sb)bTe3+a表示。
在本发明的另一个方面中，一种至少有两个信息层的信息记录介质的生产方法，其包括能够产生相变的第一记录层的形成步骤和能够产生相变的第二记录层的形成步骤，其中，在第一记录层的形成步骤中使用含Ge、Te和Sb的溅射目标，在第二记录层的形成步骤中使用含Sb和至少一种选自V、Mn、Ga、Ge、Se、Ag、In、Sn、Te、Pb、Bi和Au的元素M1的溅射目标。根据该方法，在生产的信息记录介质中，第一记录层包括Ge、Te和Sb，第二记录层包括Sb和M1。
在本发明的另一个方面中，可以选择溅射目标的组成，使得用在第一记录层的形成步骤中使用的溅射目标形成的第一记录层可以用组成式GeaSbbTe3+a表示，其中，0＜a≤60，1.5≤b≤7。
在本发明的另一个方面中，可以选择溅射目标的组成，使得用在第一记录层的形成步骤中使用的溅射目标形成的第一记录层可以用组成式(Ge-M2)aSbbTe3+a表示，其中，M2是至少一种选自Sn和Pb的元素。
在本发明的另一个方面中，可以选择溅射目标的组成，使得用在第一记录层的形成步骤中使用的溅射目标形成的第一记录层可以用组成式(Ge-M2)a(Bi-Sb)bTe3+a表示。
在本发明的另一个方面中，可以选择溅射目标的组成，使得用在第二记录层的形成步骤中使用的溅射目标形成的第二记录层可以用组成式SbxM1100-x表示，其中，50≤x≤95原子％。
在本发明的另一个方面中，可以选择溅射目标的组成，使得用在第二记录层的形成步骤中使用的溅射目标形成的第二记录层可以用组成式SbyM1100-y表示，其中，0＜y≤20原子％。
在本发明的另一个方面中，可以选择溅射目标的组成，使得用在第二记录层的形成步骤中使用的溅射目标形成的第二记录层可以用组成式Gea(Bi-Sb)bTe3+a表示。
在本发明的另一个方面中，可以选择溅射目标的组成，使得用在第二记录层的形成步骤中使用的溅射目标形成的第二记录层可以用组成式(Ge-M2)a(Bi-Sb)bTe3+a表示。
在本发明的另一个方面中，一种至少有两个信息层的信息记录介质的生产方法，其包括能够产生相变的第一记录层的形成步骤和能够产生相变的第二记录层的形成步骤，其中，在第一记录层的形成步骤和第二记录层的形成步骤中都使用含Ge、Te和Bi的溅射目标。根据该方法，在生产的信息记录介质中，第一记录层和第二记录层都包括Ge、Te和Bi。
在本发明的另一个方面中，可以在第二记录层的形成步骤中使用含0.5原子％或更多Bi的溅射目标。
在本发明的另一个方面中，可以选择溅射目标的组成，使得用在第二记录层的形成步骤中使用的溅射目标形成的第二记录层可以用组成式GeaBibTe3+a表示。
在本发明的另一个方面中，可以选择溅射目标的组成，使得用在第二记录层的形成步骤中使用的溅射目标形成的第二记录层可以用组成式(Ge-M2)aBibTe3+a表示。
附图简述
图1是示出本发明实施方案1的信息记录介质的结构的截面图。
图2是示出本发明实施方案2的信息记录介质的结构的截面图。
图3是示出本发明实施方案3的信息记录介质的结构的截面图。
图4是示出本发明实施方案4的信息记录介质的结构的截面图。
图5是描述用本发明的信息记录介质记录和复制信息用的记录和复制设备的一部分结构的示意图。
图6是示出本发明的信息记录介质和电信息记录和复制设备的一部分结构的示意图。
图7是示出本发明的大容量电信息记录介质的一部分结构的示意图。
图8是示出本发明的电信息记录介质及其记录和复制系统的一部分结构的示意图。
图9是示出在本发明的电信息记录介质中的记录和删除脉冲波形的一个例子的视图。
图10是4.7GB/DVD-RAM层结构的一个例子的截面图。
具体实施方式
下面将参考附图描述本发明的实施方案。注意：上述实施方案只是一些例子，本发明不应当局限于此。另外，在上述实施方案中，同样的部分用同样的符号表示，这样可以避免对其重复说明。
实施方案1
下面描述本发明第一个实施方案的信息记录介质。图1示出第一个实施方案的信息记录介质15的局部截面。信息记录介质15是多层光信息记录介质，可以用从其一侧照来的激光束11记录和复制信息。
信息记录介质15包括N(N是≥2的非负整数)组利用光学隔离层(optical separation layers)20、19和17等依次形成在基板14上的信息层21、18和第一信息层16及透明层13。从激光束11的入射侧数起，第1至第(N-1)组的第一信息层16和信息层18是光学透明信息层(下面将从激光束11的入射侧数起的第N组的信息层称为“第N个信息层”)。
透明层13是用树脂如光固化树脂(特别是紫外线固化树脂)或延迟作用树脂或类似电介质等形成的。优选地是，透明层13相对于使用的激光束11吸收少量光，并且在短波长范围内具有很小的光学双折射。另外，透明层13可以是透明盘状聚碳酸酯、无定形聚烯烃、PMMA或其它树脂或玻璃。在这种情况下，可以用光固化树脂(特别是紫外线固化树脂)、延迟作用树脂或其它树脂将透明层13粘结在第一入射侧介电膜102上。
用于高密度记录时，激光束11的波长λ优选是450nm或更短，因为聚焦激光束11的斑直径取决于波长λ(波长λ越短，得到的斑直径越小)。波长λ更优选是350-450nm，因为如果短于350nm，则透明层13等的光吸收性增加。
基板14是透明盘状基板。例如，基板14可以是聚碳酸酯、无定形聚烯烃、PMMA或其它树脂或玻璃。
如果需要，基板14在其信息层21一侧的表面上可以设置导向槽，用于引导激光束。位于与信息层21相对的一侧的基板14的表面优选是光滑的。基板14优选由聚碳酸酯构成，因为其具有优异的迁移性(transfer)和规模生产能力，并且便宜。另外，基板14的厚度优选是0.5-1.2mm，使基板14具有足够高的强度，信息记录介质15的厚度约为1.2mm。另外，如果透明层13的厚度约为0.6mm(当NA＝0.6时，可以得到良好的记录和复制性能)，则基板14的厚度优选是0.55-0.65mm。另外，如果透明层13的厚度约为0.1mm(当NA＝0.85时，可以得到良好的记录和复制性能)，则基板14的厚度优选是1.05-1.15mm。
光学隔离层20、19和17等是用光固化树脂(特别是紫外线固化树脂)、延迟作用树脂或其它树脂或电介质等形成的。优选地是，光学隔离层相对于使用的激光束11吸收少量光，并且在短波长范围内具有很小的光学双折射。
设置光学隔离层20、19和17等的目的是区分第一信息层16、信息层18、21等在信息记录介质15中的焦点位置。光学隔离层20、19和17等的厚度要求等于或大于焦点深度ΔZ，焦点深度ΔZ由物镜的数值孔径NA和激光束11的波长λ所确定。如果假定光焦点的参比强度是没有像差时的80％，则ΔZ大致是ΔZ＝λ/{2(NA)2}。当λ＝405nm且NA＝0.85时，ΔZ＝0.280μm，±0.3μm表示焦点的深度范围。因此，在这种情况下，光学隔离层20、19和17等的厚度要求是0.6μm或更大。第一信息层16与每一个信息层18、21及其它信息层的距离优选在用物镜能够将激光束11聚焦的范围内。因此，光学隔离层20、19和17等的总厚度优选在物镜所允许的误差范围内(如50μm或更小)。
在光学隔离层20、19和17等中，如果需要，可以在激光束11入射侧的表面上形成导向槽，用于引导激光束。
在这种情况下，当从一侧照射激光束11时，用穿过第1至第(K-1)个信息层的激光束11可以对第K个信息层(K是1＜K≤N的非负整数)读取和写入。
另外，第一信息层至第N个信息层中的任何一个都可以是只读式信息层(ROM：只读存储)或一次写入多次读取(write-once-read-many)的信息层(WO：一次写入)。
下面详述第一信息层16的结构。
第一信息层16包括第一入射侧介电膜102、第一入射侧界面膜103、第一记录膜104、第一入射相反侧界面膜105、第一反射膜108和透射率调节膜109，这些膜层从激光束11的入射侧开始依次排列。
第一入射侧介电膜102用电介质制成。第一入射侧介电膜102的作用是防止第一记录膜104氧化、腐蚀、变形等，调节光学距离以提高第一记录膜104的光吸收效率，增加结晶相和非晶相之间反射系数的差别以增加信号幅度。第一入射侧介电膜102可以用氧化物如TiO2、ZrO2、HfO2、ZnO、Nb2O5、Ta2O5、SiO2、Al2O3、Bi2O3、Cr2O3、SnO2或Ga2O3制成。还可以用氮化物如C-N、Ti-N、Zr-N、Hf-N、Nb-N、Ta-N、Si-N、Ge-N、Cr-N、Al-N、Ge-Si-N或Ge-Cr-N。还可以用硫化物如ZnS、碳化物如SiC或氟化物如YF3、LaF3、CeF3、GdF3、DyF3、ErF3或YbF3或C。还可以用上述材料的混合物。例如，ZnS-SiO2是ZnS和SiO2的混合物，用作第一入射侧介电膜102的材料时特别好。ZnS-SiO2是无定形材料，具有高折射率、快速沉积速度、良好的机械性能和良好的抗湿性。
可以用矩阵法经过计算精确确定第一入射侧介电膜102的膜厚，以满足下述条件：第一记录膜104的记录层在结晶相和非晶相之间反射光量的差值很大，第一记录膜104中的光吸收性很大，第一信息层16的透射率很大。
第一入射侧界面膜103的作用是防止第一入射侧介电膜102和第一记录膜104之间由于重复记录而产生的质量传递。优选地是，第一入射侧界面膜103的材料很少吸收光，具有高熔点，使其在记录过程中不会熔融，还具有良好的粘结第一记录膜104的性能。具有高熔点使其在记录过程中不会熔融是在其上照射高能激光束11时避免熔融和被第一记录膜104污染的一个必要性能。如果第一入射侧界面膜103的材料被污染，则第一记录膜104的组成将发生变化，使其重写性能受到极大地破坏。另外，材料具有良好的粘结第一记录膜104的性能是确保其可靠性的一个必要性能。
可以用与第一入射侧介电膜102相同类型的材料制成第一入射侧界面膜103。特别优选使用含Cr、M3和O的材料(这里的M3是一种或多种选自Zr和Hf的元素)。另外优选地是，Cr和O形成Cr2O3，M3和O形成M3O2，从而成为Cr2O3和M3O2的混合物。Cr2O3是与第一记录膜104有良好粘结性的材料。另外，在氧化物材料中，ZrO2和HfO2是高熔点(约2700-2800℃)和导热性较低的透明材料，这意味着优异的重复重写性能。将这两种氧化物材料混合时，即使其部分连接于第一记录膜104而形成，则也可能得到具有良好的重复重写性能和高可靠性的信息记录介质15。为了保证优异的与第一记录膜104的粘结性，Cr2O3-M3O2中Cr2O3的量优选是10mol％或更大，为了使第一入射侧界面膜103中的光吸收性保持很小的值，其量优选是60mol％或更小(光吸收性有随Cr2O3增加而增加的趋势)。Cr2O3-M3O2中Cr2O3的含量更优选是20-50mol％。
另外，C是用作第一入射侧界面膜103的优异材料，因为其与记录层有良好的粘结性。优选C还因为它是便宜的材料。
第一入射侧界面膜103可以是除Cr、M3和O外还含有Si的材料。另外优选地是，Cr和O形成Cr2O3，M3和O形成M3O2，Si和O形成SiO2，从而成为SiO2、Cr2O3和M3O2的混合物。当其中含有SiO2时，透明度提高，从而可以得到记录性能优异的第一信息层16。为了保证优异的与第一记录膜104的粘结性，SiO2-Cr2O3-M3O2中的SiO2含量优选是5mol％或更大且50mol％或更小，SiO2-Cr2O3-M3O2中的SiO2含量更优选是10-40mol％。另外，为了保证良好的记录重写性能，SiO2和Cr2O3的总含量小于或等于95mol％。
第一入射侧界面膜103的膜厚优选是1-10nm，更优选2-7nm，使得在第一信息层16是记录前后反射的光量不会因第一入射侧界面膜103中光的吸收而减少。
第一入射相反侧界面膜105的作用是调节光学距离以提高第一记录膜104的光吸收效率，提高记录前后反射光量的变化值以增加信号幅度。可以用与第一入射侧介电膜102相同类型的材料制成第一入射相反侧界面膜105。另外，与第一入射侧界面膜103类似，优选使用含Cr、M3和O的材料。另外优选地是，Cr和O形成Cr2O3，M3和O形成M3O2，从而成为Cr2O3和M3O2的混合物。第一入射相反侧界面膜105的粘结性比第一入射侧界面膜103的粘结性差。因此，Cr2O3-M3O2中Cr2O3的量优选是20-80mol％，并比第一入射侧界面膜103中的大。Cr2O3-M3O2中Cr2O3的含量更优选是30-70mol％。
与第一入射侧界面膜103一样，第一入射相反侧界面膜105可以是除Cr、M3和O外还含有Si的材料。另外优选地是，Cr和O形成Cr2O3，M3和O形成M3O2，Si和O形成SiO2，从而成为SiO2、Cr2O3和M3O2的混合物。为了保证良好的与第一记录膜104的粘结性，SiO2-Cr2O3-M3O2中的SiO2含量是40mol％或更小，并比第一入射侧界面膜103中的低。SiO2-Cr2O3-M3O2中的SiO2含量优选是5-35mol％。另外，为了保证良好的记录重写性能，SiO2和Cr2O3的总含量小于或等于95mol％。
第一入射相反侧界面膜105的膜厚优选是2-75nm，更优选2-40nm。如果在该范围内选择第一入射相反侧界面膜105的膜厚，第一记录膜104中产生的热可以有效地扩散到第一反射膜108一侧中。
第一记录膜104由在其上照射激光束11时在结晶相和非晶相之间产生可逆相变的材料制成。例如，可以用含Ge、Te和Bi的材料形成第一记录膜104。另外，第一记录膜104优选含有1.0原子％或更多的Bi。更具体地说，可以用以式GeaBibTe3+a表示的材料形成第一记录膜104，该式优选满足关系式0＜a≤60，更优选满足关系式4≤a≤40，使得非晶相稳定，低传输速率下的档案性能良好，熔点很少增加，结晶速度很少降低，并且高传输速率下的档案重写性能良好。另外，优选非晶相是稳定的，满足关系式1.5≤b≤7，使得结晶速度很少降低，更优选满足关系式2≤b≤4。
另外，可以用以组成式(Ge-M2)aBibTe3+a表示的材料形成第一记录膜104，其中，M2是选自Sn和Pb的一种或多种元素。如果使用这种材料，取代Ge的元素M2改善其结晶性能，因此，即使第一记录膜104的膜厚很小，也能够得到足够的删除率。更优选元素Sn作为元素M2，因为其毒性低。如果使用这种材料，优选满足关系式0＜a≤60(更优选4≤a≤40)和1.5≤b≤7(更优选2≤b≤4)。在第一记录膜104的组成中，M2优选小于或等于15％。
另外，还可以用含Ge、Sb、Te和Bi的材料形成第一记录膜104。更具体地说，还可以用以式Gea(Bi-Sb)bTe3+a表示的材料形成第一记录膜104。如果使用这种材料，取代Bi的Sb使非晶相更稳定，从而可以改善低传输速率下的档案性能。如果使用这种材料，优选满足关系式0＜a≤60(更优选4≤a≤40)，1.5≤b≤7(更优选2≤b≤4)。
另外，可以用以组成式(Ge-M2)a(Bi-Sb)bTe3+a表示的材料形成第一记录膜104。如果使用这种材料，优选满足关系式0＜a≤60(更优选4≤a≤40)，1.5≤b≤7(更优选2≤b≤4)。在第一记录膜104的组成中，M2优选小于或等于15％。
另外，可以用含Ge、Te和Sb的材料形成第一记录膜104。更具体地说，可以用以式GeaSbbTe3+a表示的材料形成第一记录膜104。如果使用这种材料，Sb使非晶相更稳定，从而可以改善低传输速率下的档案性能。如果使用这种材料，优选满足关系式0＜a≤60(更优选0＜a≤40)，1.5≤b≤7(更优选2≤b≤4)。
另外，可以用以组成式(Ge-M2)aSbbTe3+a表示的材料形成第一记录膜104。如果使用这种材料，取代Ge的元素M2改善其结晶性能，因此，即使第一记录膜104的膜厚很小，也能够得到足够的删除率。如果使用这种材料，优选满足关系式0＜a≤60(更优选0＜a≤40)，1.5≤b≤7(更优选2≤b≤4)。另外，在第一记录膜104的组成中，M2优选小于或等于15％。
要求第一信息层16有很高的透射率，使得记录和复制所必需的足量的激光能够从激光束11的入射侧到达第一信息层16上方的信息层。因此，第一记录膜104的膜厚优选小于或等于9nm，更优选为4-8nm。
第一反射膜108具有光学功能，增加第一记录膜104中吸收的光量。另外，第一反射膜108还具有热功能，能够将第一记录膜104中产生的热快速扩散，从而使第一记录膜104易于成为非晶相。另外，第一反射膜108的作用是保护多层膜不受操作环境的影响。
可以用高导热性材料如Ag、Au、Cu或Al制成第一反射膜108。还可以使用合金如Al-Cr、Al-Ti、Au-Pd、Au-Cr、Ag-Pd、Ag-Pd-Cu、Ag-Pd-Ti、Ag-Ru-Au、Ag-Cu-Ni、Ag-Zn-Al、Ag-Nd-Au、Ag-Nd-Cu或Cu-Si。特别优选用Ag合金作为第一反射膜108的材料，因为其导热性很好。第一反射膜108的膜厚优选是3-15nm，从而能够使第一信息层16的透射率尽可能高，更优选8-12nm。如果第一反射膜108的膜厚在该范围内，则其热扩散功能将很充分，可以确保第一信息层16具有足够的反射系数，可以使第一信息层16具有足够的透射率。
透射率调节膜109由电介质制成，其作用是调节第一信息层16的透射率。透射率调节膜109能够使第一记录层104是结晶相时的第一信息层16的透射率Tc(％)与第一记录层104是非晶相时的第一信息层16的透射率Ta(％)都很高。更具体地说，与不设置透射率调节膜109时相比，具有透射率调节膜109的第一信息层16的透射率大约增加2-10％。另外，透射率调节膜109还具有有效扩散第一记录膜104中产生的热的作用。
为了增强提高第一信息层16的透射率Tc和Ta的效应，透射率调节膜109的折射率n和消光系数k优选满足不等式2.0≤n和k≤0.1，更优选满足不等式2.4≤n≤3.0和k≤0.05。
透射率调节膜109的膜厚d优选是(1/32)λ/n≤d≤(3/16)λ/n或(17/32)λ/n≤d≤(11/16)λ/n，更优选(1/16)λ/n≤d≤(5/32)λ/n或(9/16)λ/n≤d≤(21/32)λ/n。另外，上述范围优选是3nm≤d≤40nm或60nm≤d≤130nm，更优选7nm≤d≤30nm或65nm≤d≤120nm，例如可以采用的方法是将激光束11的波长λ和透射率调节膜109的折射率n选择为350nm≤λ≤450nm和2.0≤n≤3.0。在该范围内选择d时，第一信息层16的透射率Tc和Ta都可以提高。
透射率调节膜109还可以用氧化物如TiO2、ZrO2、HfO2、ZnO、Nb2O5、Ta2O5、SiO2、Al2O3、Bi2O3、Cr2O3或Sr-O制成。还可以用氮化物如Ti-N、Zr-N、Hf-N、Nb-N、Ta-N、Si-N、Ge-N、Cr-N、Al-N、Ge-Si-N或Ge-Cr-N制成。还可以用硫化物如ZnS或氟化物如YF3、LaF3、CeF3、GdF3、DyF3、ErF3或YbF3制成。还可以用上述材料的混合物。其中，特别优选含TiO2的材料和TiO2。这些材料具有很大的折射率(n＝2.6-2.8)、很小的消光系数k(k＝0.0-0.05)，因此能够增强第一信息层16的透射率提高效应。
第一信息层16的透射率Tc和Ta优选满足不等式40＜Tc和40＜Ta，更优选满足不等式46＜Tc和46＜Ta，使得记录和复制所必需的足量的激光能够从激光束11的入射侧到达相对于第一信息层16位于激光束11的入射侧的相反一侧的信息层。
第一信息层16的透射率Tc和Ta优选满足关系式-5≤(Tc-Ta)≤5，更优选满足关系式-3≤(Tc-Ta)≤3。如果Tc和Ta满足该条件，则离激光束11的入射侧比第一信息层16更远的一侧的信息层被写入或读取时，由于第一信息层16的第一记录膜104的状态，对透射率变化的影响很小，从而可以得到良好的记录和复制性能。
优选地是，在第一信息层16中，第一记录膜104是结晶相时的反射系数Rc1(％)与第一记录膜104是非晶相时的反射系数Ra1(％)满足关系式Ra1＜Rc1。因此，在没有信息记录时的初始状态下反射系数很高，所以能够稳定地进行记录和复制。另外，为了增加反射系数差(Rc1-Ra1)以得到良好的记录和复制性能，Rc1和Ra1优选满足不等式0.1≤Ra1≤5和4≤Rc1≤15，更优选满足不等式0.1≤Ra1≤3和4≤Rc1≤10。
可以用下述方法生产信息记录介质15。
首先利用光学隔离层在基板14(例如，其厚度是1.1mm)上依次形成(N-1)层信息层。每一个信息层都由单层膜或多层膜组成。每一层都可以在成膜装置中通过依次溅射将要成为所用材料的溅射目标的方式形成。另外，也可以在信息层上涂布光固化树脂(特别是紫外线固化树脂)或延迟作用树脂，其后旋转基板14，以使树脂均匀扩散(旋涂)并使树脂硬化，以此形成光学隔离层。另外，当光学隔离层具有用于引导激光束11的导向槽时，将其上形成有导向槽的基板(模具)与硬化前的树脂密切接触，然后将基板14和被覆盖的模具旋转，用于旋涂。树脂固化后，除去基板(模具)，从而形成导向槽。
用这种方法，利用光学隔离层在基板14上形成(N-1)层信息层，然后形成用于制备的光学隔离层17。
然后在光学隔离层17上形成第一信息层16。更具体地说，首先利用光学隔离层形成(N-1)层信息层。然后将其上形成有光学隔离层17的基板14置于成膜设备中，从而在光学隔离层17上形成透射率调节膜109。可以在Ar气氛中或Ar气和反应气(一种或多种选自氧气和氮气的气体)的混合气氛中将含构成透射率调节膜109的化合物的溅射目标溅射，用该方法形成透射率调节膜109。还可以在Ar气和反应气的混合气氛中通过反应性溅射由构成透射率调节膜109的金属组成的溅射目标形成透射率调节膜109。
然后在透射率调节膜109上形成第一反射膜108。可以在Ar气氛中或Ar气和反应气的混合气氛中将由构成第一反射膜108的金属或合金组成的溅射目标溅射，用该方法形成第一反射膜108。
然后在第一反射膜108上形成第一入射相反侧界面膜105。可以用类似于透射率调节膜109的方法形成第一入射相反侧界面膜105。
然后在第一入射相反侧界面膜105上形成第一记录膜104。可以根据其组成用单一电源通过溅射下述溅射目标形成第一记录膜104：由Ge-Te-Bi合金组成的溅射目标、由Ge-M2-Te-Bi合金组成的溅射目标、由Ge-Sb-Te-Bi合金组成的溅射目标、由Ge-M2-Sb-Te-Bi合金组成的溅射目标、由Ge-Te-Sb合金组成的溅射目标或由Ge-M2-Te-Sb合金组成的溅射目标。
可以用Ar气、Kr气、Ar气和反应气的混合气或Kr气和反应气的混合气作为用于溅射的保护气。另外，还可以用多个电源同时溅射选自Ge、Sb、Te、Bi和M2的目标形成第一记录膜104。另外，还可以用多个电源同时溅射作为选自Ge、Sb、Te、Bi和M2的元素组合的二元溅射目标或三元溅射目标形成第一记录膜104。同样在这些情况下，在Ar气氛中、在Kr气氛中、在Ar气和反应气的混合气氛中或Kr气和反应气的混合气氛中通过溅射，形成第一记录膜104。再者，在第一记录膜104的形成步骤中，优选使用含0.5原子％或更多Bi的溅射目标。
然后在第一记录膜104上形成第一入射侧界面膜103。可以用类似于透射率调节膜109的方法形成第一入射侧界面膜103。
然后在第一入射侧界面膜103上形成第一入射侧介电膜102。可以用类似于透射率调节膜109的方法形成第一入射侧介电膜102。
最后在第一入射侧介电膜102上形成透明层13。可以用旋涂法在第一入射侧介电膜102上涂布光固化树脂(特别是紫外线固化树脂)或延迟作用树脂，然后使树脂硬化，以此形成透明层13。另外，透明层13可以是透明盘状聚碳酸酯、无定形聚烯烃、PMMA或其它树脂或玻璃基板。在这种情况下，可以用下述方法形成透明层13：在第一入射侧介电膜102上涂布光固化树脂(特别是紫外线固化树脂)、延迟作用树脂或其它树脂，在旋涂的同时使基板紧密地接触在第一入射侧介电膜102上，然后将树脂硬化。另外还可以事先在基板上均匀涂布粘结性树脂，然后使其与第一入射侧介电膜102紧密接触。
另外，形成第一入射侧介电膜102后或形成透明层13后，如果需要，可以进行用于将第一记录膜104的整个表面结晶的初始化步骤。可以通过在其上照射激光束将第一记录膜104结晶。
实施方案2
在本发明的第二个实施方案中，信息记录介质由两组(即，N＝2)信息层构成，每一个信息层都位于本发明第一个实施方案的多层光学信息记录介质中。图2示出第二个实施方案的信息记录介质22的部分横截面。信息记录介质22是通过从其一侧照射激光束11能够记录和复制信息的双层光学信息记录介质。
信息记录介质22由依次形成在基板14上的第二信息层23、光学隔离层17、第一信息层16和透明层13组成。可以用与第一个实施方案中所述的相同的材料制成基板14、光学隔离层17、第一信息层16和透明层13，此外，其形状和功能也与第一个实施方案中所述的形状和功能相同。
下面详述第二信息层23的结构。
第二信息层23包括第二入射侧介电膜202、第二入射侧界面膜203、第二记录膜204、第二入射相反侧界面膜205、第二入射相反侧介电膜206和第二反射膜208，这些膜层从激光束11的入射侧开始依次排列。用穿过透明层13、第一信息层16和光学隔离层17的激光束11对第二信息层23读取和写入。
可以用与第一个实施方案中的第一入射侧介电膜102相同的材料制备第二入射侧介电膜202。其功能也与第一个实施方案中的第一入射侧介电膜102的功能相同。
可以用矩阵法经过计算精确确定第二入射侧介电膜202的膜厚，以满足下述条件：第二记录膜204在结晶相时和在非晶相时二者之间反射光量的变化增大。
可以用与第一个实施方案中的第一入射侧界面膜103类似的材料制备第二入射侧界面膜203。其功能和形状也与第一个实施方案中的第一入射侧界面膜103的类似。
可以用与第一个实施方案中的第一入射相反侧界面膜105类似的材料制备第二入射相反侧界面膜205。其功能和形状也与第一个实施方案中的第一入射相反侧界面膜105的类似。
可以用与第二入射侧介电膜202相同类型的材料制备第二入射相反侧介电膜206。ZnS-SiO2是ZnS和SiO2的混合物，也是良好的用于第二入射相反侧介电膜206的材料。
第二入射相反侧介电膜206的膜厚优选是2-75nm，更优选2-40nm。当在该范围内选择第二入射相反侧介电膜206的膜厚时，第二记录膜204中产生的热能够有效地扩散到第二反射膜208一侧中。
第二记录膜204由通过照射激光束11能够在结晶相和非晶相之间产生可逆相变的材料制成。例如，可以用含Sb和M1的材料形成第二记录膜204，其中，M1是一种或多种选自V、Mn、Ga、Ge、Se、Ag、In、Sn、Te、Pb、Bi和Au的元素。更具体地说，第二记录膜204可以用以组成式SbxM1100-x(原子％)表示的材料形成。如果x满足不等式50≤x≤95，则第二记录膜204是结晶相时信息记录介质22的反射系数与第二记录膜204是非晶相时的反射系数的差值增加，从而能够得到良好的记录和复制性能。另外，如果75≤x≤95，则结晶速度特别高，从而可以得到良好的高传输速率下的重写性能。另外，如果50≤x≤75，则非晶相变得特别稳定，从而可以得到良好的低传输速率下的记录性能。
另外，第二记录层204还可以用以组成式SbyM1100-y(原子％)表示的材料形成。如果y满足不等式0＜y≤20，则第二记录膜204具有很高的结晶性能，从而可以得到良好的记录和复制性能，因为其中包括了化学计量组成范围内的GeTe-Sb2Te
还可以用与第一个实施方案中的第一记录膜104类似的材料制备第二记录膜204。
第二记录膜204的膜厚优选是6-15nm，使第二信息层23具有很高的记录敏感性。如果第二记录膜204很厚，则由于平面方向上的热扩散对邻近区域造成的热影响提高。另外，如果第二记录膜204很薄，则第二信息层23的反射系数下降。因此，第二记录膜204的膜厚优选是8-13nm。
可以用与第一个实施方案中的第一反射膜108类似的材料制备第二反射膜208。第二反射膜208的膜厚优选是30nm或更大，从而得到充分的热扩散功能。在该范围内时，如果第二反射膜208的膜厚大于200nm，则其热扩散功能太大，第二信息层23的记录敏感性下降。因此，第二反射膜208的膜厚优选是30-200nm。
可以在第二反射膜208和第二入射相反侧介电膜206之间设置界面膜207。在这种情况下，界面膜207可以用导热性比第二反射膜208的材料的导热性低的材料制成。如果Ag合金用于第二反射膜208，则Al或Al合金可以用于界面膜207。另外，界面膜207可以用元素如Cr、Ni或C或氧化物如Ga2O3、SnO2、TiO2、ZrO2、HfO2、ZnO、Nb2O5、Ta2O5、SiO2、Al2O3、Bi2O3或Cr2O3制成。还可以用氮化物如C-N、Ti-N、Zr-N、Nb-N、Ta-N、Si-N、Ge-N、Cr-N、Al-N、Ge-Si-N或Ge-Cr-N制成。还可以用硫化物如ZnS或碳化物如SiC或氟化物如LaF3制成。还可以使用上述材料的混合物。另外，其膜厚优选是3-100nm(更优选10-50nm)。
可以用下述方法生产信息记录介质22。
首先形成第二信息层23。更具体地说，首先制备基板14(其厚度例如是1.1mm)，然后放置在成膜装置中。
然后在基板14上形成第二反射膜208。当形成第二反射膜208时，如果在基板14上形成用于引导激光束11的导向槽，则在形成有导向槽的一侧上形成第二反射膜208。可以用类似于第一个实施方案中形成第一反射膜108的方法形成第二反射膜208。
然后，如果需要，在第二反射膜208上形成界面膜207。在Ar气氛中或Ar气和反应气的混合气氛中将由构成界面膜207的元素或化合物组成的溅射目标溅射，以此形成界面膜207。
然后在在第二反射膜208或根据需要设置的界面膜207上形成第二入射相反侧介电膜206。可以用类似于第一个实施方案中形成透射率调节膜109的方法形成第二入射相反侧介电膜206。
然后，在第二反射膜208、或界面膜207、或第二入射相反侧介电膜206上形成第二入射相反侧界面膜205。可以用类似于第一个实施方案中形成透射率调节膜109的方法形成第二入射相反侧界面膜205。
然后，在第二入射相反侧界面膜205上形成第二记录膜204。可以用类似于第一个实施方案中形成第一记录膜104的方法用与其组成相符的溅射目标形成第二记录膜204。
然后，在第二记录膜204上形成第二入射侧界面膜203。可以用类似于第一个实施方案中形成透射率调节膜109的方法形成第二入射侧界面膜203。
然后，在第二入射侧界面膜203上形成第二入射侧介电膜202。可以用类似于第一个实施方案中形成透射率调节膜109的方法形成第二入射侧介电膜202。
用这种方法形成第二信息层23。
然后在第二信息层23的第二入射侧介电膜202上形成光学隔离层17。在第二入射侧介电膜202上旋涂光固化树脂(特别是紫外线固化树脂)或延迟作用树脂，然后使树脂硬化，以此形成光学隔离层17。另外，如果光学隔离层17具有用于引导激光束11的导向槽，则其上形成有导向槽的基板(模具)与硬化前的树脂接触，树脂固化后，除去基板(模具)，以此形成导向槽。
另外，形成第二入射侧介电膜202后或形成光学隔离层17后，如果需要，可以进行用于将第二记录膜204的整个表面结晶的初始化步骤。可以通过在其上照射激光束将第二记录膜204结晶。
然后在光学隔离层17上形成第一信息层16。更具体地说，首先在光学隔离层17上依次形成透射率调节膜109、第一反射膜108、第一入射相反侧界面膜105、第一记录膜104、第一入射侧界面膜103和第一入射侧介电膜102。每一层都可以用第一个实施方案中所述的方法形成。
最后，在第一入射侧介电膜102上形成透明层13。可以用第一个实施方案中所述的方法形成透明层13。
另外，形成第一入射侧介电膜102后或形成透明层13后，如果需要，可以进行用于将第一记录膜104的整个表面结晶的初始化步骤。可以通过在其上照射激光束将第一记录膜104结晶。
另外，形成第一入射侧介电膜102后或形成透明层13后，如果需要，可以进行用于将第二记录膜204和第一记录膜104的整个表面结晶的初始化步骤。在这种情况下，如果首先将第一记录膜104结晶，则将增加结晶第二记录膜204所需要的激光能。因此，优选首先将第二记录膜104结晶。
实施方案3
下面描述本发明第三个实施方案的信息记录介质。图3示出第三个实施方案的信息记录介质27的局部截面。信息记录介质27是类似于第一个实施方案中所述的信息记录介质15的多层光信息记录介质，可以用从其一侧照来的激光束11记录和复制信息。
信息记录介质27包括N组利用光学隔离层17、19等依次形成在基板24上的第一信息层16和信息层18、以及形成在基板26上的利用粘结层25粘结的和信息层21。
基板24和基板26可以是类似于基板14的透明盘状基板。可以用树脂如聚碳酸酯、无定形聚烯烃或PMMA或玻璃制成基板24和基板26。
如果需要，位于第一入射侧介电膜102一侧的基板24的表面上和位于信息层21一侧的基板26的表面上可以设置导向槽，用于引导激光束。位于与第一入射侧介电膜102相对的一侧的基板24的表面和位于与信息层21相对的一侧的基板26的表面优选是光滑的。作为用于基板24和基板26的材料，特别优选使用聚碳酸酯，因为其具有优异的迁移性和规模生产能力，并且便宜。另外，基板24和基板26的厚度优选是0.3-0.9mm，使基板24和基板26具有足够高的强度，信息记录介质27的厚度约为1.2mm。
粘结层25优选是用树脂如光固化树脂(特别是紫外线固化树脂)或延迟作用树脂制成。优选地是，粘结层25相对于使用的激光束11的光吸收量少，并且在短波长范围内具有很小的光学双折射。另外，粘结层25的厚度优选是0.6-50μm，其原因与光学隔离层19、17等相同。
对用与第一个实施方案中相同的符号表示的部分不再描述。
可以用下述方法生产信息记录介质27。
首先在基板24(其厚度例如是0.6mm)上形成第一信息层16。如果在基板24上形成用于引导激光束11的导向槽，则在形成有导向槽的一侧上形成第一信息层16。更具体地说，将基板24置于成膜装置中，依次形成第一入射侧介电膜102、第一入射侧界面膜103、第一记录膜104、第一入射相反侧界面膜105、第一反射膜108和透射率调节膜109。每一层都是用与第一个实施方案中相同的方法形成的。然后利用光学隔离层依次形成(N-2)层信息层。
另外，在基板26(其厚度例如是0.6mm)上形成信息层21。信息层由单层膜或多层膜制成。可以用与第一个实施方案中相同的方法在成膜装置中通过将要成为材料的溅射目标溅射的方式依次形成每一层。
最后用粘结层25将其上形成有信息层的基板24和基板26彼此粘结在一起。更具体地说，将树脂如光固化树脂(特别是紫外线固化树脂)或延迟作用树脂涂布在信息层21上，基板24与用于旋涂的信息层21密切接触。然后使树脂硬化。另外还可以事先将粘结剂树脂均匀涂布在信息层21上，然后使其与基板24密切接触。
然后，基板24与基板26相互密切接触后，如果需要，可以进行用于将第一记录膜104的整个表面结晶的初始化步骤。可以通过在其上照射激光束将第一记录膜104结晶。
实施方案4
在本发明的第四个实施方案中，信息记录介质由第三个实施方案的多层光学信息记录介质中的两组(即，N＝2)信息层构成。图4示出第四个实施方案的信息记录介质29的部分截面图。信息记录介质29是两层光信息记录介质，其以与第二个实施方案中所述的信息记录介质22相同的方式通过从其一侧照射激光束11来记录和复制信息。
信息记录介质29由形成在基板24上的第一信息层16和形成在基板28上的第二信息层23构成，二者用粘结层25相互粘结。
基板28是类似于基板14的透明盘状基板。可以用树脂如聚碳酸酯、无定形聚烯烃或PMMA或玻璃制成基板28。
如果需要，位于第二反射膜208一侧的基板28的表面上可以形成导向槽，用于引导激光束。位于与第二反射膜208相对的一侧的基板28的表面优选是光滑的。作为基板28的材料，聚碳酸酯特别有用，因为其具有优异的迁移性和规模生产能力，并且便宜。另外，基板28的厚度优选是0.3-0.9mm，使基板28具有足够高的强度，信息记录介质29的厚度约为1.2mm。
对用与第二个和第三个实施方案中相同的符号表示的部分不再描述。
可以用下述方法生产信息记录介质29。
首先在基板24(其厚度例如是0.6mm)上形成第一信息层16。如果在基板24上形成用于引导激光束11的导向槽，则在形成有导向槽的一侧上形成第一信息层16。更具体地说，将基板24置于成膜装置中，依次形成第一入射侧介电膜102、第一入射侧界面膜103、第一记录膜104、第一入射相反侧界面膜105、第一反射膜108和透射率调节膜109。每一层都是用与第一个实施方案中相同的方法形成的。
另外，形成透射率调节膜109后，如果需要，可以进行用于将第一记录膜104的整个表面结晶的初始化步骤。可以通过在其上照射激光束将第一记录膜104结晶。
另外，在基板28(其厚度例如是0.6mm)上形成第二信息层23。如果在基板28上形成用于引导激光束11的导向槽，则在形成有导向槽的一侧上形成第二信息层23。更具体地说，将基板28置于成膜装置中，依次形成第二反射膜208、界面膜207、第二入射相反侧介电膜206、第二入射相反侧界面膜205、第二记录膜204、第二入射侧界面膜203和第二入射侧介电膜202。每一层都是用与第一个实施方案中相同的方法形成的。
另外，形成第二入射侧介电膜202后，如果需要，可以进行用于将第二记录膜204的整个表面结晶的初始化步骤。可以通过在其上照射激光束将第二记录膜204结晶。
最后用粘结层25将其上形成有第一信息层16的基板24和其上形成有第二信息层23的基板28彼此粘结在一起。更具体地说，将树脂如光固化树脂(特别是紫外线固化树脂)或延迟作用树脂涂布在第一信息层16或第二信息层23上，基板24与用于旋涂的基板28密切接触。然后使树脂硬化。另外还可以事先将粘结剂树脂均匀涂布在第一信息层16或第二信息层23上，并使基板24与基板28相互接触。
然后，如果需要，可以进行用于将第二记录膜204和第一记录膜104的整个表面结晶的初始化步骤。在这种情况下，由于与第二个实施方案相同的原因，优选首先使第二记录膜204结晶。
实施方案5
在本发明的第五个实施方案中，下面将描述用本发明第1-4个实施方案中所述的信息记录基质记录和复制信息的方法。
图5示意性地示出本发明的记录和复制信息的方法使用的记录和复制装置35的部分结构。如图5所示，记录和复制装置35包括用于转动信息记录介质34的主轴马达30、半导体激光器32和具有用于将半导体激光器32发射的激光束11聚焦的物镜31的光学头33。信息记录介质34是第1-4个实施方案中所述的信息记录基质，其包括多个信息层(如：第一信息层16和第二信息层23)。物镜31将激光束11聚集在信息层上。
将激光束11的功率在高能即最大功率(Pp(mW))和低能即偏移功率(bias power)(Pb(mW)之间调制，可以在信息记录介质上进行记录、删除和覆盖信息的操作。当用最大功率的激光束11照射时，在一部分记录层上局部形成非晶相，非晶相变成记录印记。在记录印记之间照射偏移功率的激光束11时，形成结晶相(删除部分)。另外，最大功率的激光束11通常以称为多脉冲的脉冲串照射。另外，多脉冲可以只通过包括最大功率和偏移功率的功率电平进行调制，也可以通过0至最大功率范围内的功率电平进行调制。
另外，复制功率(Pr(mW))定义为低于最大功率和偏移功率的功率电平的功率，记录印记的光学状态不受其上照射的该功率电平的激光束11的影响，用信息记录介质可以得到用于复制和记录印记的足量的反射光。在复制功率的激光束11照射信息记录介质时得到的信息记录介质的信号被探测器读取，从而复制出信息信号。
物镜31的数值孔径NA优选是0.5-1.1(更优选0.6-0.9)，以将激光束的斑直径调节为0.4-0.7μm。激光束11的波长优选是450nm或更短(更优选350-450nm)。记录信息时信息记录介质的线速度优选是1-20m/s(更优选2-15m/s)，从而能够产生由于复制光造成的很小的结晶度，还能够得到充分的删除率。
当在信息记录介质22和具有两个信息层的信息记录介质29中的第一信息层16上记录信息时，在第一记录膜104上调节激光束11的焦点，使得通过透明层13的激光束11能够用于在第一记录膜104上记录信息。复制时使用的激光束11是被第一记录膜104反射后通过透明层13的激光束。当在第二信息层23上记录信息时，在第二记录膜204上调节激光束11的焦点，使得通过透明层13、第一信息层16和光学隔离层17的激光束11能够用于记录信息。复制时使用的激光束11是被第二记录膜204反射后通过光学隔离层17、第一信息层16和透明层13的激光束。
另外，如果在基板14、光学隔离层20、19和17上形成引导激光束11的导向槽，则信息可以记录在靠近激光束11入射侧的导向槽表面上(即，导向槽)或更远的导向槽表面上(即，连接盘(land))。另外还可以在导向槽和连接盘上都记录信息。
用下述方法评价记录性能：用(1-7)调制法在0-Pp(mW)之间调制激光束11的功率，记录印记长度为0.149μm(2T)-0.596μm(8T)的随机信号，用时间间隔分析仪测量前端之间和后端之间的波动信号(jitter)。
另外，用下述方法测定删除性能：在0-Pp(mW)之间调制激光束11的功率，在相同的导向槽上连续和交替记录印记长度为0.149μm(2T)-0.671μm(9T)的信号，用光谱分析仪测量用2T信号重写9T信号时9T信号振幅的衰减因数(下面称为删除率)。另外，删除率是负值，优选其绝对值更大。更具体地说，优选是-25dB或更小。
另外，用下述方法评价重写次数：在0-Pp(mW)之间调制激光束11的功率，在相同的导向槽上连续记录印记长度为0.149μm(2T)-0.596μm(8T)的随机信号，用时间间隔分析仪测量前端之间和后端之间每一次重写时的波动信号。重写次数的最大值定义为波动信号值比第一次测量中前端之间的波动信号值和后端之间的波动信号值的平均波动信号值增加3％时的重写次数。另外，测量功率值Pp和Pb，使平均波动信号值是最小值。
用下述方法测定档案性能和档案重写性能。首先，在0-Pp(mW)之间调制激光束11的功率，在相同的导向槽上连续记录印记长度为0.149μm(2T)-0.596μm(8T)的随机信号，用时间间隔分析仪测量重写10次时信号的前端之间和后端之间的波动信号。然后，在温度为90℃、相对湿度为20％的恒温恒湿箱内使其上记录有信号的样品静置100小时，测量曝光前记录的信号的前端之间和后端之间的波动信号，将得到的结果与曝光(exposure)前的波动信号值比较，用于评价档案性能。另外，用下述方法评价档案重写性能：测量曝光后重写一次的信号曝光100小时后的前端之间和后端之间的波动信号，将结果与曝光前的波动信号值比较。
实施方案6
下面描述本发明第六个实施方案的信息记录介质。图6示出第六个实施方案的电信息记录介质41的结构的一个例子。电信息记录介质41是通过施加电流在其上记录和复制信息的信息记录介质。
作为基板36的材料，可以使用树脂基板如聚碳酸酯、玻璃基板、陶瓷基板如Al2O3、半导体基板如Si或金属基板如Cu。此处以使用Si基板为例子进行描述。在电信息记录介质41具有的结构中，在基板36上依次形成下部电极37、第一记录层38、第二记录层39和上部电极40。形成下部电极37和上部电极40的目的是在第一记录层38和第二记录层39上施加电流。
可以用施加电流时产生的焦耳热能够在结晶相和非晶相之间产生可逆相变的材料制成第一记录层38和第二记录层39。利用结晶相和非晶相之间电阻变化的现象记录信息。可以用与第一个实施方案的第一记录膜104相同的材料制成第一记录层38，可以用与第二个实施方案的第二记录膜204相同的材料制成第二记录层39。
可以分别用类似于形成第一个实施方案的第一记录膜104和第二个实施方案的第二记录膜204的方法形成第一记录层38和第二记录层39。
另外，下部电极37和上部电极40可以用单一金属元素如Al、Au、Ag、Cu或Pt制成，也可以用合金材料制成，合金材料含有一种或多种上述元素作为主要组分，还含有如果需要的其它一种或多种元素，这些元素用于改善抗湿性或调节其导热性。可以通过在Ar气氛中溅射金属母体材料或合金母体材料形成下部电极37和上部电极40。
利用应用部分42将电信息记录介质41与电信息记录和复制装置47电连接。通过这种电信息记录和复制装置47，脉冲电源45利用开关44连接在下部电极37和上部电极40之间，从而在第一记录层38和第二记录层39上施加电流脉冲。另外，为了探测由于第一记录层38和第二记录层39的相变造成的电阻值的变化，电阻测量仪43利用开关46连接在下部电极37和上部电极40之间。为了将第一记录层38或第二记录层39的非晶相(高电阻状态)变化到结晶相(低电阻状态)，关闭开关44(同时，打开开关46)，在电极之间施加电流脉冲。因此，施加电流脉冲部分的温度高于材料的结晶温度，低于其熔点，并且在结晶期内保持该温度。为了使结晶相再次返回非晶相，在更短的时间内施加比结晶期间更高的电流脉冲，使记录层达到比其熔点更高的温度，然后快速冷却。另外，电信息记录和复制装置47的脉冲电源45是能够释放如图9所示的记录和删除脉冲波形的电源。
在本申请中，用ra1表示第一记录层38处于非晶相时的电阻值，用rc1表示第一记录层38处于结晶相时的电阻值，用ra2表示第二记录层39处于非晶相时的电阻值，用rc2表示第二记录层39处于结晶相时的电阻值。此时，如果rc1≤rc2＜ra1＜ra2或rc1≤rc2＜ra2＜ra1或rc2≤rc1＜ra1＜ra2或rc2≤rc1＜ra2＜ra1，则第一记录层38或第二记录层39的总电阻值可以设定四个不同的值，包括ra1+ra2、ra1+rc2、ra2+rc1和rc1+rc2。因此，通过用电阻测量仪43测量电极之间的电阻值可以同时测定四种不同的状态，即，二进制信息。
当多个电信息记录介质41矩阵排列时，可以组构如图7所示的大容量电信息记录介质48。每一个存储单元51都有一个微区，其中形成有作为电信息记录介质41的相同结构。通过选择一个字线49和一个位线50可以将信息记录在每一个存储单元51上，并且可以从每一个存储单元51复制。
图8示出使用电信息记录介质48的信息记录体系的结构的一个例子。存储设备53包括电信息记录介质48和寻址标记电路52。通过寻址标记电路52，电信息记录介质48的每一个字线49和位线50被指定，从而使信息记录在每一个存储单元51上，并且可以从每一个存储单元51复制。另外，存储设备53与外电路54电连接，外电路54至少包括脉冲电源55和电阻测量仪56，使信息可以记录在电信息记录介质48上，并且可以从电信息记录介质48复制。
下面用实施例详述本发明。
实施例1
作为第一个实施例，生产图2所示的信息记录介质22，然后检测第一记录膜104的材料和第一信息层16的档案性能及档案重写性能之间的关系。更具体地说，制造信息记录介质22的样品，其包括第一记录膜104的具有不同材料的第一信息层16。然后测定第一信息层16的档案性能及档案重写性能。
用下述步骤制造样品。首先制备聚碳酸酯基板作为基板14(直径为120mm，厚度为1.1mm)，其上形成用于引导激光束11的导向槽(深度为20nm，磁道间距为0.32μm)。然后用溅射法在聚碳酸酯基板上依次形成下述层。这些层包括作为第二反射膜208的Ag-Pd-Cu层(厚度为80nm)、作为界面膜207的Al层(厚度为10nm)、作为第二入射相反侧介电膜206的ZnS-SiO2层(厚度为22nm，SiO2占20mol％)、作为第二入射相反侧界面膜205的(SiO2)20(Cr2O3)30(ZrO2)50(mol％)层(厚度为5nm)、作为第二记录膜204的Ge22BiSbTe25层(厚度为10nm)、作为第二入射侧界面膜203的(SiO2)35(Cr2O3)30(ZrO2)35(mol％)层(厚度为5nm)和作为第二入射侧介电膜202的ZnS-SiO2层(厚度为60nm，SiO2占20mol％)。
然后将紫外线固化树脂涂布在第二入射侧介电膜202上，其上放置导向槽深度为20nm、磁道间距为0.32μm的基板，并且基板与其密切接触。然后旋转基板，形成均匀的树脂层。树脂固化后，除去基板。根据该方法，制成厚度为25μm的光学隔离层17，并且在第一信息层16侧上形成用于引导激光束11的导向槽。
然后用溅射法在光学隔离层17上依次形成下述层。这些层包括作为透射率调节膜109的TiO2层(厚度为20nm)、作为第一反射膜108的Ag-Pd-Cu层(厚度为10nm)、作为第一入射相反侧界面膜105的(SiO2)20(Cr2O3)30(ZrO2)50(mol％)层(厚度为10nm)、第一记录膜104(厚度为6nm)、作为第一入射侧界面膜103的(SiO2)35(Cr2O3)30(ZrO2)35(mol％)层(厚度为5nm)和作为第一入射侧介电膜102的ZnS-SiO2层(厚度为40nm，SiO2占20mol％)。最后将紫外线固化树脂涂布在第一入射侧介电膜102上，用聚碳酸酯薄板(直径为120mm，厚度为65μm)与第一入射侧介电膜102接触，然后旋转该薄板，形成均匀的树脂层。然后将紫外线照射在其上以将树脂固化，从而制成厚度为75μm的透明层13。然后进行初始化步骤，其中，用激光束将第二记录膜204和第一记录膜104结晶。用这种方法生产第一记录膜104的材料不同的多个样品。
至于得到的这些样品，用图5所示的记录和复制装置35测定信息记录介质22的第一信息层16的档案性能及档案重写性能。在该例子中，将激光束11的波长设定为405nm，物镜31的数值孔径NA设定为0.85，测定过程中样品的线速度设定为4.9m/s、9.8m/s和19.7m/s，最短的印记长度设定为0.149μm。另外，信息记录在导向槽表面上。
对于信息记录介质22的第一信息层16的第一记录膜104的材料，第一信息层16的档案性能及档案重写性能的评价结果示于表1。在表1中，1X表示线速度为4.9m/s，2X表示线速度为9.8m/s，4X表示线速度为19.7m/s。另外，用下面的符号表示档案性能及档案重写性能：如果曝光前波动信号值与曝光后波动信号值的差值小于1％，则用“A”表示；如果差值等于或大于1％但小于2％，则用“B”表示；如果差值等于或大于2％但小于3％，则用“C”表示；如果差值等于或大于3％，则用“D”表示。
表1
Figure B2004100317963D00321
结果，对于其中的第一记录膜104含有Ge、Te和Bi的样品1-c、其中的第一记录膜104含有Ge、Sb、Te和Bi的样品1-e来说，至于1X中的档案性能、2X中的档案性能和档案重写性能及4X中的档案重写性能等所有这些性能，都能够达到良好的性能，其中，曝光前波动信号值与曝光后波动信号值的差值小于3％。另外，在形成第一记录膜104的步骤中使用的溅射目标含有0.5原子％或更多的Bi，而第一记录膜104含有1.0原子％或更多的Bi。具体来说，样品1-e在1X中具有特别好的档案性能。另外，其中的第一记录膜104不含Ge的样品1-a在1X中没有充分的档案性能。另外，其中的第一记录膜104不含Bi的样品1-b和1-d在4X中没有充分的档案重写性能。
从上述结果可以发现，第一记录膜104的材料优选含有Ge、Te和Bi或含有Ge、Sb、Te和Bi。
另外，对于其中的第一记录膜104含有Ge、Sn、Te和Bi的样品1-f来说，至于1X中的档案性能、2X中的档案性能和档案重写性能及4X中的档案重写性能等所有这些性能，都能够达到良好的性能。
实施例2
作为第二个实施例，生产图2所示的信息记录介质22，然后检测第二记录膜204的材料和第二信息层23的档案性能及档案重写性能之间的关系。更具体地说，制造的信息记录介质22的样品，其包括具有不同材料的第二记录膜204的第二信息层23。然后测定第二信息层23的档案性能及档案重写性能。
用下述步骤制造样品。首先制备聚碳酸酯基板作为基板14(直径为120mm，厚度为1.1mm)，其上形成用于引导激光束11的导向槽(深度为20nm，磁道间距为0.32μm)。然后用溅射法在聚碳酸酯基板上依次形成下述层。这些层包括作为第二反射膜208的Ag-Pd-Cu层(厚度为80nm)、作为界面膜207的Al层(厚度为10nm)、作为第二入射相反侧介电膜206的ZnS-SiO2层(厚度为22nm，SiO2占20mol％)、作为第二入射相反侧界面膜205的(SiO2)20(Cr2O3)30(ZrO2)50(mol％)层(厚度为5nm)、第二记录膜204(厚度为10nm)、作为第二入射侧界面膜203的(SiO2)35(Cr2O3)30(ZrO2)35(mol％)层(厚度为5nm)和作为第二入射侧介电膜202的ZnS-SiO2层(厚度为60nm，SiO2占20mol％)。
然后将紫外线固化树脂涂布在第二入射侧介电膜202上，其上放置具有导向槽(深度为20nm、磁道间距为0.32μm)的基板，并且密切接触。然后旋转基板，形成均匀的树脂层。树脂固化后，除去基板。根据该方法，制成厚度为25μm的光学隔离层17，并且在第一信息层16侧上形成用于引导激光束11的导向槽。
然后用溅射法在光学隔离层17上依次形成下述层。这些层包括作为透射率调节膜1.09的TiO2层(厚度为20nm)、作为第一反射膜108的Ag-Pd-Cu层(厚度为10nm)、作为第一入射相反侧界面膜105的(SiO2)20(Cr2O3)30(ZrO2)50(mol％)层(厚度为10nm)、作为第一记录膜104的Ge22Bi2Te25(厚度为6nm)、作为第一入射侧界面膜103的(SiO2)35(Cr2O3)30(ZrO2)35(mol％)层(厚度为5nm)和作为第一入射侧介电膜102的ZnS-SiO2层(厚度为40nm，SiO2占20mol％)。最后将紫外线固化树脂涂布在第一入射侧介电膜102上，用聚碳酸酯薄板(直径为120mm，厚度为65μm)与第一入射侧介电膜102接触，然后旋转该薄板，形成均匀的树脂层。然后照射紫外线以将树脂固化，从而制成厚度为75μm的透明层13。然后进行初始化步骤，其中，用激光束将第二记录膜204和第一记录膜104结晶。用这种方法生产第二记录膜204的材料不同的多个样品。
用图5所示的记录和复制装置35测定信息记录介质22的第二信息层23的档案性能及档案重写性能。在该例子中，将激光束11的波长设定为405nm，物镜31的数值孔径NA设定为0.85，测定过程中样品的线速度设定为4.9m/s、9.8m/s和19.7m/s，最短的印记长度设定为0.149μm。另外，信息记录在导向槽表面上。
对于信息记录介质22的第二信息层23的第二记录膜204的不同材料，第二信息层23的档案性能及档案重写性能的评价结果示于表2。在表2中，1X表示线速度为4.9m/s，2X表示线速度为9.8m/s，4X表示线速度为19.7m/s。另外，用下面的符号表示档案性能及档案重写性能：如果曝光前波动信号值与曝光后波动信号值的差值小于2％，则用“A”表示；如果差值等于或大于2％但小于3％，则用“B”表示；如果差值等于或大于3％，则用“C”表示。
表2
Figure B2004100317963D00351
结果，对于其中的第二记录膜204含有Sb和至少一种选自V、Mn、Ga、Ge、Se、Ag、In、Sn、Te、Pb、Bi和Au的元素M1的样品2-a至2-m来说，至于1X中的档案性能、2X中的档案性能和档案重写性能及4X中的档案重写性能等所有这些性能，都能够达到良好的性能。另外，其中的第二记录膜204不含M1的样品2-n在1X中没有充分的档案性能。
从上述结果可以发现，第二记录膜204的材料优选含Sb和M1。
实施例3
作为第三个实施例，生产图2所示的信息记录介质22，然后检测第一记录膜104的材料和第一信息层16的删除率、在其上进行记录和重写的次数、档案性能及档案重写性能之间的关系。更具体地说，制造的信息记录介质22的样品包括具有用于第一记录膜104的不同材料的第一信息层16。然后测定第一信息层16的删除率、在其上进行记录和重写的次数、档案性能及档案重写性能。
用下述步骤制造样品。首先制备聚碳酸酯基板作为基板14(直径为120mm，厚度为1.1mm)，其上形成用于引导激光束11的导向槽(深度为20nm，磁道间距为0.32μm)。然后用溅射法在聚碳酸酯基板上依次形成下述层。这些层包括作为第二反射膜208的Ag-Pd-Cu层(厚度为80nm)、作为界面膜207的Al层(厚度为10nm)、作为第二入射相反侧介电膜206的ZnS-SiO2层(厚度为22nm，SiO2占20mol％)、作为第二入射相反侧界面膜205的(SiO2)20(Cr2O3)30(ZrO2)50(mol％)层(厚度为5nm)、作为第二记录膜204的Ge22BiSbTe25层(厚度为10nm)、作为第二入射侧界面膜203的(SiO2)35(Cr2O3)30(ZrO2)35(mol％)层(厚度为5nm)和作为第二入射侧介电膜202的ZnS-SiO2层(厚度为60nm，SiO2占20mol％)。
然后将紫外线固化树脂涂布在第二入射侧介电膜202上，其上放置具有深度为20nm、磁道间距为0.32μm的导向槽的基板，并且密切接触。然后旋转基板，形成均匀的树脂层。树脂固化后，除去基板。根据该方法，制成厚度为25μm的光学隔离层17，并且在第一信息层16侧上形成用于引导激光束11的导向槽。
然后用溅射法在光学隔离层17上依次形成下述层。这些层包括作为透射率调节膜109的TiO2层(厚度为20nm)、作为第一反射膜108的Ag-Pd-Cu层(厚度为10nm)、作为第一入射相反侧界面膜105的(SiO2)20(Cr2O3)30(ZrO2)50(mol％)层(厚度为10nm)、第一记录膜104(厚度为6nm)、作为第一入射侧界面膜103的(SiO2)35(Cr2O3)30(ZtO2)35(mol％)层(厚度为5nm)和作为第一入射侧介电膜102的ZnS-SiO2层(厚度为40nm，SiO2占20mol％)。最后将紫外线固化树脂涂布在第一入射侧介电膜102上，用聚碳酸酯薄板(直径为120mm，厚度为65μm)与第一入射侧介电膜102接触，然后旋转该薄板，形成均匀的树脂层。然后将紫外线照射在其上以将树脂固化，从而制成厚度为75μm的透明层13。然后进行初始化步骤，其中，用激光束将第二记录膜204和第一记录膜104结晶。用这种方法生产第一记录膜104的材料不同的多个样品。
至于得到的这些样品，用图5所示的记录和复制装置35测定信息记录介质22的第一信息层16的删除率、在其上进行记录和重写的次数、档案性能及档案重写性能。在该例子中，将激光束11的波长设定为405nm，物镜31的数值孔径NA设定为0.85，测定过程中样品的线速度设定为4.9m/s和9.8m/s，最短的印记长度设定为0.149μm。另外，信息记录在导向槽表面上。
对于信息记录介质22的第一信息层16的第一记录膜104的不同材料，线速度为4.9m/s时第一信息层16的删除率、在其上进行记录和重写的次数、档案性能及档案重写性能的评价结果示于表3，线速度为9.8m/s时的评价结果示于表4。另外，用下面的符号表示档案性能及档案重写性能：如果曝光前波动信号值与曝光后波动信号值的差值小于2％，则用“A”表示；如果差值等于或大于2％但小于3％，则用“B”表示；如果差值等于或大于3％，则用“C”表示。
表3
表4
结果，对于其中的第一记录膜104用组成式GeaBibTe3+a表示，其中的a和b满足不等式0＜a≤60，1.5≤b≤7的样品3-b至3-j和3-n至3-q来说，在线速度是4.9m/s的低传输速率和线速度是9.8m/s的高传输速率的过程中，至于删除率、重复重写性能、档案性能和档案重写性能等所有这些性能，都能够达到良好的性能。另外还发现：样品3-a、3-m和3-r在低传输速率下的档案性能略有不足，因为第一记录膜104中的结晶速度太快。另外还发现：样品3-k和3-1在高传输速率下的删除率和档案重写性能略有不足，因为第一记录膜104中的结晶速度太慢。
从上述结果可以发现：当第一记录膜104的材料用GeaBibTe3+a表示时，a和b优选满足不等式0＜a≤60，1.5≤b≤7。
实施例4
作为第四个实施例，用与第三个实施例相同的方法生产图2所示的信息记录介质22，然后检测第一记录膜104的材料和第一信息层16的删除率、档案性能及档案重写性能之间的关系。
对于信息记录介质22的第一信息层16的第一记录膜104的不同材料，线速度为4.9m/s时第一信息层16的删除率、档案性能及档案重写性能的评价结果示于表5，线速度为9.8m/s时的评价结果示于表6。另外，用下面的符号表示档案性能及档案重写性能：如果曝光前波动信号值与曝光后波动信号值的差值小于2％，则用“A”表示；如果差值等于或大于2％但小于3％，则用“B”表示；如果差值等于或大于3％，则用“C”表示。
表5
  介质号码   第一记录膜材料   删除率(dB)   档案性能   档案重写性能
  4-a   Bi<sub>2</sub>Te<sub>3</sub>   -40   C   A
  4-b   Ge<sub>0.5</sub>Sn<sub>0.5</sub>Bi<sub>2</sub>Te<sub>4</sub>   -35   A   A
  4-c   Ge<sub>1.5</sub>Sn<sub>0.5</sub>Bi<sub>2</sub>Te<sub>5</sub>   -35   A   A
  4-d   Ge<sub>3</sub>SnBi<sub>2</sub>Te<sub>7</sub>   -35   A   A
  4-e   Ge<sub>7</sub>SnBi<sub>2</sub>Te<sub>11</sub>   -35   A   A
  4-f   Ge<sub>19.5</sub>Sn<sub>2.5</sub>Bi<sub>2</sub>Te<sub>25</sub>   -35   A   A
  4-g   Ge<sub>27.5</sub>Sn<sub>3.5</sub>Bi<sub>2</sub>Te<sub>34</sub>   -30   A   A
  4-h   Ge<sub>35</sub>Sn<sub>5</sub>Bi<sub>2</sub>Te<sub>43</sub>   -30   A   A
  4-I   Ge<sub>43</sub>Sn<sub>7</sub>Bi<sub>2</sub>Te<sub>53</sub>   -30   A   A
  4-j   Ge<sub>52.5</sub>Sn<sub>75</sub>Bi<sub>2</sub>Te<sub>63</sub>   -30   A   A
  4-k   Ge<sub>70</sub>Sn<sub>10</sub>Bi<sub>2</sub>Te<sub>83</sub>   -25   A   A
  4-1   Ge<sub>0.9</sub>Sn<sub>0.1</sub>Te   -20   A   A
  4-m   Ge<sub>0.5</sub>Sn<sub>0.5</sub>BiTe<sub>4</sub>   -40   B   A
  4-n   Ge<sub>0.5</sub>Sn<sub>0.5</sub>Bi<sub>1.5</sub>Te<sub>4</sub>   -35   A   A
  4-o   Ge<sub>52.5</sub>Sn<sub>7.5</sub>Bi<sub>3</sub>Te<sub>63</sub>   -30   A   A
  介质号码   第一记录膜材料   删除率(dB)   档案性能   档案重写性能
  4-p   Ge<sub>52.5</sub>Sn<sub>7.5</sub>Bi<sub>5</sub>Te<sub>63</sub>   -35   A   A
  4-q   Ge<sub>52.5</sub>Sn<sub>7.5</sub>Bi<sub>7</sub>Te<sub>63</sub>   -35   A   A
  4-r   Ge<sub>52.5</sub>Sn<sub>7.5</sub>Bi<sub>8</sub>Te<sub>63</sub>   -40   B   A
表6
  介质号码   第一记录膜材料   删除率(dB)   档案性能   档案重写性能
  4-a   Bi<sub>2</sub>Te<sub>3</sub>   -35   A   A
  4-b   Ge<sub>0.5</sub>Sn<sub>0.5</sub>Bi<sub>2</sub>Te<sub>4</sub>   -35   A   A
  4-c   Ge<sub>1.5</sub>Sn<sub>0.5</sub>Bi<sub>2</sub>Te<sub>5</sub>   -35   A   A
  4-d   Ge<sub>3</sub>SnBi<sub>2</sub>Te<sub>7</sub>   -35   A   A
  4-e   Ge<sub>7</sub>SnBi<sub>2</sub>Te<sub>11</sub>   -35   A   A
  4-f   Ge<sub>19.5</sub>Sn<sub>2.5</sub>Bi<sub>2</sub>Te<sub>25</sub>   -35   A   A
  4-g   Ge<sub>27.5</sub>Sn<sub>3.5</sub>Bi<sub>2</sub>Te<sub>34</sub>   -30   A   A
  4-h   Ge<sub>35</sub>Sn<sub>5</sub>Bi<sub>2</sub>Te<sub>43</sub>   -30   A   A
  4-I   Ge<sub>43</sub>Sn<sub>7</sub>Bi<sub>2</sub>Te<sub>53</sub>   -30   A   A
  4-j   Ge<sub>52.5</sub>Sn<sub>7.5</sub>Bi<sub>2</sub>Te<sub>63</sub>   -30   A   A
  4-k   Ge<sub>70</sub>Sn<sub>10</sub>Bi<sub>2</sub>Te<sub>83</sub>   -25   A   B
  4-1   Ge<sub>0.9</sub>Sn<sub>0.1</sub>Te   -20   A   C
  4-m   Ge<sub>0.5</sub>Sn<sub>0.5</sub>BiTe<sub>4</sub>   -35   A   A
  4-n   Ge<sub>0.5</sub>Sn<sub>0.5</sub>B i<sub>1.5</sub>Te<sub>4</sub>   -35   A   A
  介质号码   第一记录膜材料   删除率(dB)   档案性能   档案重写性能
  4-o   Ge<sub>52.5</sub>Sn<sub>7.5</sub>Bi<sub>3</sub>Te<sub>63</sub>   -30   A   A
  4-p   Ge<sub>52.5</sub>Sn<sub>7.5</sub>Bi<sub>5</sub>Te<sub>63</sub>   -35   A   A
  4-q   Ge<sub>52.5</sub>Sn<sub>7.5</sub>Bi<sub>7</sub>Te<sub>63</sub>   -35   A   A
  4-r   Ge<sub>52.5</sub>Sn<sub>7.5</sub>Bi<sub>8</sub>Te<sub>63</sub>   -35   A   A
结果，对于其中的第一记录膜104用组成式(Ge-Sn)aBibTe3+a表示，其中的a和b满足不等式0＜a≤60，1.5≤b≤7的样品4-b至4-j和4-n至4-q来说，在线速度是4.9m/s的低传输速率和线速度是9.8m/s的高传输速率的过程中，至于删除率、重复重写性能、档案性能和档案重写性能等所有这些性能，都能够达到良好的性能。另外还发现：样品4-a、4-m和4-r在低传输速率下的档案性能略有不足，因为第一记录膜104中的结晶速度太快。另外还发现：样品4-k和4-1在高传输速率下的删除率和档案重写性能略有不足，因为第一记录膜104中的结晶速度太慢。
从上述结果可以发现：当第一记录膜104的材料用组成式(Ge-Sn)aBibTe3+a表示时，a和b优选满足不等式0＜a≤60，1.5≤b≤7。
另外从上述结果还发现：即使为保证透射率而将第一记录膜104的厚度减至6nm，也能够得到在高传输速率下足够高的删除率和档案重写性能，因为取代Ge的Sn改善了结晶性能。
另外，当第一记录膜104中使用含有以Pb代替Sn的材料时，能够得到类似的结果。
实施例5
至于图2所示的信息记录介质22的第一信息层16，用于第一记录膜104的材料可以用组成式Gea(Bi-Sb)bTe3+a或(Ge-M2)a(Bi-Sb)bTe3+a表示，其中，M2是一种或多种选自Sn和Pb的元素。然后进行与第三个实施例类似的试验，得到的结果相同，即，a和b优选满足不等式0＜a≤60，1.5≤b≤7。
实施例6
至于图2所示的信息记录介质22的第一信息层16，用于第一记录膜104的材料可以用组成式GeaSbbTe3+a或(Ge-M2)aSbbTe3+a表示，其中，M2是一种或多种选自Sn和Pb的元素。然后进行与第三个实施例类似的试验，得到的结果相同，即，a和b优选满足不等式0＜a≤60，1.5≤b≤7。
实施例7
作为第七个实施例，生产图2所示的信息记录介质22，然后检测第二信息层23的第二记录膜204的材料和第二信息层23的删除率、在其上进行记录和重写的次数、档案性能及档案重写性能之间的关系。
用下述步骤制造样品。首先制备聚碳酸酯基板作为基板14(直径为120mm，厚度为1.1mm)，其上形成用于引导激光束11的导向槽(深度为20nm，磁道间距为0.32μm)。然后用溅射法在聚碳酸酯基板上依次形成下述层。这些层包括作为第二反射膜208的Ag-Pd-Cu层(厚度为80nm)、作为界面膜207的Al层(厚度为10nm)、作为第二入射相反侧介电膜206的ZnS-SiO2层(厚度为22nm，SiO2占20mol％)、作为第二入射相反侧界面膜205的(SiO2)20(Cr2O3)30(ZrO2)50(mol％)层(厚度为5nm)、第二记录膜204(厚度为10nm)、作为第二入射侧界面膜203的(SiO2)35(Cr2O3)30(ZrO2)35(mol％)层(厚度为5nm)和作为第二入射侧介电膜202的ZnS-SiO2层(厚度为60nm，SiO2占20mol％)。
然后将紫外线固化树脂涂布在第二入射侧介电膜202上，其上放置导向槽深度为20nm、磁道间距为0.32μm的基板，并且基板与其密切接触。然后旋转基板，形成均匀的树脂层。树脂固化后，除去基板。根据该方法，制成厚度为25μm的光学隔离层17，并且在第一信息层16侧上形成用于引导激光束11的导向槽。
然后用溅射法在光学隔离层17上依次形成下述层。这些层包括作为透射率调节膜109的TiO2层(厚度为20nm)、作为第一反射膜108的Ag-Pd-Cu层(厚度为10nm)、作为第一入射相反侧界面膜105的(SiO2)20(Cr2O3)30(ZrO2)50(mol％)层(厚度为10nm)、作为第一记录膜104的Ge22Bi2Te25层(厚度为6nm)、作为第一入射侧界面膜103的(SiO2)35(Cr2O3)30(ZrO2)35(mol％)层(厚度为5nm)和作为第一入射侧介电膜102的ZnS-SiO2层(厚度为40nm，SiO2占20mol％)。最后将紫外线固化树脂涂布在第一入射侧介电膜102上，用聚碳酸酯薄板(直径为120mm，厚度为65μm)与第一入射侧介电膜102接触，然后旋转该薄板，形成均匀的树脂层。然后将紫外线照射在其上以将树脂固化，从而制成厚度为75μm的透明层13。然后进行初始化步骤，其中，用激光束将第二记录膜204和第一记录膜104结晶。用这种方法生产第二记录膜204的材料不同的多个样品。
至于得到的这些样品，用图5所示的记录和复制装置35测定信息记录介质22的第二信息层23的删除率、进行记录和重写的次数、档案性能及档案重写性能。在该例子中，将激光束11的波长设定为405nm，物镜31的数值孔径NA设定为0.85，测定过程中样品的线速度设定为4.9m/s和9.8m/s，最短的印记长度设定为0.149μm。另外，信息记录在导向槽表面上。
线速度为4.9m/s时第二信息层23的删除率、进行记录和重写的次数、档案性能及档案重写性能的评价结果示于表7，线速度为9.8m/s时的评价结果示于表8。另外，用下面的符号表示档案性能及档案重写性能：如果曝光前波动信号值与曝光后波动信号值的差值小于2％，则用“A”表示；如果差值等于或大于2％但小于3％，则用“B”表示；如果差值等于或大于3％，则用“C”表示。
表7
Figure B2004100317963D00431
表8
结果，对于其中的第二记录膜204用组成式SbxM1100-x表示，其中M1是一种或多种选自Te和Ge的元素，x满足不等式50≤x≤95的样品5-a至5-f来说，在线速度是4.9m/s的低传输速率和线速度是9.8m/s的高传输速率的过程中，至于删除率、重复重写性能、档案性能和档案重写性能等所有这些性能，都能够达到良好的性能。
另外还发现：当用于第二记录膜204的材料中用V、Mn、Ga、Se、Ag、In、Sn、Pb、Bi或Au代替作为M1的Te或Ge时，能够得到相同的结果。
从上述结果可以发现：当第二记录膜204的材料用组成式SbxM1100-x表示时，x优选满足不等式50≤x≤95。
实施例8
作为第八个实施例，用与第七个实施例相同的方法生产图2所示的信息记录介质22，然后检测第二信息层23的第二记录膜204的材料和第二信息层23的删除率、进行记录和重写的次数、档案性能及档案重写性能之间的关系。
线速度为4.9m/s时第二信息层23的删除率、进行记录和重写的次数、档案性能及档案重写性能的评价结果示于表9，线速度为9.8m/s时的评价结果示于表10。另外，用下面的符号表示档案性能及档案重写性能：如果曝光前波动信号值与曝光后波动信号值的差值小于2％，则用“A”表示；如果差值等于或大于2％但小于3％，则用“B”表示；如果差值等于或大于3％，则用“C”表示。
表9
Figure B2004100317963D00441
表10
结果，对于其中的第二记录膜204用组成式SbyM1100-y表示，其中M1是一种或多种选自Te和Ge的元素，y满足不等式0＜y≤20的样品6-a、6-b、6-c、6-d和6-e来说，在线速度是4.9m/s的低传输速率和线速度是9.8m/s的高传输速率的过程中，至于删除率、重复重写性能、档案性能和档案重写性能所有这些性能，都能够达到良好的性能。另外还发现：样品6-f在低传输速率下的档案性能略有不足，因为第二记录膜204中的结晶速度太快。
另外还发现：当用于第二记录膜204的材料中用V、Mn、Ga、Se、Ag、In、Sn、Pb、Bi或Au代替作为M1的Te或Ge时，能够得到相似的结果。
从上述结果可以发现：当第二记录膜204的材料用组成式SbyM1100-y表示时，y优选满足不等式0＜y≤20。
实施例9
作为第九个实施例，用与第六个实施例相同的方法生产图2所示的信息记录介质22，然后检测第二信息层23的第二记录膜204的材料和第二信息层23的删除率、进行记录和重写的次数、档案性能及档案重写性能之间的关系。
线速度为4.9m/s时第二信息层23的删除率、进行记录和重写的次数、档案性能及档案重写性能的评价结果示于表11，线速度为9.8m/s时的评价结果示于表12。另外，用下面的符号表示档案性能及档案重写性能：如果曝光前波动信号值与曝光后波动信号值的差值小于2％，则用“A”表示；如果差值等于或大于2％但小于3％，则用“B”表示；如果差值等于或大于3％，则用“C”表示。
表11
Figure B2004100317963D00451
表12
结果，对于其中的第二记录膜204用组成式Gea(Bi-Sb)bTe3+a表示，其中的a和b满足不等式0＜a≤60，1.5≤b≤7的样品7-b至7-j和7-n至7-q来说，在线速度是4.9m/s的低传输速率和线速度是9.8m/s的高传输速率的过程中，至于删除率、重复重写性能、档案性能和档案重写性能等所有这些性能，都能够达到良好的性能。另外还发现：样品7-a、7-m和7-r在低传输速率下的档案性能略有不足，因为第二记录膜204中的结晶速度太快。另外还发现：样品7-k和7-1在高传输速率下的删除率和档案重写性能略有不足，因为第二记录膜204中的结晶速度太慢。
从上述结果可以发现：当第二记录膜204的材料用Gea(Bi-Sb)bTe3+a表示时，a和b优选满足不等式0＜a≤60，1.5≤b≤7。
实施例10
至于图2所示的信息记录介质22的第二信息层23，用于第二记录膜204的材料可以用组成式(Ge-M2)a(Bi-Sb)bTe3+a表示，其中，M2是一种或多种选自Sn和Pb的元素。然后进行与第八个实施例类似的试验，得到的结果相同，即，a和b优选满足不等式0＜a≤60，1.5≤b≤7。
实施例11
作为第十一个实施例，生产图2所示的信息记录介质22，然后检测第二信息层23的第二记录膜204的材料和第二信息层23的删除率、进行记录和重写的次数、档案性能及档案重写性能之间的关系。另外还检测第一信息层16的第一记录膜104的材料和第一信息层16的删除率、进行记录和重写的次数、档案性能及档案重写性能之间的关系。更具体地说，制造的信息记录介质22的样品包括具有不同材料的第二记录膜204的第二信息层23，还包括具有不同材料的第一记录膜104的第一信息层16。然后测定第二信息层23和第一信息层16的删除率、进行记录和重写的次数、档案性能及档案重写性能。
用下述步骤制造样品。首先制备聚碳酸酯基板作为基板14(直径为120mm，厚度为1.1mm)，其上形成用于引导激光束11的导向槽(深度为20nm，磁道间距为0.32μm)。然后用溅射法在聚碳酸酯基板上依次形成下述层。这些层包括作为第二反射膜208的Ag-Pd-Cu层(厚度为80nm)、作为界面膜207的Al层(厚度为10nm)、作为第二入射相反侧介电膜206的ZnS-SiO2层(厚度为22nm，SiO2占20mol％)、作为第二入射相反侧界面膜205的(SiO2)20(Cr2O3)30(ZrO2)50(mol％)层(厚度为5nm)、第二记录膜204(厚度为10nm)、作为第二入射侧界面膜203的(SiO2)35(Cr2O3)30(ZrO2)35(mol％)层(厚度为5nm)和作为第二入射侧介电膜202的ZnS-SiO2层(厚度为60nm，SiO2占20mol％)。
然后将紫外线固化树脂涂布在第二入射侧介电膜202上，其上放置导向槽深度为20nm、磁道间距为0.32μm的基板，并且基板与其密切接触。然后旋转基板，形成均匀的树脂层。树脂固化后，除去基板。根据该方法，制成厚度为25μm的光学隔离层17，并且在第一信息层16侧上形成用于引导激光束11的导向槽。
然后用溅射法在光学隔离层17上依次形成下述层。这些层包括作为透射率调节膜109的TiO2层(厚度为20nm)、作为第一反射膜108的Ag-Pd-Cu层(厚度为10nm)、作为第一入射相反侧界面膜105的(SiO2)20(Cr2O3)30(ZrO2)50(mol％)层(厚度为10nm)、第一记录膜104(厚度为6nm)、作为第一入射侧界面膜103的(SiO2)35(Cr2O3)30(ZrO2)35(mol％)层(厚度为5nm)和作为第一入射侧介电膜102的ZnS-SiO2层(厚度为40nm，SiO2占20mol％)。最后将紫外线固化树脂涂布在第一入射侧介电膜102上，用聚碳酸酯薄板(直径为120mm，厚度为65μm)与第一入射侧介电膜102接触，然后旋转该薄板，形成均匀的树脂层。然后照射紫外线以将树脂固化，从而制成厚度为75μm的透明层13。然后进行初始化步骤，其中，用激光束将第二记录膜204和第一记录膜104结晶。用这种方法生产第二记录膜204和第一记录膜104的材料不同的多个样品。
至于得到的这些样品，用图5所示的记录和复制装置35测定信息记录介质22的第二信息层23和第一信息层16的删除率、进行记录和重写的次数、档案性能及档案重写性能。在该例子中，将激光束11的波长设定为405nm，物镜31的数值孔径NA设定为0.85，测定过程中样品的线速度设定为4.9m/s和9.8m/s，最短的印记长度设定为0.149μm。另外，信息记录在导向槽表面上。
线速度为4.9m/s时第二信息层23的删除率、进行记录和重写的次数、档案性能及档案重写性能的评价结果示于表13，线速度为9.8m/s时的评价结果示于表14。另外，线速度为4.9m/s时第一信息层16的删除率、进行记录和重写的次数、档案性能及档案重写性能的评价结果示于表15，线速度为9.8m/s时的评价结果示于表16。另外，用下面的符号表示档案性能及档案重写性能：如果曝光前波动信号值与曝光后波动信号值的差值小于2％，则用“A”表示；如果差值等于或大于2％但小于3％，则用“B”表示；如果差值等于或大于3％，则用“C”表示。
表13
Figure B2004100317963D00481
表14
表15
Figure B2004100317963D00501
表16
Figure B2004100317963D00502
Figure B2004100317963D00511
结果发现，在第二信息层23和第一信息层16中，对于其中的第二记录膜204和第一记录膜104都用组成式GeaBibTe3+a表示。其中的a和b满足不等式0＜a≤60和1.5≤b≤7的样品8-b至8-j和8-n至8-q来说，在线速度是4.9m/s的低传输速率和线速度是9.8m/s的高传输速率下，至于删除率、重复重写性能、档案性能和档案重写性能等所有这些性能，都能够获得良好的性能。另外还发现：样品8-a、8-m和8-r在低传输速率下的档案性能略有不足，因为第二记录膜204和第一记录膜104中的结晶速度太快。另外还发现：样品8-k和8-1在高传输速率下的删除率和档案重写性能略有不足，因为第二记录膜204和第一记录膜104中的结晶速度太慢。
从上述结果可以发现：当第二记录膜204和第一记录膜104的材料用组成式GeaBibTe3+a表示时，a和b优选满足不等式0＜a≤60和1.5≤b≤7。
另外，尽管在上述样品中第二记录膜204和第一记录膜104是用组成相同的材料制成的，但是，只要第二记录膜204和第一记录膜104的材料是用组成式GeaBibTe3+a表示且a和b满足不等式0＜a≤60和1.5≤b≤7，则当第二记录膜204和第一记录膜104是用不同的材料制成时也能够得到与上述样品同样的结果。
实施例12
至于图2所示的信息记录介质22的第二信息层23和第一信息层16，第二记录膜204或第一记录膜104使用的材料用组成式(Ge-M2)aBibTe3+a表示，然后进行与第十一个实施例类似的试验，得到的结果相同，即，a和b优选满足不等式0＜a≤60，1.5≤b≤7。
实施例13
作为第十三个实施例，生产图2所示的信息记录介质22，然后检测第一记录膜104的膜厚和删除率、进行记录和重写的次数、档案性能及档案重写性能之间的关系。更具体地说，制造的信息记录介质22的样品包括第一记录膜104的膜厚不同的第一信息层16。然后测定第一信息层16的删除率、进行记录和重写的次数、档案性能及档案重写性能。
用下述步骤制造样品。首先制备聚碳酸酯基板作为基板14(直径为120mm，厚度为1.1mm)，其上形成用于引导激光束11的导向槽(深度为20nm，磁道间距为0.32μm)。然后用溅射法在聚碳酸酯基板上依次形成下述层。这些层包括作为第二反射膜208的Ag-Pd-Cu层(厚度为80nm)、作为界面膜207的Al层(厚度为10nm)、作为第二入射相反侧介电膜206的ZnS-SiO2层(厚度为22nm，SiO2占20mol％)、作为第二入射相反侧界面膜205的(SiO2)20(Cr2O3)30(ZrO2)50(mol％)层(厚度为5nm)、作为第二记录膜204的Ge22BiSbTe25层(厚度为10nm)、作为第二入射侧界面膜203的(SiO2)35(Cr2O3)30(ZrO2)35(mol％)层(厚度为5nm)和作为第二入射侧介电膜202的ZnS-SiO2层(厚度为60nm，SiO2占20mol％)。
然后将紫外线固化树脂涂布在第二入射侧介电膜202上，其上放置导向槽深度为20nm、磁道间距为0.32μm的基板，并且基板与其密切接触。然后旋转基板，形成均匀的树脂层。树脂固化后，除去基板。根据该方法，制成厚度为25μm的光学隔离层17，并且在第一信息层16的一侧上形成用于引导激光束11的导向槽。
然后用溅射法在光学隔离层17上依次形成下述层。这些层包括作为透射率调节膜109的TiO2层(厚度为20nm)、作为第一反射膜108的Ag-Pd-Cu层(厚度为10nm)、作为第一入射相反侧界面膜105的(SiO2)20(Cr2O3)30(ZrO2)50(mol％)层(厚度为10nm)、作为第一记录膜104的Ge22Bi2Te25层、作为第一入射侧界面膜103的(SiO2)35(Cr2O3)30(ZrO2)35(mol％)层(厚度为5nm)和作为第一入射侧介电膜102的ZnS-SiO2层(厚度为40nm，SiO2占20mol％)。最后将紫外线固化树脂涂布在第一入射侧介电膜102上，用聚碳酸酯薄板(直径为120mm，厚度为65μm)与第一入射侧介电膜102接触，然后旋转该薄板，形成均匀的树脂层。然后照射紫外线以将树脂固化，从而制成厚度为75μm的透明层13。然后进行初始化步骤，其中，用激光束将第二记录膜204和第一记录膜104结晶。用这种方法生产第一记录膜104的膜厚不同的多个样品。
至于得到的这些样品，用图5所示的记录和复制装置35测定信息记录介质15的第一信息层16的删除率、进行记录和重写的次数、档案性能及档案重写性能。在该例子中，将激光束11的波长设定为405nm，物镜31的数值孔径NA设定为0.85，测定过程中样品的线速度设定为4.9m/s和9.8m/s，最短的印记长度设定为0.149μm。另外，信息记录在导向槽表面上。
线速度为4.9m/s时第一信息层16的删除率、进行记录和重写的次数、档案性能及档案重写性能的评价结果示于表17，线速度为9.8m/s时的评价结果示于表18。另外，用下面的符号表示档案性能及档案重写性能：如果曝光前波动信号值与曝光后波动信号值的差值小于2％，则用“A”表示；如果差值等于或大于2％但小于3％，则用“B”表示；如果差值等于或大于3％，则用“C”表示。
表17
表18
结果发现，对于其中的第一记录膜104的厚度为9nm或更小的样品9-c、9-d、9-e和9-f来说，在线速度是4.9m/s的低传输速率和线速度是9.8m/s的高传输速率下，至于删除率、重复重写性能、档案性能和档案重写性能等所有这些性能，都能够达到良好的性能。另外还发现：其中的第一记录膜104的厚度大于9nm的样品9-a和9-b在低传输速率下的档案性能略有不足，因为第一记录膜104中的结晶速度太快。
从上述结果可以发现：第一记录膜104的厚度优选是9nm或更小。
实施例14
作为第十四个实施例，生产图2所示的信息记录介质22，然后检测第二信息层23的第二记录膜204的膜厚和第二信息层23的删除率、进行记录和重写的次数、档案性能及档案重写性能之间的关系。更具体地说，制造的信息记录介质22的样品包括第二记录膜204的膜厚不同的第二信息层23。然后测定第二信息层23的删除率、进行记录和重写的次数、档案性能及档案重写性能。
用下述步骤制造样品。首先制备聚碳酸酯基板作为基板14(直径为120mm，厚度为1.1mm)，其上形成用于引导激光束11的导向槽(深度为20nm，磁道间距为0.32μm)。然后用溅射法在聚碳酸酯基板上依次形成下述层。这些层包括作为第二反射膜208的Ag-Pd-Cu层(厚度为80nm)、作为界面膜207的Al层(厚度为10nm)、作为第二入射相反侧介电膜206的ZnS-SiO2层(厚度为22nm，SiO2占20mol％)、作为第二入射相反侧界面膜205的(SiO2)20(Cr2O3)30(ZrO2)50(mol％)层(厚度为5nm)、作为第二记录膜204的Ge22BiSbTe25层、作为第二入射侧界面膜203的(SiO2)35(Cr2O3)30(ZrO2)35(mol％)层(厚度为5nm)和作为第二入射侧介电膜202的ZnS-SiO2层(厚度为60nm，SiO2占20mol％)。
然后将紫外线固化树脂涂布在第二入射侧介电膜202上，其上放置导向槽深度为20nm、磁道间距为0.32μm的基板，并且密切接触。然后旋转基板，形成均匀的树脂层。树脂固化后，除去基板。根据该方法，制成厚度为25μm的光学隔离层17，并且在第一信息层16侧上形成用于引导激光束11的导向槽。
然后用溅射法在光学隔离层17上依次形成下述层。这些层包括作为透射率调节膜109的TiO2层(厚度为20nm)、作为第一反射膜108的Ag-Pd-Cu层(厚度为10nm)、作为第一入射相反侧界面膜105的(SiO2)20(Cr2O3)30(ZrO2)50(mol％)层(厚度为10nm)、作为第一记录膜104的Ge22Bi2Te25层(厚度为6nm)、作为第一入射侧界面膜103的(SiO2)35(Cr2O3)30(ZrO2)35(mol％)层(厚度为5nm)和作为第一入射侧介电膜102的ZnS-SiO2层(厚度为40nm，SiO2占20mol％)。最后将紫外线固化树脂涂布在第一入射侧介电膜102上，用聚碳酸酯薄板(直径为120mm，厚度为65μm)与第一入射侧介电膜102接触，然后旋转该薄板，形成均匀的树脂层。然后照射紫外线以将树脂固化，从而制成厚度为75μm的透明层13。然后进行初始化步骤，其中，用激光束将第二记录膜204和第一记录膜104结晶。用这种方法生产第二记录膜204的膜厚不同的多个样品。
至于得到的这些样品，用图5所示的记录和复制装置35测定信息记录介质22的第二信息层23的删除率、进行记录和重写的次数、档案性能及档案重写性能。在该例子中，将激光束11的波长设定为405nm，物镜31的数值孔径NA设定为0.85，测定过程中样品的线速度设定为4.9m/s和9.8m/s，最短的印记长度设定为0.149μm。另外，信息记录在导向槽表面上。
线速度为4.9m/s时的第二信息层23的删除率、进行记录和重写的次数、档案性能及档案重写性能的评价结果示于表19，线速度为9.8m/s时的评价结果示于表20。另外，用下面的符号表示档案性能及档案重写性能：如果曝光前波动信号值与曝光后波动信号值的差值小于2％，则用“A”表示；如果差值等于或大于2％但小于3％，则用“B”表示；如果差值等于或大于3％，则用“C”表示。
表19
Figure B2004100317963D00551
表20
结果发现，对于其中的第二记录膜204的厚度为6-15nm的样品10-b、10-c、10-d、10-e和10-f来说，在线速度是4.9m/s的低传输速率和线速度是9.8m/s′的高传输速率的过程中，至于删除率、重复重写性能、档案性能和档案重写性能等所有这些性能，都能够达到良好的性能。另外还发现：其中的第二记录膜204的厚度大于15nm的样品10-a在低传输速率下的档案性能不足，因为第二记录膜204中的结晶速度太快。另外还发现：其中的第二记录膜204的厚度小于6nm的样品10-g在高传输速率下的删除率和档案重写性能不足，因为第二记录膜204中的结晶速度太慢。
从上述结果可以发现：第二记录膜204的厚度优选是6-15nm。
实施例15
作为第十五个实施例，生产图4所示的信息记录介质29，然后进行类似于第十二个实施例和第十三个实施例的试验。
用下述步骤制造样品。首先制备聚碳酸酯基板作为基板28(直径为120mm，厚度为0.6mm)，其上形成用于引导激光束11的导向槽(深度为40nm，磁道间距为0.344μm)。然后用溅射法在聚碳酸酯基板上依次形成下述层。这些层包括作为第二反射膜208的Ag-Pd-Cu层(厚度为80nm)、作为界面膜207的Al层(厚度为10nm)、作为第二入射相反侧介电膜206的ZnS-SiO2层(厚度为22nm，SiO2占20mol％)、作为第二入射相反侧界面膜205的(SiO2)20(Cr2O3)30(ZrO2)50(mol％)层(厚度为5nm)、作为第二记录膜204的Ge22BiSbTe25层、作为第二入射侧界面膜203的(SiO2)35(Cr2O3)30(ZrO2)35(mol％)层(厚度为5nm)和作为第二入射侧介电膜202的ZnS-SiO2层(厚度为60nm，SiO2占20mol％)。
另外，制备聚碳酸酯基板作为基板24(直径为120mm，厚度为0.58mm)，其上形成用于引导激光束11的导向槽(深度为40nm，磁道间距为0.344μm)。然后用溅射法在聚碳酸酯基板上依次形成下述层。这些层包括作为第一入射侧介电膜102的ZnS-SiO2层(厚度为40nm，SiO2占20mol％)、作为第一入射侧界面膜103的(SiO2)35(Cr2O3)30(ZrO2)35(mol％)层(厚度为5nm)、作为第一记录膜104的Ge22Bi2Te25层、作为第一入射相反侧界面膜105的(SiO2)20(Cr2O3)30(ZrO2)50(mol％)层(厚度为10nm)、作为第一反射膜108的Ag-Pd-Cu层(厚度为10nm)和作为透射率调节膜109的TiO2层(厚度为20nm)。
然后将紫外线固化树脂涂布在透射率调节膜109上，基板28的第二入射侧介电膜202和透射率调节膜109接触，然后将其旋转，形成均匀的树脂层(厚度为20μm)。然后照射紫外线以将树脂固化，从而用粘结层25将基板24和基板28粘结在一起。最后进行初始化步骤，将第二记录膜204和第一记录膜104的整个表面结晶。
至于得到的这些样品，用与第十三个实施例和第十四个实施例相同的方法测定信息记录介质29的第一信息层16和第二信息层23的删除率、进行记录和重写的次数、档案性能及档案重写性能。
在该例子中，将激光束11的波长设定为405nm，物镜31的数值孔径NA设定为0.65，测定过程中样品的线速度设定为8.6m/s和17.2m/s，最短的印记长度设定为0.294μm。另外，信息记录在导向槽表面上。
结果与第十三个实施例和第十四个实施例类似，当第一记录膜104的膜厚为9nm以下和第二记录膜204的膜厚是6-15nm时，信息记录介质29的第一信息层16和第二信息层23具有良好的删除率、能够进行许多次记录和重写、具有良好的档案性能和档案重写性能。
实施例16
在第一至第十五个实施例中，即使当第一入射侧界面膜103、作为第一入射相反侧界面膜105、第二入射侧界面膜203和第二入射相反侧界面膜205中含有一种或多种选自Ga2O3、SnO2、ZrO2、HfO2、Nb2O5、Ta2O5、SiO2、Cr2O3、Al2O3、TiO2、ZnO、Zr-N、Hf-N、Nb-N、Ta-N、Si-N、Cr-N、Ge-N、Al-N、Ge-Si-N、Ge-Cr-N、YF3、LaF3、CeF3、GdF3、DyF3、ErF3、YbF3、C和ZnS的化合物，也能够得到同样的结果。
实施例17
作为第十七个实施例，生产图1所示的信息记录介质15，其具有4个信息层，即N＝4，然后检测每一个信息层的档案性能及档案重写性能。
用下述步骤制造样品。首先制备聚碳酸酯基板作为基板14(直径为120mm，厚度为1.1mm)，其上形成用于引导激光束11的导向槽(深度为20nm，磁道间距为0.32μm)。然后用溅射法在聚碳酸酯基板上依次形成下述层。这些层包括作为第四反射层408的Ag-Pd-Cu层(厚度为80nm)、作为界面层407的Al层(厚度为10nm)、作为第四入射相反侧介质层406的ZnS-SiO2层(厚度为22nm，SiO2占20mol％)、作为第四入射相反侧界面层405的(SiO2)20(Cr2O3)30(ZrO2)50(mol％)层(厚度为5nm)、作为第四记录层404的Ge22BiSbTe25层(厚度为12nm)、作为第四入射侧界面层403的(SiO2)35(Cr2O3)30(ZrO2)35(mol％)层(厚度为5nm)和作为第四入射侧介质层402的ZnS-SiO2层(厚度为60nm，SiO2占20mol％)。
然后将紫外线固化树脂涂布在第四入射侧介质层402上，其上放置导向槽深度为20nm、磁道间距为0.32μm的基板，并且基板与其密切接触。然后旋转基板，形成均匀的树脂层。树脂固化后，除去基板。根据该方法，制成厚度为10μm的光学隔离层20，并且在第一信息层16侧上形成用于引导激光束11的导向槽。
然后用溅射法在光学隔离层20上依次形成下述层。这些层包括作为第三透射率调节层309的TiO2层(厚度为20nm)、作为第三反射层308的Ag-Pd-Cu层(厚度为10nm)、作为第三入射相反侧界面层305的(SiO2)20(Cr2O3)30(ZrO2)50(mol％)层(厚度为10nm)、作为第三记录层304的Ge20Bi2Te23层(厚度为6nm)、作为第三入射侧界面层303的(SiO2)35(Cr2O3)30(ZrO2)35(mol％)层(厚度为5nm)和作为第三入射侧介质层302的ZnS-SiO2层(厚度为40nm，SiO2占20mol％)。
然后将紫外线固化树脂涂布在第三入射侧介质层302上，其上放置导向槽深度为20nm、磁道间距为0.32μm的基板，并且基板与其密切接触。然后旋转基板，形成均匀的树脂层。树脂固化后，除去基板。根据该方法，制成厚度为10μm的光学隔离层19，并且在第一信息层16侧上形成用于引导激光束11的导向槽。
然后用溅射法在光学隔离层19上依次形成下述层。这些层包括作为第二透射率调节层209的TiO2层(厚度为20nm)、作为第二反射膜208的Ag-Pd-Cu层(厚度为10nm)、作为第二入射相反侧界面膜205的(SiO2)20(Cr2O3)30(ZrO2)50(mol％)层(厚度为10nm)、作为第二记录膜204的Ge30Bi2Te33层(厚度为5nm)、作为第二入射侧界面膜203的(SiO2)35(Cr2O3)30(ZrO2)35(mol％)层(厚度为5nm)和作为第二入射侧介电膜202的ZnS-SiO2层(厚度为40nm，SiO2占20mol％)。
然后将紫外线固化树脂涂布在第二入射侧介质层202上，其上放置导向槽深度为20nm、磁道间距为0.32μm的基板，并且基板与其密切接触。然后旋转基板，形成均匀的树脂层。树脂固化后，除去基板。根据该方法，制成厚度为10μm的光学隔离层17，并且在第一信息层16侧上形成用于引导激光束11的导向槽。
然后用溅射法在光学隔离层17上依次形成下述层。这些层包括作为透射率调节膜109的TiO2层(厚度为20nm)、作为第一反射膜108的Ag-Pd-Cu层(厚度为10nm)、作为第一入射相反侧界面膜105的(SiO2)20(Cr2O3)30(ZrO2)50(mol％)层(厚度为10nm)、作为第一记录膜104的Ge40Bi2Te43层(厚度为4nm)、作为第一入射侧界面膜103的(SiO2)35(Cr2O3)30(ZrO2)35(mol％)层(厚度为5nm)和作为第一入射侧介电膜102的ZnS-SiO2层(厚度为40nm，SiO2占20mol％)。
最后将紫外线固化树脂涂布在第一入射侧介电膜102上，用聚碳酸酯薄板(直径为120mm，厚度为60μm)与第一入射侧介电膜102接触，然后旋转该薄板，形成均匀的树脂层。然后照射紫外线以将树脂固化，从而制成厚度为70μm的透明层13。然后进行初始化步骤，其中，用激光束依次将第四记录膜404、第三记录膜304、第二记录膜204和第一记录膜104结晶。用这种方法生产具有四个信息层的信息记录介质15。
至于上述得到的信息记录介质15，用图5所示的记录和复制装置35测定信息记录介质15的四个信息层的档案性能及档案重写性能。在该例子中，将激光束11的波长设定为405nm，物镜31的数值孔径NA设定为0.85，测定过程中样品的线速度设定为4.9m/s(1X)和9.8m/s(2X)，最短的印记长度设定为0.149μm。另外，信息记录在导向槽表面上。
每一个记录层的组成和膜厚、1X时的档案性能和2X时的档案重写性能之间的关系示于表21。另外，用下面的符号表示档案性能及档案重写性能：如果曝光前波动信号值与曝光后波动信号值的差值小于2％，则用“A”表示；如果差值等于或大于2％但小于3％，则用“B”表示；如果差值等于或大于3％，则用“C”表示。
表21
Figure B2004100317963D00601
结果发现：所有这四个信息层都能够得到良好的1X时的档案性能和2X时的档案重写性能。
实施例18
作为第十八个实施例，生产图6所示的电信息记录介质41。检测由于施加电流造成的相变。
制备具有用氮化物处理表面的Si基板作为基板36。然后用溅射法在基板36上依次形成下述层。这些层包括由Pt制成、其面积为10μm×10μm、厚度为0.1μm的下部电极37，由Ge22Bi2Te25制成、其面积为5μm×5μm、厚度为0.1μm的第一记录层38，由Sb70Te25Ge5制成、其面积为5μm×5μm、厚度为0.1μm的第二记录层39，由Pt制成、其面积为5μm×5μm、厚度为0.1μm的上部电极40。然后将Au导线粘结在下部电极37和上部电极40上，从而利用应用部分(applying potion)42使电信息记录和复制装置47与电信息记录介质41连接。根据这种电信息记录和复制装置47，脉冲电源45利用开关44连接在下部电极37和上部电极40之间，另外，用利用开关46连接在下部电极37和上部电极40之间的电阻测量仪43探测由于第一记录层38和第二记录层39的相变造成的电阻值的变化。
在本申请中，第一记录层38的熔点Tm1是630℃，结晶温度Tx1是170℃，结晶时间tx1是100ns。另外，第二记录层39的熔点Tm2是550℃，结晶温度Tx2是200℃，结晶时间tx2是50ns。另外，第一记录层38是非晶相时的电阻值ra1是500Ω，而结晶相时的电阻值rc1是10Ω。第二记录层39是非晶相时的电阻值ra2是800Ω，而结晶相时的电阻值rc2是20Ω。
当第一记录层38和第二记录层39均处于作为第一状态的非晶相时，在下部电极37和上部电极40之间施加图9所示的在记录波形501中Ic1＝5mA且tc1＝150ns的电流脉冲。然后只有第一记录层38从非晶相变成结晶相(下面称为第二状态)。另外，在第一状态下的下部电极37和上部电极40之间施加图9所示的在记录波形502中Ic2＝10mA且tc2＝100ns的电流脉冲。然后只有第二记录层39从非晶相变成结晶相(下面称为第三状态)。另外，在第一状态下的下部电极37和上部电极40之间施加图9所示的在记录波形503中Ic2＝10mA且tc1＝150ns的电流脉冲。然后第一记录层38和第二记录层39均从非晶相变成结晶相(下面称为第四状态)。
接下来，当第一记录层38和第二记录层39均处于结晶相和低电阻状态的第四状态下时，在下部电极37和上部电极40之间施加图9所示的在记录波形504中Ia1＝20mA、Ic2＝10mA且tc2＝100ns的电流脉冲。结果，只有第一记录层38从结晶相变成非晶相(第三状态)。另外，在第四状态下，在下部电极37和上部电极40之间施加图9所示的在记录波形505中Ia2＝15mA且ta2＝50ns的电流脉冲。结果，只有第二记录层39从结晶相变成非晶相(第二状态)。另外，在第四状态下，在下部电极37和上部电极40之间施加图9所示的在删除波形506中Ia1＝20mA且ta1＝50ns的电流脉冲。结果，第一记录层38和第二记录层39均从结晶相变成非晶相(第一状态)。
另外，在第二状态或第三状态下，施加图9所示的在记录波形503中Ic2＝10mA且tc1＝150ns的电流脉冲。结果，第一记录层38和第二记录层39均从非晶相变成结晶相(第四状态)。另外，在第二状态或第三状态下，施加图9所示的在删除波形507中Ia1＝20mA、Ic2＝10mA、tc1＝150ns和ta1＝50ns的电流脉冲。结果，第一记录层38和第二记录层39均从结晶相变成非晶相(第一状态)。另外，在第二状态下，施加图9所示的在记录波形508中Ia1＝20mA、Ic2＝10mA、tc2＝100ns和ta1＝50ns的电流脉冲。结果，第一记录层38从结晶相变成非晶相，而第二记录层39从非晶相变成结晶相(第三状态)。另外，在第三状态下，施加图9所示的在记录波形509中Ia2＝15mA、Ic1＝5mA、tc1＝150ns和ta2＝50ns的电流脉冲。结果，第一记录层38从非晶相变成结晶相，而第二记录层39从结晶相变成非晶相(第二状态)。
从上述结果可以发现：至于图6所示的电力相变型信息记录介质41，第一记录层38和第二记录层39中的每一个都可以在结晶相和非晶相之间进行电力可逆变化，从而得到四种状态。这四种状态包括第一记录层38和第二记录层39都是非晶相的第一状态，第一记录层38是结晶相而第二记录层39是非晶相的第二状态，第一记录层38是非晶相而第二记录层39是结晶相的第三状态和第一记录层38和第二记录层39都是结晶相的第四状态。
根据本发明的信息记录介质和该介质的生产方法，在得到的信息记录介质中，第一信息层和第二信息层具有高传输速率下的档案重写性能和低传输速率下的档案性能，还能够得到良好的重复重写性能。可以用作用于光学或电力记录、删除、重写和复制信息的信息记录介质和该介质的生产方法。

Claims (36)

1.一种至少有两个信息层的信息记录介质，其包括：
第一信息层，其包括能够用光学装置在结晶相和非晶相之间产生可逆相变的第一记录层；和
第二信息层，其包括能够用光学装置在结晶相和非晶相之间产生可逆相变的第二记录层；
其中，第一记录层含有Ge、Te和Bi，和
第二记录层含有Sb和选自V、Mn、Ga、Ge、Se、Ag、In、Sn、Te、Pb、Bi和Au的至少一种元素M1，并且
第二记录层用组成式SbxM1100-x表示，其中，50≤x≤95原子％。
2.根据权利要求1的信息记录介质，其中，第一记录层还含有Sb。
3.根据权利要求1或2的信息记录介质，其中，第一记录层还含有Sn。
4.根据权利要求1或2的信息记录介质，其中，第一记录层含有1.0原子％或更多的Bi。
5.根据权利要求1的信息记录介质，其中，第一记录层用组成式GeaBibTe3+a表示，其中，0＜a≤60，1.5≤b≤7。
6.根据权利要求1的信息记录介质，其中，第一记录层用组成式(Ge-M2)aBibTe3+a表示，其中，M2是选自Sn和Pb的至少一种元素，并且0＜a≤60，1.5≤b≤7。
7.根据权利要求2的信息记录介质，其中，第一记录层用组成式Gea(Bi-Sb)bTe3+a表示，其中，0＜a≤60，1.5≤b≤7。
8.根据权利要求2的信息记录介质，其中，第一记录层用组成式(Ge-M2)a(Bi-Sb)bTe3+a表示，其中，M2是选自Sn和Pb的至少一种元素，并且0＜a≤60，1.5≤b≤7。
9.根据权利要求1的信息记录介质，其还包括邻近第一记录层和第二记录层中的至少一个的表面而设置的界面层，其中，界面层含有至少一种选自下述物质的组成：Ga2O3、SnO2、ZrO2、HfO2、Nb2O5、Ta2O5、SiO2、Cr2O3、Al2O3、TiO2、ZnO、Zr-N、Hf-N、Nb-N、Ta-N、Si-N、Cr-N、Ge-N、Al-N、Ge-Si-N、Ge-Cr-N、YF3、LaF3、CeF3、GdF3、DyF3、ErF3、YbF3、C和ZnS。
10.根据权利要求1的信息记录介质，其中，第一信息层依次包括，至少，第一入射侧介质层、第一入射侧界面层、第一记录层、第一入射相反侧界面层、第一反射层和透射率调节层。
11.根据权利要求1的信息记录介质，其中，第二信息层依次包括，至少，第二入射侧介质层、第二入射侧界面层、第二记录层、第二入射相反侧界面层、第二入射相反侧介质层和第二反射层。
12.根据权利要求1的信息记录介质，其中，相对于第二信息层来说，第一信息层放置在光学装置侧。
13.根据权利要求1的信息记录介质，其中，第一记录层的厚度是9nm或更小。
14.根据权利要求1的信息记录介质，其中，第二记录层的厚度是6-15nm。
15.一种至少有两个信息层的信息记录介质，其包括：
第一信息层，其包括能够用电气装置在结晶相和非晶相之间产生可逆相变的第一记录层；和
第二信息层，其包括能够用电气装置在结晶相和非晶相之间产生可逆相变的第二记录层；
其中，第一记录层含有Ge、Te和Bi，和
第二记录层含有Sb和至少一种选自V、Mn、Ga、Ge、Se、Ag、In、Sn、Te、Pb、Bi和Au的元素M1。
16.根据权利要求15的信息记录介质，其中，第一记录层还含有Sb。
17.根据权利要求15或16的信息记录介质，其中，第一记录层还含有Sn。
18.根据权利要求15或16的信息记录介质，其中，第一记录层含有1.0原子％或更多的Bi。
19.根据权利要求15的信息记录介质，其中，第一记录层用组成式GeaBibTe3+a表示，其中，0＜a≤60，1.5≤b≤7。
20.根据权利要求15的信息记录介质，其中，第一记录层用组成式(Ge-M2)aBibTe3+a表示，其中，M2是选自Sn和Pb的至少一种元素，并且0＜a≤60，1.5≤b≤7。
21.根据权利要求16的信息记录介质，其中，第一记录层用组成式Gea(Bi-Sb)bTe3+a表示，其中，0＜a≤60，1.5≤b≤7。
22.根据权利要求16的信息记录介质，其中，第一记录层用组成式(Ge-M2)a(Bi-Sb)bTe3+a表示，其中，M2是选自Sn和Pb的至少一种元素，并且0＜a≤60，1.5≤b≤7。
23.根据权利要求15的信息记录介质，其还包括邻近第一记录层和第二记录层中的至少一个的表面而设置的界面层，其中，界面层含有至少一种选自下述物质的组成：Ga2O3、SnO2、ZrO2、HfO2、Nb2O5、Ta2O5、SiO2、Cr2O3、Al2O3、TiO2、ZnO、Zr-N、Hf-N、Nb-N、Ta-N、Si-N、Cr-N、Ge-N、Al-N、Ge-Si-N、Ge-Cr-N、YF3、LaF3、CeF3、GdF3、DyF3、ErF3、YbF3、C和ZnS。
24.根据权利要求15的信息记录介质，其中，第一信息层依次包括，至少，第一入射侧介质层、第一入射侧界面层、第一记录层、第一入射相反侧界面层、第一反射层和透射率调节层。
25.根据权利要求15的信息记录介质，其中，第二信息层依次包括，至少，第二入射侧介质层、第二入射侧界面层、第二记录层、第二入射相反侧界面层、第二入射相反侧介质层和第二反射层。
26.根据权利要求15的信息记录介质，其中，相对于第二信息层来说，第一信息层放置在光学装置侧。
27.根据权利要求15的信息记录介质，其中，第一记录层的厚度是9nm或更小。
28.根据权利要求15的信息记录介质，其中，第二记录层的厚度是6-15nm。
29.一种在基板上至少有两个信息层的信息记录介质的生产方法，该方法包括下述步骤：
形成能够产生相变的第一记录层；和
形成能够产生相变的第二记录层；
其中，在第一记录层的形成步骤中使用含Ge、Te和Bi的溅射目标；和
在第二记录层的形成步骤中使用含Sb和至少一种选自V、Mn、Ga、Ge、Se、Ag、In、Sn、Pb、Te、Bi和Au的元素M1的溅射目标，并且
用在第二记录层形成步骤中使用的溅射目标形成的第二记录层用组成式SbxM1100-x表示，其中，50≤x≤95原子％。
30.根据权利要求29的信息记录介质的生产方法，其中，在第一记录层的形成步骤中使用的溅射目标还含有Sb。
31.根据权利要求29或30的信息记录介质的生产方法，其中，在第一记录层的形成步骤中使用的溅射目标还含有Sn。
32.根据权利要求29或30的信息记录介质的生产方法，其中，在第一记录层的形成步骤中使用含0.5原子％或更多Bi的溅射目标。
33.根据权利要求29的信息记录介质的生产方法，其中，用第一记录层形成步骤中使用的溅射目标形成的第一记录层用组成式GeaBibTe3+a表示，其中，0＜a≤60，1.5≤b≤7。
34.根据权利要求29的信息记录介质的生产方法，其中，用第一记录层形成步骤中使用的溅射目标形成的第一记录层用组成式(Ge-M2)aBibTe3+a表示，其中，M2是选自Sn和Pb的至少一种元素，并且0＜a≤60，1.5≤b≤7。
35.根据权利要求30的信息记录介质的生产方法，其中，用第一记录层形成步骤中使用的溅射目标形成的第一记录层用组成式Gea(Bi-Sb)bTe3+a表示，其中，0＜a≤60，1.5≤b≤7。
36.根据权利要求30的信息记录介质的生产方法，其中，用第一记录层形成步骤中使用的溅射目标形成的第一记录层用组成式(Ge-M2)a(Bi-Sb)bTe3+a表示，其中，M2是选自Sn和Pb的至少一种元素，并且0＜a≤60，1.5≤b≤7。
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