DE2721334C2 - Optische Informationsspeicher mit wenigstens einer aus einem transparenten Substrat bestehenden Trägerscheibe - Google Patents

Description

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spiclsweise Feuchtigkeit vom Rand der Schicht zwi- fläche bzw. einem Substrat angebracht, wehrend der

sehen dieser und der Deckschicht eindringt und so gro- Strahl durch eine transparente, relativ dünne (175 μπι)

öe Bereiche der Speicherschicht korrodieren. Deckscheibe sowie durch das zwischen den Scheiben

Aufgabe der Erfindung ist es, einen optischen lnfor- eingeschlossene Gas fokussiert wird,
mationsspeicher mit einer Speicherschicht, in die die 5 In dem Falle, wo eine zweiseitige Aufzeichnungs-Information auch durch optisches Lochbrennen ein- scheibe erwünscht ist, können zwei transparente, verschreibbar ist, zu schaffen, in dem sich die Löcher in der hältnismäßig dicke Scheiben verwendet werden, die .Speicherschicht ohne Behinderung durch eine auf sie durch die biegsamen ringförmigen Elemente voneinanaufgebrachte Deckschicht ausbilden können, und bei der getrennt sind. In diesem Falle wird selbstverständdem die Speicherschicht von äußeren Einflüssen, insbe- io Hch das strahlungsempfindliche Material auf den beiden sondere vor korrosionserscheinungen, geschützt ist. inneren Oberflächen der zwei Scheiben angebracht und

Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe da- die Strahlung kann einzeln durch jede Scheibe auf das

durch gelöst, daß die Abdeckung als im Abstand über darauf angebrachte strahlungsempfindliche Material fo-

der Speicherschicht koaxial liegende Abdeckscheibe kussiert werden. In der zweiseitigen Konfiguration, d. h.

ausgebildet ist, mit deren Hilfe der zwischen ihr und der 15 in der obenstehend beschriebenen Ausführungsform,

Speicherschicht liegende Raum abgedichtet ist, und daß wobei die Information einzeln auf beiden Seiten der

hierzu Verbindungsmittel vorgesehen sind, die mit der Aufzeichnungsplatte aufgezeichnet werden kann, kann

Träserscheibe direkt verbunden sind. es notwendig sein, zwischen den zwei starren transpa- Durch die Abdeckscheibe wird dabei einerseits er- renten Scheiben eine äußerst dünne (150 μπι —175 μπι)

reicht, daß sich die Reaktionsprodukte beim Schmelzen 20 Trennscheibe anzuordnen, um zu vermeiden, daß feste

oder Verdampfen der Speicherschicht von dieser entfer- oder flüssige Teilchen, die als Nebenprodukt der Auf-

nen können, so daß sie die ablaufenden physikalischen zeichnung auf einer strahlungsempfindlichen Oberflä-

und chemischen Prozesse innerhalb des erwärmten Be- ehe gebildet werden, eine auf der gegenüberliegenden

reichs der Speicherschicht nicht mehr beeinflussen kön- strahlungsempfindlichen Oberfläche vorher angebrach-

nen, und daß sich vorhandene Materialspannungen in 25 te Aufzeichnung beeinträchtigen. Diese letzte Konfigu-

der Speicherschicht frei abbauen können. Andererseits ration läßt sich auf vielerlei Weisen erreichen. Erstens

wird durch die im Abstand über der Speicherschicht kann die Trennscheibe denselben Durchmesser haben

liegende Abdeckplatte erreicht, daß die erwähnten Re- wie die verhältnismäßig dicken transparenten Scheiben,

aktionsprodukte sich nicht zu weit von dem Informa- In diesem Fall wird ein zusätzlicher Satz von Dichtungs-

tionsspeicher entfernen können. Dies ist von besonderer 30 ringen notwendig sein, wobei der eine Satz von Dich-

Bedeutung, da Speicherschichten der genannten Art bei tungsringen auf jeder Seite der dünnen Trennscheibe Erwärmung und je nach Zusammensetzung schädliche angeordnet wird. Ein Satz von Dichtungsringen kann Reaktionsprodukte, wie z. B. Arsen, Blei oder Wismut, jedoch dadurch fortfallen, daß die Trennscheibe an den

freisetzen können. Um dies zu verhindern, ist daher Rändern der zwei Dichtungsringe eines einzigen Satzes

auch der zwischen der Abdeckschicht und der Speicher- 35 von Dichtungsringen befestigt wird,

schicht liegende Raum durch die genannten Verbin- Eines der mit den obengenannten Typen von zweisei-

dungsmittel abgedichtet. tigen Ausgangsplatten einhergehenden Probleme ist,

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird femer er- daß das Aufzeichnungsbündel durch ein verhältnismärcicht, daß die Speicherschicht auch gegenüber äußeren ßig starkes Objektiv fokussiert werden muß zum AusEinflüssen geschützt ist, beispielsweise gegen Korro- 40 gleichen der Dicke der Scheiben, durch die das Licht sion. Hierzu ist vorgesehen, daß die Verbindungsmittel, hindurchgehen muß. Um diese Schwierigkeit zu vermeidie den Abstand zwischen der Abdeckplatte und der den, benutzt eine andere Ausführungsform eine einzige, Trägerscheibe erzeugen, nicht auf der Speicherschicht verhältnismäßig dicke Scheibe, deren Flächen mit strahruhen, sondern direkt mit der Trägerscheibe verbunden lungsempfindlichem Material bedeckt sind. Das strahsind. Damit wird erreicht, daß die Speicherschicht nicht 45 lungsempfindliche Material wird auf jeder Seite durch durch seitlich eindringende Feuchtigkeit angegriffen eine verhältnismäßig dünne transparente Scheibe und wird, z. B. korrodiert. ein einzelnes Paar von Dichtungsringen eingeschlossen. Zum Schützen der strahlungsempfindlichen Oberflä- Die Dichtungsringe brauchen nicht eine einwandfreie ehe der Erfindung, wird das Aufzeichnungsmedium zwi- pneumatische Dichtung zu ergeben, aber in einigen Fälschen zwei Elementen in Form von einander gegenüber 50 len ist es vorteilhaft, eine oder mehrere Öffnungen in liegenden koaxialen Scheiben mit zwei ringförmigen den Ringen vorzusehen, damit die inneren Drücke, die Distanzteilen zwischen den Scheiben zum Beibehalten durch Zentrifugalkräfte herbeigeführt werden und die eines Raumes zwischen den einander zugewandten auf das Gas zwischen den Schichten einwirken, wenn die Scheibenoberflächen und zum Abdichten dieses Rau- Scheibe mit hohen Geschwindigkeiten gedreht wird, mes, eingeschlossen. Das strahlungsempfindliche Mate- 55 eingestellt werden können.

rial wird auf einer oder auf den beiden Scheibenoberflä- Anhand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele

chen vor der Zusammenstellung angebracht. Wegen der beschrieben und — soweit erforderlich — die Wir-

Tatsache, daß die Aufzeichnungsplatten zusammen mit kungsweise erläutert. Es zeigt

einem das Strahlenbündel fokussierenden Objektiv ver- F i g. 1 einen Schnitt durch eine Aufzeichnungsplatte

wendet werden müssen, wird vorzugsweise das Bündel 60 mit einer Trägerscheibe,

durch ein verhältnismäßig dünnes Element hindurch F i g. 2 einen Schnitt durch eine Aufzeichnungsplatte

projiziert (50μιτι—200 μπι). Andererseits wird bevor- mit zwei Trägerscheiben,

zugt, das strahlungsempfindliche Medium auf einer sta- F i g. 3 einen Schnitt durch eine Aufzeichnungsplatte

bilen Oberfläche vorzusehen. Es ist also erwünscht, die mit zwoi Trägerscheiben und einer Trennscheibe,

strahlungsempfindliche Schicht auf einer relativ dicken b5 F i g. 4 einen Schnitt durch eine Abwandlung der Aus-

Oberfliiche anzubringen. In einer Ausführungsform der führungsform nach F i g. 2,

lirfindung wird ein reflektierendes DRAW-Material auf F i g. 5 einen Schnitt durch eine Aufzeichnungspiatte

einer verhältnismäßig dicken (500 μπι—2000 μιη) Ober- mit einer Trägerscheibe und zwei Abdeckplatten,

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F i g. 6 und 7 Schnitte durch Teile der Aufzeichnungs- In diesem Falle müssen die strahlungsempfindlichen

platte nach den Ausfuhrungsformen der F i g. 2 und 1, Schichten aus einem reflektierenden Material bestehen.

F i g. 8 eine Aufsicht eines Dichtungselementes ge- Nach der Aufzeichnung einer ersten Seite der Aufmaß den F i g. 1 bis 5. , zeichnungsplatte nach F i g. 2 kann der Zustand der

Die Fig. 1 zeigt eine verhältnismäßig dünne (175 μηι) 5 strahlungsempfindlichen Schicht derart sein, daß die transparente Abdeckscheibe 1. Eine zweite, nahezu Nebenprodukte, die beim Aufzeichnen der anderen Seistarre, verhältnismäßig dicke Trägerscheibe 4 ist koaxial te entstehen, sich auf der Aufzeichnung der ersten Seite zur transparenten Abdeckscheibe I angeordnet. Zum niederschlagen und dieselbe beeinträchtigen. Dies ist Trennen der Scheiben 1 und 4 ist zwischen diesen ein insbesondere der Fall bei einer metallischen sirahlungs-Paar biegsamer ringförmiger koaxialer Dichtungsele- io empfindlichen Schicht. Um dies zu vermeiden, wird eine mente 2,3 vorgesehen, wodurch zwischen den Scheiben verhältnismäßig dünne Trennscheibe 8, wie in F i g. 3 1 und 4 ein abgedichteter Raum entsteht. dargestellt, vorgesehen. Wenn der Hauptdurchmesser

Es sei bemerkt, daß in den Figuren die relativen Ab- der Trennscheibe 8 derselbe ist wie der der transparen-

messungen der jeweiligen Elemente zur Vereinfachung ten Trägerscheiben 7 A, 7B, muß ein zusätzlicher Satz

der Zeichnung nicht maßgerecht sind. In Wirklichkeit ist is von biegsamen Dichtungsringen verwendet werden. Es

das Verhältnis von Durchmesser zu Dicke dieser Schei- ist folglich ein erster Satz von Dichtungsringen 2A. 3A

ben viel größer als in den Zeichnungen dargestellt. zwischen der Trennscheibe 8 und der transparenten

In Fig. 1 ist auf der Oberfläche der Trägerscheibe 4 Trägerscheibe 7A vorgesehen, wodurch ein erster

eine strahlungsempfindliche Speicherschicht 5 ange- Raum zwischen denselben gebildet wird, während ein

bracht. Die strahlungsempfindliche Speicherschicht 5 20 zweiter Satz von Dichtungsringen 2B,3Beinen zweiten

kann in diesem Ausführungsbeispiel strahlungsreflektie- Raum zwischen der Trägerscheibe 7B und der Trenn-

rend sein, wie eine dünne Schicht aus Wismut. Arsense- scheibe 8 bildet. Wie in F i g. 2 ist das reflektierende

lenid. Rhodium usw. oder kann eine Schicht sein, die strahlungsempfindliche Material auf den inneren Flä-

Strahlung absorbiert chen der Scheiben 7A, 7B angebracht. Das Spindelloch

Die Aufzeichnung und Wiedergabe geschieht im all- 25 setzt sich durch die Trennscheibe 8 hindurch fort, gemeinen wie in F i g. 7 dargestellt Das heißt, beim Auf- Einer der zwei Sätze von Dichtungsringen der in zeichnen wird ein Strahlenbündel 11 durch die Abdeck- F i g. 3 dargestellten Aufzeichnungsplatte kann entfalscheibe 1 und den Raum zwischen den Scheiben auf die len, wenn eine Trennscheibe 8 verwendet wird, deren strahlungsempfindliche Speicherschicht 5 geworfen. Die Durchmesser kleiner ist als der der Scheiben 7Ά, 7B und Nebenprodukte des Aufzeichnungsverfahrens werden 30 wobei dann die Trennscheibe 8 am inneren Rand des in dem Raum zwischen den Scheiben bleiben, wodurch Dichtungsringes 2 und am äußeren Rand des Dichtungsdas (nicht dargestellte) Objektiv, das das Strahlungsbün- ringes 3, wie in F i g. 4 dargestellt, befestigt wird, del 11 auf die Speicherschicht 5 fokussiert geschützt Obschon die in Fig.2 bis 4 dargestellte zweiseitige wird. Im Falle von Aufzeichnungsmaterialien, wie Ar- Aufzeichnungsplatte befriedigend funktioniert, ist es senselenid, schützt die Verwendung eines abgedichteten 35 vorteilhaft, wie obenstehend erläutert, das Strahlungs-Raumes zwischen den Aufzeichnungsplatten, davor, daß bündel 11 durch ein verhältnismäßig dünnes transparendie giftigen Nebenprodukte der Aufzeichnung in die tes Element hindurch zu fokussieren. Fig.5 zeigt eine Atmosphäre entweichen. Die verhältnismäßig dünne Scheibenkonfiguration, in der eine verhältnismäßig dik-Abdeckscheibe 1, durch die das Licht geworfen wird, ke Trägerscheibe 10 an den beiden Hauptflächen mit ermöglicht die Verwendung eines Objektivs mit einem 40 der strahlungsempfindlichen Schicht SA, SB bedeckt ist. relaiiv geringen Gewicht, wodurch das Fokussieren des Wie in F i g. 3 sind zwei Sätze von Dichtungsringen 2A, Bündels 11 auf die Schicht 5 erleichtert wird. Wenn das 2B, 3A, 3B verwendet, damit jeweils über der strahstrahlungsempfindliche Material Dampf erzeugt, der lungsempfindlichen Schicht abgedichtete Räume vordazu neigt sich auf der inneren Oberfläche der Scheibe handen sind. Ebenso wie bei der Ausführung nach 1 niederzuschlagen, wodurch die Strahlungsdurchlässig- 45 F i g. 1, kann das verhältnismäßig dicke Element reflekkeitseigenschaften derselben beeinträchtigt werden, tierend sein, wodurch die Verwendung einer nicht-re- oder wenn der Durchgang des Strahiungsbündels durch flektierenden strahlungsempfindlichen Schicht ermögdie zwei Brechungsflächen, die durch die inneren und licht wird. Wenn das strahlungsempfindliche Material äußeren Scheibenflächen und die umgebende Luft ge- nicht reflektierend ist und eine reflektierende Scheibe bildet werden, das Lokalisieren des Brennpunktes des 50 zum Tragen des Materials verwendet wird, muß die Strahlungsbündels schwer regelbar macht, können die Wechselwirkung zwischen dem Aufzeichnungsbündel Trägerscheiben 4 aus einem transparenten Material und dem strahlungsempfindlichen Material derart sein, hergestellt werden und die Aufzeichnung kann dadurch daß das Material entweder physikalisch örtlich entfernt erfolgen, daß das Bündel durch die Trägerscheibe 4 auf werden kann, wie im Falle von Ruß oder Arsenselenid. die Schicht 5 fokussiert wird. Ein Spindelloch 6 durch die 55 oder daß ein lichtundurchlässiges Material in ein klares beiden Scheiben ermöglicht das Auflegen auf einen Material oder ein klares Material in ein lichtundurchläs-Plattenteller. siges Material geändert wird, wie bei amorphen Halblei-

F i g. 2 zeigt eine Scheibe, auf der unabhängig vonein- tergläscrn oder photochromatischen Materialien, ander auf zwei Seiten Aufzeichnungen gemacht werden Wie in den F ig. 6 und 7 dargestellt, kann das Aufkönnen. Die biegsamen Dichtungselemente 2,3 entspre- &o zeichnungs- und Wiedergabebündel durch eine transpachen denen aus Fig. 1. In Fig. 2 werden zwei identi- rente Scheibe hindurch auf eine strahlungsempfindliche sehe, relativ dicke transparente Trägerscheiben TA, 7B Schicht fokussiert werden, die auf der Scheibe angczusammengestellL Je eine Schicht SA, SB aus strah- bracht ist. oder das Bündel kann durch eine transparente lungsempfindlichem Material ist auf den Innenflächen Scheibe und eine Gasschicht, die zwischen der Scheibe der beiden Scheiben T A.TB angebracht Beim Aufzeich- 05 und einer zweiten Scheibe eingeschlossen ist, auf eine nen und Wiedergeben wird das Strahlungsbündel 11 strahlungsempfindliche Schicht auf der zweiten Scheibe durch die beiden Scheiben TA, 73 auf die entsprechende fokussiert werden, strahlungsempfindliche Schicht SA bzw. SB fokussiert In dem Falle, wo mehr Trägermaterial zwischen den

jeweiligen Scheiben irgendeiner der Aufzeichnungsplatten aus den F i g. 1 bis 5 notwendig ist, könnte der in F i g. 8 dargestellte federnde Dichtungsring statt der verschiedenen Paare von Dichtungsringen verwendet werden. Das Dichtungselement nach F i g. 8 besteht aus 5 zwei koaxialen Dichtungsringen 2C,3Cmit vier radialen Dichtungsspeichen 17, die die Ringe miteinander verbinden.

Im Falle eines DRAW-Materials werden die Dichtungsringe mit den Scheiben mittels eines Klebstoffes 10 an den angrenzenden Flächen mit den Scheiben verbunden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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Claims (12)

dem die strahlungsempfindlichen Speicherschichten Patentansprache: (5Λ, SB) und die sie tragende Trägerscheibe (10) aus reflektierendem Material bestehen, dadurch ge-

1. Optischer Informationsspeicher, mit wenigstens kennzeichnet, daß die Dicke einer Speicherschicht einer aus einem transparenten Substrat bestehenden 5 d- η (2/V — \)A betragt, wobei N eine positive Trägerscheibe, auf der wenigstens eine Speicher- ganze Zahl, Λ die Wellenlänge der zum Auslesender schicht aufgebracht ist in die die Information durch Information zu verwendenden Strahlung und η die optisches Einbrennen einschreibbar ist, und die Brechzahl des Speichermaterials ist

durch eine Abdeckung geschützt ist dadurch 13. Informationsspeicher nach einem oder mehregekennzeichnet, daß die Abdeckung als im 10 ren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet Abstand Ober der Speicherschicht (5) koaxial liegen- daß die ringförmigen Abstandsmittel elastische de Abdeckscheibe (1) ausgebildet ist mit deren Hilfe Dichtungsringe sind.

der zwischen ihr und der Speicherschicht liegende 14. Informationsspeicher nach Anspruch 13, da-

Raun? abgedichtet ist, und daß hierzu Verbindungs- durch gekennzeichnet daß jeweils zwei in einer Ebe-

mittel (2) vorgesehen sind, die mit der Trägerscheibe 15 ne koaxial liegende Dichtungsringe (2C 3C) über

(4) direkt verbunden sind. Speichen (17) miteinander verbunden sind, deren

2. Informationsspeicher nach Anspruch i, dadurch Dicke wenigstens annähernd der Dicke der Dichgekennzeichnet daß die Trägerscheibe (4) dicker als tungsringe entspricht (F i g. 8).

die Abdeckscheibe (1) ist.

3. Informationsspeicher nach Anspruch 1 oder 2, 20

dadurch gekennzeichnet daß die Trägerscheibe (4)

aus einem reflektierenden Material besteht

4. Informationsspeicher nach einem oder mehre- Die Et findung bezieht sich auf einen optischen Inforren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet mationsspeicher, mit wenigstens einer aus einem transdaß die strahlungsempfindliche Speicherschicht (5) 2s parenten Substrat bestehenden Trägerscheibe, auf der aus einem reflektierenden Material besteht. wenigstens eine Speicherschicht aufgebracht ist, in die

5. Informationsspeicher nach Anspruch 3 oder 4, die Information durch optisches Einbrennen einschreibdadurch gekennzeichnet, daß die strahlungsemp- bar ist und die durch eine Abdeckung geschützt ist.
findliche Speicherschicht (5) vor einem Aufzeich- Derartige Speicher werden im allgemeinen als nungsvorgang lichtundurchlässig ist. ₃₀ DRAW-Speicher bezeichnet, weil sie »direct read after

6. Informationsspeicher nach einem oder mehre- write«, also sofort nach dem Schreiben, gelesen werden render Ansprüche 1,4 oder 5, dadurch gekennzeich- können. Als Beispiele für derartige Materialien sind net daß zwei Trägerscheiben (7A TB) aus transpa- dünne Schichten aus Metallen wie Rhodium oder Berylrentem Material vorgesehen sind, die an ihren ge- Hum, Metallgemische wie Arsenselenid, Wismutgemigenüberliegenden Flächen jeweils eine Speicher- 35 sehe, amorphe Halbleiter- und photochromatische Maschicht (SA,5B) tragen (F i g. 2). terialien wie KCl mit N^-Zentern zu nennen.

7. Informationsspeicher nach Anspruch 6, dadurch Diese Materialien werden durch Schmelzen oder gekennzeichnet daß zwischen den Speichcrschich- Verdampfen oder auch durch chemische Reaktion, wie ten (5Λ SB) eine koaxial angeordnete Trennscheibe Zersetzen, bei Ein wirkung eines Strahlenbündels verän-(8) liegt, die den Raum zwischen den Speichcrschich- 40 dert.

ten in zwei Teilräume aufteilt (F i g. 3). Derartige optische Informationsspeicher sind aus der

8. Informationsspeicher nach Anspruch 7, dadurch US-PS 36 65 483 bekannt. Bei diesem dort beschriebegekennzeichnet, daß der Durchmesser der Trenn- nen Informationsspeicher wird in dessen Speicherplatte (8) dem Durchmesser der Trägerscheiben (7 A, schicht die Information durch Strukturänderung der 7S^ entspricht, und daß jeweils zwischen der Trenn- 45 Schicht mit Hilfe eines Laserstrahls eingeschrieben, scheibe und den Trägerscheiben ringförmige Ab- Zum Schutz der Speicherschicht ist die Speichcrschichl Standsmittel (2Λ 2ß; 3A, 3B) angeordnet sind mit einem transparenten Material beschichtet z. B. be-(F i g. 3). dampft. Diese Schutzbeschichtung hat erhebliche Nach-

9. Informationsspeicher nach Anspruch 7, dadurch teile, denn die Schutzschicht kann beim Schmelzen oder gekennzeichnet daß die Trennscheibe (8) derart 50 Verdampfen der Speicherschicht durch die dabei auftreringscheibenförmig und mit einer solchen radialen tenden physikalischen oder chemischen Prozesse beein-Breite ausgebildet ist, daß sie zwischen die bereits trächtigt werden. So können z. B. auch die durch Laservorhandenen ringförmigen Abstandsmittel (2, 3) strahlung erwärmten Bereiche der Speicherschicht nur paßt (F i g. 4). unvollständig zu Löchern kontrahieren, da die Material-

10. Informationsspeicher nach einem oder mehre- 55 spannungen innerhalb der Speicherschicht infolge der ren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, darüber liegenden Schutzschicht nur unvollständig abdaß drei kreisscheibenförmig ausgebildete Körper gebaut werden können. Ferner können bei dieser Auf- (IA, 10, IB)koaxial zueinander angeordnet sind, wo- bauform die beim Verdampfen der Speicherschicht cntbei der in der Mitte liegende Körper (10) (Träger- sprechenden Reaktionsgase nicht von der Speicherscheibe) von beiden Seiten mit Speicherschichten 50 schicht fortgeführt werden, so daß auch diese Gase den (5/4,5B) bedeckt isi und die äußeren Körper (14,10,1 Ablauf chemischer Prozesse im Schmelzbcrcich der (Abdeckscheiben) transparent sind(F i g. 5). Spcicherschicht negativ beeinträchtigen können.

11. Informationsspeicher nach einem oder mehre- Ein Informationsspeicher nach der US-PS 3b 65 483 render Ansprüche I bis 10, dadurch gekennzeichnet, hat ferner den Nachteil, daß die Speicherschicht, die daß die Speicherschichten (5A, 5B) vor dem Auf- 65 üblicherweise aus einer metallhaltigen Verbindung bezeichnen von Information strahlungsabsorbierend steht, nur unvollständig gegen äußere Einflüsse, z. B. sind. Korrosion, geschützt ist. Selbst auf sie aufgedampfte

12. Informationsspeicher nach Anspruch 10, bei Silizium-Dioxid-Schichten verhindern nicht, daß bei-