DE3002703A1

DE3002703A1 - Verfahren zur aufzeichnung von information auf einem optischen aufzeichnungsmedium, optisches aufzeichnungsmedium und verfahren zur herstellung desselben

Info

Publication number: DE3002703A1
Application number: DE19803002703
Authority: DE
Inventors: Richard B Stephens
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1979-01-26
Filing date: 1980-01-25
Publication date: 1980-08-07
Also published as: GB2043280A; US4245229A; JPS55130796A; IT1193518B; FR2447584A1; IT8019492A0

Description

PATENTANWALT-DR. HERMANN O. TK. DIfHL -D-P'.OMPHYS I KE R D-8000 MÜNCHEN 19 - FLÜGGE N S TRASSE 17 - TELEFON·· 089/177061

-1-

24. 1. 1980 D/B E 1308-D

Anmelder:

Exxon Research and Engineering Comp.

Florham Park, N.J. / USA

Verfahren zur Aufzeichnung von Information auf einem optischen Aufzeichnungsmedium, optisches Aufzeichnungsmedium und Verfahren zur Herstellung desselben

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BAD QBlGfNAL,

PATENTANWALT-DR. HERMANN" O. TH. ^l B H L -· i> I P t O M P H Y S I K E R D - 8 O O O M ü NCHEN 19- FLÜGGE NS TRASSE 17 · T E LE f O N: O 8 9/17 70

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Anmelder:

Exxon Research and Engineering Comp,

Florham Park, N.J. / USA

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Verfahren zur Aufzeichnung von Information auf einem optischen Aufzeichnungsmedium, optisches Aufzeichnungsmedium und Verfahren zur Herstellung desselben.

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufzeichnung von Information auf einem optisches Aufzeichnungsmedium gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, ein optisches Aufzeichnungsmedium und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen.

i£it eic;, r..:_~ t^r-tr 1ecr.r.:k Z'cx Beeinflussung der optischen Eigenschaften von Materialoberflächen, Die Erfindung befaßt sich insbesondere mit einem Verfahren zur Aufzeichnung von Information durch permanente Änderung des Reflexionsvermögens einer Oberfläche durch Aufbringung von Wärme mittels eines hochenergetischen Lichtstrahls.

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Deutsche I).ink

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Es ist bekannt, optische Aufzeichnungsmedien herzustellen, die ein Aufzeichnungsmaterial enthalten, wobei auf .. ausgewählte Bereiche desselben ein Lichtsignal mit einer hohen Energiedichte auffällt. Das optische Signal kann durch einen Laserstrahl oder einen Elektronenstrahl erzeugt werden. Das Aufzeichnungsmaterial kann ein Metall enthalten, wie Wismut, einen Farbstoff oder in Harz, die thermisch deformiert, d.h. von der durch die Belichtung mit dem Lichtsignal erzeugten thermischen Energie geschmolzen oder verdampft werden. So ist es beispielsweise bekannt, einen von einem elektrischen Signal amplituden modellierten Laser- oder Elektronenstrahl auf einem thermisch deformierbaren Aufzeichnungsmedium aufzuzeichnen. Es wird diesbezüglich beispielsweise auf die US Patentschriften 3 262 122 und 3 266 393 verwiesen,sowie auf die Literaturstelle "Image Technology" S. 31 - 35 (April/Mai 1970). Es ist des weiteren bekannt, eine Auf-Zeichnungsschicht zu verwenden, deren Phase geändert werden kann (siehe z.B. US Patentschrift 3 868 651), die perforiert werden kann (siehe z.B. US Patentschrift 4 000 334) oder bei der Bläschen erzeugt werden (siehe z.B. US Patentschrift 3 636 526). Derartige Aufzeichnungsverfahren haben den Vorteil einer raschen Herstellung und niedriger Kosten und sie benötigen keine Nachbehandlung. Sie haben jedoch eine niedrige Empfindlichkeit oder werden durch eine Vielzahl von Auslese-Zyklen verschlechtert oder sie sind schwierig herzustellen. Diese Situation läßt sich teilweise dadurch verbessern, daß man ein poröses Substrat verwendet, das eine geringere thermische Leitfähigkeit hat als eine feste Unterlage. Es wird diesbezüglich beispielsweise auf die US PS 4 032 691 verwiesen. Aufgerauhte Oberflächen wurden ebenfalls verwendet. Es wird diesbezüglich beispielshalber auf Japanese Kokai 52-143838 verwiesen.

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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein weiteres Verfahren zur optischen Aufzeichnung zu schaffen, das insbesondere eine verbesserte Empfindlichkeit aufweisen soll. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand der Patentansprüche gelöst.

Mit der Erfindung wird ein optisches Aufzeichnungsmedium geschaffen, das ein reflektierendes Material enthält, dessen Oberfläche mit Hohlräumen bzw. Vertiefungen von einer mittleren Tiefe D und mittleren Abständen S versehen ist, so daß für eine einfallende Strahlung mit einer Wellenlänge^X _f S kleiner ist als etwa X/20 und D

größer bzw. kleiner ist als A /6, wobei D auf Werte geändert werden kann, die kleiner bzw. größer sind als

^ /6. Bei der praktischen Verwirklichung der Erfindung wird über die von einer hochenergetischen Strahlungsquelle (Licht, Röntgenstrahlen, Elektronen usw.) erzeugte Wärme das reflektierende Material an der Oberfläche erweicht, wobei in Abhängigkeit von dem Vorzeichen der Oberflächenenergie D entweder vergrößert oder verringert wird, was das Reflexionsvermögen der Oberfläche herabsetzt bzw. verstärkt. Gegenüber den herkömmlichen Aufzeichnungsmedien läßt sich eine verbesserte Empfindlichkeit feststellen.

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Die beiliegenden Zeichnungen dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt eine rauhe Oberfläche, welche ein optisch transparentes Material und ein reflektierendes Material trennt, in einem durch die Herstellung bewirkten Ursprungszustand.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt zur Erläuterung der Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung, bei der die reflektierende Schicht während ihrer Erweichung durch eine einfallende Strahlung weiter in die rauhe Oberfläche hineingezogen wird.

Fig. 3 zeigt in einem Diagramm das Reflexionsvermögen der in den Fig. 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsform, wobei als Koordinaten das Reflexionsvermögen und die Wellenlänge aufgetragen sind.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt zur Erläuterung einer Betriebsweise der Erfindung, bei der die reflektierende Schicht während des Erweichens durch einfallende Strahlung aus der rauhen Oberfläche herausgeschoben wird.

Fig. 5 zeigt in einem Diagramm das Reflexionsvermögen der in den Fig. 1 und 4 dargestellten Ausführungsform, wobei als Koordinaten das Reflexionsvermögen und die Wellenlänge aufgetragen sind.

Fig. 6 zeigt im Querschnitt eine weitere Ausführungsform einer Aufzeichnungsvorrichtung in dem auf die Herstellung folgenden Ausgangszustand.

Die Fig. 7 und 8 zeigen Diagramme des von der Vorrichtung 5 in Fig. 6 erzielten Reflexionsvermögens, wobei als Koordi-

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naten das Reflexionsvermögen und die Wellenlänge aufgetragen sind.

Das erfindungsgemäße optische Aufzeichnungsmedium enthält ein reflektierendes Material, vorzugsweise mit hohem Reflexionsvermögen (für eine glatte Oberfläche) von zumindest etwa 50 % bei der Wellenlänge der einfallenden Strahlung. Die Oberfläche des reflektierenden Materials ist eine abgestufte, strukturierte Oberfläche, die durch Hohlräume bzw. Vertiefungen (oder Vorsprünge) von einer mittleren Tiefe D - und einem mittleren Ab-

rei

stand S charakterisiert ist, welche derart gewählt sind, daß für die einfallende Strahlung der Wellenlänge Λ S kleiner ist als λ/20 und D _f größer oder kleiner ist als ungefähr λ/6. Im Rahmen dieser Anmeldung wird unter den Bezeichnungen "Struktur" bzw. "strukturiert" eine horizontale, d.h. in der Oberflächenebene liegende Unterteilung und mit den Bezeichnungen "Stufe" "abgestuft" oder "Stufen-Tiefe" die senkrecht hierzu d.h. vertikal verlaufende Strukturierung verstanden.

Wenn Strahlung von einer intensiven Hochenergie-Strahlungsquelle auf Teile der strukturierten und abgestuften Oberfläche auffällt, kommt es zu einer Erweichung der bestrahlten Bereiche der Oberfläche, vorausgesetzt daß die einfallende Strahlung wesentlich absorbiert und nicht reflektiert wird. Nach dem Erweichen nimmt der Wert von D £ entweder zu oder ab, was von dem Vorzeichen der Oberflächenenergie abhängt, so daß das Reflexionsvermögen der Oberfläche verringert oder erhöht wird. Der Wert von D _f, den die Oberfläche nach der Bestrahlung einnimmt, ist daher kleiner als Λ/**? wenn er ursprünglich größer als "X/S war und umgekehrt.

Die Oberfläche des reflektierten Materials kann von einer Anzahl von Energie-Quellen erhitzt werden, wie beispiels-

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weise von Licht (nahes Infrarot, sichtbares Licht, ultraviolettes Licht), Röntgenstrahlen, Elektronen usw., wobei jedoch vorzugsweise Strahlung mit wesentlich der gleichen Wellenlänge wie die der für die Ermittlung der -aufgezeichneten Information verwendeten Strahlung zur Anwendung kommt. Für diesen Fall ist die Auflösung des Detektors derjenigen des Aufzeichriungsgerätes angepaßt und man braucht lediglich eine Energie-Quelle.

Die strukturierte abgestufte Oberfläche des reflektierenden Materials ist vorzugsweise mit einem Material abgedeckt, das wesentlich optisch durchsichtig ist (d.h. durchsichtig bezüglich der einfallenden Strahlung). Das optisch durchsichtige Material dient als Schutz für die strukturierte abgestufte Oberfläche gegenüber einer Verschmutzung und kann zusätzlich auch eine Halterung bilden. Die Oberfläche des reflektierenden Materials kann vor der Aufbringung des optisch durchsichtigen Überzugs die Strukturierung und Abstufung erhalten. Es ist alternativ auch möglich, eine Oberfläche eines optisch durchsichtigen Materials abgestuft und strukturiert auszubilden, bevor das hochreflektierende Material auf diese aufgebracht wird.

Die der reflektierenden Schicht benachbarte Oberfläche der transparenten Schicht ist aufgerauht, wobei die. Vorsprünge bzw. Vertiefungen annähernd den Vertiefungen bzw. Vorsprüngen in dem reflektierenden Material derart entsprechen, daß S für die transparente Oberfläche wesentlich das gleiche ist wie für die reflektierende Schicht. D. kann jedoch größer bzw. kleiner sein als D £. Den zuerst genannten Fall erhält man beispiels-' weise, wenn man das reflektierende Material auf das rauhe transparente Material aufbringt und das reflektierende Material die Vertiefungen in dem transparenten Material nicht vollständig ausfüllt.

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Fig. 1 zeigt, daß die bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung zwei Schichten enthält: eine Oberseitenschicht 10 aus einem optisch durchsichtigen Material und eine Unterseitenschicht 11 aus reflektierendem Material. Bei dieser Ausführungsform wird die Oberfläche der durchsichtigen Schicht an der Grenzfläche zwischen transparentem und reflektierendem Material zunächst auf die vorstehend beschriebenen Dimensionen abgestuft und strukturiert. Die durchsichtige Schicht dient auch als Halterungsglied, wobei ihre Dicke in dem Bereich von etwa 1,59 mm bis 6,35 mm liegt. Die Auswahl der Dicke bestimmt sich durch den zwischen Gewicht, Festigkeit und Durchsichtigkeit der Schicht 10 eingegangenen Kompromiß. Die Schicht kann dünner sein, wenn ein Substrat 20 wie in Fig. 6 gezeigt, die'reflektierende Schicht trägt und die . Funktion der Halterung übernimmt, die bei der Ausführungsform von Fig. 1 die Schicht 10 einnimmt. Die Schicht 10 kann sogar in einigen Fällen weggelassen werden, wenn die Grenzfläche kein Schutz gegenüber einer mechanischen und chemischen Kontaminierung benötigt.

Das in der Schicht 10 verwendete Material kann ein Glas aus anorganischen Oxiden sein, wie Quarz oder irgendein in der Kunststoff-Industrie bekanntes Polymeres, wie PoIystyrol, das wesentlich transparent bei der Frequenz ist, bei der die Lichtquelle betrieben wird, oder ein anderes Material mit einer derartigen Eigenschaft. Das Material kann auch porös sein, wie dies beispielsweise in der US-PS 4 032 691 beschrieben ist, solange die Poren ausreichend klein sind, daß sie keine Lichtstreuung bewirken. Ein Beispiel für ein derartiges poröses Material ist ein von Corning Glass Corp. unter dem Warenzeichen VYCOR hergestelltes Bohrsilikat-Glas·

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform dient die Oberseitenschicht auch zur Festlegung einer Grenz-

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fläche 12, welche die von der Wellenlänge der verwendeten Strahlung, welche zur optischen Aufzeichnung der Information zur Anwendung kommt, benötigte Oberflächengestaltung aufweist. Die Oberfläche der Schicht 10 ist an der Grenzfläche durch Vertiefungen bzw. Vorsprünge charakterisiert, die eine mittlere Tiefe D und einem mittleren Abstand S aufweisen.

Die durchsichtige Schicht dient für verschiedene Zwecke.

Zum ersten schafft sie einen mechanischen Schutz gegen Abrieb und Verschmutzungen, wobei sie aufgrund der glatten Oberfläche der durchsichtigen Schicht leicht sauberzuwischen ist. Zum zweiten liefert die durchsichtige Schicht einen chemischen Schutz gegen Reaktionsmittel wie Sauerstoff, Wasser, Öle von Fingerabdrücken usw. Zum dritten kann durch sorgfältige Auswahl der Dicke der Kontrast verstärkt werden. Zum vierten kann die durchsichtige Schicht als Substrat für die Halterung der reflektierenden Schicht verwendet werden und letzlieh wird durch ein Material, das bei der verwendeten Wellenlänge durchsichtig ist, und einen Brechungsindex von unter 2 aufweist, das Reflexionsvermögen der Grenzfläche nicht gestört.

Die rauhe Oberflächengestaltung läßt sich durch eine Vielzahl von dem Fachmann bekannten Verfahren erzeugen. Hierzu gehören Oberflächen-Ätzen "eines homogenen oder phasen- getrennten Materials, Teilchenbahn-Ätzen oder die Verwendung eines porösen Substrats. Teilchenbahn-Ätzen wird vorzugsweise angewandt, da es grundsätzlich bei jedem dielektrischen Material eingesetzt werden kann. Die Bestrahlung und die Parameter für das chemische Ätzen müssen für jedes Material bestimmt werden, die Bestimmung ist jedoch einfach durchzuführen.

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Bei Untersuchungen der Beschädigungen im Bereich der Spuren, die Hochenergie-Teilchen in ■* Festkörpern hinterlassen, fand man, daß die Beschädigungsspur ,die beim Durchgang eines hochenergetischen Ions durch ein dielektrisches Material entsteht, ausgeätzt werden kann» Es wird diesbezüglich beispielshalber auf R₀L„Fleischer et al,

Nuclear Tracks in Solids, University of California Press 1975 verwiesen. Für eine Verwendung bei der vorliegenden Erfindung geeignete dielektrische Materialien sind derartige, die einen spezifischen Widerstand aufweisen, der größer ist als ungefähr

^ 2 χ 10 SL cm. Beispiele von derartigen Materialien sind in der Tabelle 1-1 auf S. 16 des vorstehend genannten Artikels aufgeführt» Zu ihnen gehören Isolatoren wie Silikat-Mineralien, Alkali-Halogonide, Isoliergläser und Polymere (J? =10 bis 10 JL cm),

schlechte Isolatoren wie MoS₀ (f = 2 χ 10 bis 2 χ

4
10 *-/L-cm) und Halbleiter wie beispielsweise V₇ ⁰^

Glas ( J? = 2 χ 10³ bis 2 χ 10⁴ JL cm) .

Durch geeignete Justierung in der Dichte der für den

Beschüß einer Dielektrikumsoberfläche verwendeten Ionen und durch· Modifikationen in der Atztechnik läßt sich eine hochgradig gesteuerte Oberflächengestaltung erreichen. Diese Oberflächengestaltung kann eine Oberfläche mit niedrigem Reflexionsvermögen hervorrufen. Derartige Oberflächen mit niedrigem Reflexionsvermögen lassen sich in einer Vielzahl von Anwendungsgebieten mit Nutzen einsetzen, wozu auch Anwendungen gehören, die eine Durchlässigkeit

für Energie im nahen Infrarot-Bereich , im Bereich des 35

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sichtbaren bzw. optischen Spektrums und im Ultravioletten Wellenlängenbereich in und/oder durch ein transparentes Material erfordern. Zum Teilchenspur-Ätzen einer Oberfläche sind zwei Verfahrensschritte notwendig. Der erste Schritt besteht darin, daß man eine Oberfläche einem kollimierten Strahl mit hochenergetischen Ionen aussetzt. Die Ionen können Kernaufspalt-Teilchen sein oder irgendeines von einer Anzahl von Elementen, die dem Fachmann auf dem Gebiet des Teilchenspur-Ätzens bekannt sind. Zu Beispielen von Quellen für Kernaufspaltungsteilchen gehören

T-ic 9 7 R 9 "3 ? 9 4 4

" ü, "⁰⁰U' Th, PU und kosmische Strahlung.

Beispiele von anderen Elementen, die herkömmlicherweise bei einem Teilchenspur-Ätzen verwendet werden und von den Energien, die für unterschiedliche Materialien benötigt werden, sind in dem genannten Fleischer-Artikel auf S. 18-20 beschrieben. Die Elemente reichen von Wasserstoff bis zu Eisen und bis zu Uran-Spaltteilchen.

Die Teilchen dringen eine Strecke in die Oberfläche ein, wobei sie in ihrer Bewegungsbahn eine Spur von geschädigtem Material hinterlassen. Indem man die Oberfläche einem geeigneten chemischen Ätzmittel aussetzt, werden konische Bohrungen oder Hohlräume bzw. Vertiefungen geschaffen, die zentrisch um die jeweiligen Zerstörungsspuren verlaufen.

Die Tiefe, mit der die Teilchen in die Oberfläche eindringen, hängen von der Art des Materials und der Energie der Hochenergie-Strahlung ab. Die Natur des Materials ist durch dessen Absorptionskoeffizient für die Teilchenstrahlung bestimmt, wobei, was allgemein bekannt ist, mit zunehmendem Ab-

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Sorptionskoeffizient die Eindringtiefe abnimmt„ Bezüglich der Energie der Hochenergie-Teilchen ist allgemein bekannt, daß mit zunehmender Teilchen-Energie die Eindringtiefe in das Material zunimmt. Zur Erzeugung einer wirksamen Oberfläche mit niedrigem Reflexionsvermögen im Ultravioletten, im optischen und im nahen Infrarot-Bereich (ungefähr 0,1 - 2 jum) muß die Eindringtiefe größer sein als die Tiefe, bis zu der die Oberfläche geätzt wird (weniger als ungefähr 1 pm). Zum Teilchenbahn-Ätzen benötigt man derartige Hochenergie-Teilchen, daß diese Bedingung leicht erfüllt wird» Spezielle Werte können aus dem Artikel von LoC₀ Northcliffe et al "Range and Stopping Power Tables of Heavy Ions", Nuclear Data Tables A7, S. 233-463 (1970) entnommen werden. Man erhält beispielsweise für 3 MeV Teilchen von 160 eine Eindringtiefe in Polymere bis zu einer Tiefe von ungefähr 4 /um für Polyäthylen und ungefähr 5^m für Polyterephtalat (Mylar). Die Eindringtiefe scheint relativ unempfindlich gegenüber der Zusammensetzung der Polymere zu sein.

Das Verhältnis von Ätztiefe zu Basisdurchmesser ist durch das Probenmaterial, das Ätzmittel und durch die Ätzbedingungen bestimmt. Allgemeine Richtlinien für die Wahl der Ätzmittel und der Ätzbedingungen sind für geringe Konzentrationen von derartigen Beschädigungsspuren gut bekannt. Wenn man jedoch einen Abstand zwischen den einzelnen Spuren erhalten will, bei der die Teilung S der bei einer Überlappung der konischen Vertiefungen erhaltenen Struktur ausreichend klein ist, benötigt man eine erheblich größere Dichte von Beschädigungsspuren als es üblicherweise der Fall ist und es ist

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in einigen Fällen notwendig, die Ätzmittel und die Ätzbedingungen abzuwandeln, damit man optimale Ergebnisse erhält. In allen Fällen müssen die Ätzzeiten drastisch verkürzt oder die Ätzmittel-Stärken bzw. Konzentrationen herabgesetzt werden, da man erheblich kleinere Vertiefungen benötigt als zum herkömmlichen Nachweis einer einzelnen Teilchen-Spur.

Von Fleischer et al wird beispielsweise in Tabelle 2-2 ein Rezept für den Ätzvorgang von belichtetem Quarzglas gegeben, bei dem ein Eintauchen in 28 Mol% HF über eine Zeitdauer von einer Minute bei Zimmertemperatur gefordert wird. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung erfolgt dieses Ätzen zu schnell. Ein geeignetes Ätzen findet dagegen bei der Verwendung von 10 Mol% HF über eine Zeitdauer von 90 Sekunden bei Zimmertemperatur statt. Ein Ätzen mit 2,5 Gew.% NH₄HF₃ in Wasser über eine Zeitdauer von 6 Minuten bei Zimmertemperatur eignet sich in äquivalenter Weise und ist etwas sicherer. Es sollte erwähnt werden, daß bei einer Herabsetzung der Konzentration der HF-Lösung auf 1 Mol% kein Teilchenbahn-Ätzen mehr beobachtet wird. (Es ist bekannt, daß bei einigen Materialien das Verhältnis der Bahn-Ätzgeschwindigkeit zur Ätzgeschwindigkeit in Vollmaterial von der Ätzen-Stärke bzw. der Ärzmittel-Konzentration abhängt. Für diese sehr schwache Ätze geht das Verhältnis wahrscheinlich bis zu 1). Die konischen Vertiefungen, welche durch die HF-Ätze erzeugt werden, haben Durchmesser von etwa 120 ran und Tiefen von etwa 150 nm. Dies entspricht einem Spur/Vollmaterial Ätzverhältnis von 3,5.

Es wäre vorzuziehen, wenn dieses Verhältnis bemerkens-

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wert größer wäre. Bei einem größeren Verhältnis nimmt D für einen gegebenen Wert von S zu und damit auch der Wellenlängenbereich des Fensters mit niedrigem Reflexionsvermögen» Ein Verhältnis von 3,5 ist jedoch so gut, wie es in Quarz erreicht wurde (Fleischer et al Tabelle 2-3). Sehr viel steilere d.h» spitzere Kegel (größere Verhältnisse) kann man in Kunststoffen erzielen, wobei jedoch hier wie im Falle von Quarz die Ätzgeschwinigkeit verringert werden muß, damit man beherrschbare Ätz-Zeiten erreicht. Die Konzentration des Ätzmittels und die Temperatur können typischerweise etwas verringert werden, ohne daß das Ätzverhältnis abnimmt, es gibt jedoch Grenzen, die von dem Material , den rezepturmäßigen Additiven und den Verunreinigungen in dem Material abhängen. So haben beispielsweise die Polycarbonate LEXAN (Warenzeichen von General Electric, Schenectady,New York) und CR-39 (erhältlich von Homelite Corp.

Wilmington, Delaware) nominell die gleiche Zusammensetzung, sie sind jedoch durch unterschiedliche Verfahren hergestellt. Bei einem Teilchenspur-Ätzen mit dem Stand der Technik entsprechenden Parametern zeigt LEXAN-Material eine unregelmäßige Oberfläche während das CR-39 Material sauberere schärfere Vertiefungen aufweist.

Der Abstand zwischen den Vertiefungen wird durch die Dichte der Teilchen bestimmt, mit denen die Proben beschossen wurden. Wenn die Oberfläche als überzug mit niedrigem Reflexionsvermögen für Anwendungsbereiche auf dem Gebiet der Solar-Energie verwendet werden sollen, reicht die Teilchendichte

10 —2 12—2

von ungefähr 10 cm bis 4 χ 10 cm ,so daß die Abstände zwischen den Vertiefungen, welche S bestimmen, ausreichend kleiner sind als die kürzeste Wellenlänge des zu absorbierenden Lichts (ungefähr 0,1

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Die Tiefe, bis zu der die Vertiefungen geätzt werden, wird dann von dem Konus-Winkel bestimmt (der von dem Material, dem Ätzmittel und den Ätzbedingungen abhängt) ,wobei die Tiefe von der Ätzzeit unabhängig ist, da sobald es zu einer Überlappung der einzelnen Konen kommt, die Oberfläche konstant bleibt. Die Oberflächengestaltung wird zweckmäßigerweise gemessen, in dem man Transmissions-Elektronen-Mikroskop-Aufnahmen eines abgeschatteten Acetat-Abdrucks der Oberfläche herstellt.

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Da die von dem hochenergetischen Teilchen hinterlassene Beschädigungsspur einen Durchmesser von etwa 5 nm aufweist , beträgt die minimale WellenlängeA . für die diese Technik verwendbar ist, ungefähr 0,1 jum. Die Aufzeichnungs- und Auslesewellenlängen können daher in einem Bereich von etwa 0,1 bis 10 μχα. liegen»

Wenn mittels des Teilchenspur-Ätzverfahrens eine hochdurchsichtige Oberfläche mit niedrigem Reflexionsvermögen für optische Aufzeichnungszwecke geschaffen wird, ist die Tiefe der Hohlräume bzw. Vertiefungen vorzugsweise zumindest fünf Mal so groß wie die Basisweite derselben, was einem Spur- zu Vollmaterial-Ätzverhältnis von ungefähr 15 entspricht, so daß ein Konuswinkel von weniger als 6 entsteht. Dieser Zustand läßt sich leicht mit den meisten Kunststoffen und Mineralien erreichen. Der Konuswinkel in Quarz sowie in anderen Oxid-Gläsern ist etwas größer als in Kunststoffen. Dies verringert merklich die Breite des Spektral-Gebietes zu dem Punkt, an dem der Bereich mit niedrigem Reflexionsvermögen zu

verschwinden beginnt, d.h. λ >Α

min -« max.

Die Werte von D und S werden auf die Wellenlänge A bezogen, die zur Aufzeichnung und zum Auslesen der Information von der Aufzeichnungsschicht verwendet wird. S ist bevorzugt kleiner als etwa A/20, während D entweder

größer oder kleiner als A /6 ist. 30

Der Wert von S muß erheblich kleiner (etwa eine Größenordnung) als der kleinste Punkt bei der Aufzeichnung sein, damit der geglättete Punkt leicht von der rauhen Umgebung unterschieden wird. Der kleinste Punktdurchmesser, auf den man ein Lichtbündel fokussieren kann, beträgt

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ungefähr 0,7 Λ ·

Der Wert von D gibt die obere Grenze für das Fenster mit niedrigem Reflexionsvermögen. Die Änderung in den optischen Eigenschaften wird durch eine Änderung von D von einem Ausgangszustand D. bei dem D. kleiner ist als ungefähr Λ /4,zu einem Endzustand D_f erreicht, bei dem

D_f größer ist als A/6 oder umgekehrt. Der Betrag, um den D größer oder kleiner ist, ist dagegen nicht wichtig. Es ist lediglich wichtig, daß die Änderung in D (D^ - D.J ausreicht, um eine ausreichende Änderung in dem Reflexionsvermögen zu geben. Der als geeignet erachtete Betrag der Änderung hängt von dem minimal erwünschten Signal.-Rauschverhältnis ab. So ändert sich beispielsweise für das Indium/VYCOR System mit einer Zunahme von D von ungefähr 35 % das Reflexionsvermögen von etwa 60% auf etwa 12% um einen Faktor von 5 bezüglich des Reflexionsvermögens zwischen einem beleuchteten Punkt und dessen Umgebungen. Die speziellen Werte von D. und D_f, welche erreichbar sind, hängen in gewissem Maße von den spezifisch verwendeten Materialien ab.

Die reflektierende Schicht 11 (welche zumindest 50% bei ebener Oberfläche reflektiert) kann auf viele verschiedene Arten über der Oberfläche 12 aufgebracht werden. Die spezielle Art der Abscheidung hängt von der in ¹S Auge gefaßten Betriebsart der Vorrichtung ab. Der Wert von S für die reflektierende Schicht wird durch den Wert von S der durchsichtigen Schicht festgelegt. Im allgemeinen wird jedoch der Wert von D für die reflektierende Schicht 14 etwas kleiner sein als der entsprechende Wert für die durchsichtige Schicht 13 und zwar aufgrund der Schwierigkeit Material an de.m Boden der engen Vertiefungen abzuscheiden.

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Wenn die Vertiefungen statistisch angeordnet sind diese Annahme entspricht sehr genau den tatsächlichen Gegebenheiten bei Strukturen, die durch Teilchenspur-Ätzen erzeugt werden, d.h. die Spuren sind vollständig statistisch und unabhängig voneinander erzeugt, vielleicht jedoch nicht so genau für andere Mechanismen beträgt die Wahrscheinlichkeit P für eine Spur zwischen einem Abstand r und dr von einer speziellen Spur

P (r) dr = N2-prdr

wobei N die Anzahl der Spuren pro Einheitsfläche ist. Die Wahrscheinlichkeit, daß in diesem Bereich keine Spur liegt, beträgt selbstverständlich 1-P(r) dr. Die Wahrscheinlichkeit, daß die zunächst benachbarte Spur in dem Bereich zwischen r und r +dr liegt, ergibt sich als Produkt Ή der Wahrscheinlichkeiten, daß keine Spuren bei r έ. r liegen mit der Wahrscheinlichkeit, daß eine Spur zwischen r und r +dr liegt, entsprechend folgender Formel

r
ο

P¹U₁)(Jr₀= Hd-P(r)dr) P(r_Q)dr

_Q)dr_o r = 0

oder

P'(r_o)dr_o = Ν2ΙΓ rexp(-NTT r_Q ²)dr_o

was eine breite.,, mit einem Maximum versehene Funktion

darstellt (eine .χ Verteilung mit drei Freiheitsgraden).

Der wahrscheinlichste Abstand zum nächsten Nachbarn was dem Wert S äquivalent ist - beträgt r = (1/2ir N)^1//2, der Mittelwert für r beträgt (3/N* )¹^², aber es besteht eine breite Verteilung für derartige Entfernungen. Diese

1/2 Verteilung hat eine Varianz von + (3/NIT ) ' .

Die Schärfe des Übergangs an dem Ende des nicht reflektierenden Fensters wird durch diese breite Verteilung etwas verwischt.

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Ein Verfahren, das eine gleichmäßigere Verteilung von Hohlräumen erzeugt, wäre in Fällen bevorzugt, bei denen ein rascher übergang erwünscht ist. Zu Beispielen für derartige Verfahren gehören das Zerstäubungs-Ätzen einer Oberfläche, dendritisches Wachstum durch CVD, Verdampfung durch ein Restgas, Ätzen einer phasengetrennten Oberfläche, Ätzen durch eine Maske, welche durch Interferenzmuster oder andere Maßnahmen erzeugt ist und Abdruckbildung von irgendeiner dieser Oberflächen.

Die vorstehende Beschreibung befaßt sich mit der Formgebung eines optisch durchsichtigen Materials mit strukturierter abgestufter Oberfläche,auf der ein Film aus hochreflektierenden Material abgeschieden wird. Die Oberflächengestaltung in dem durchsichtigen Material wird vorzugsweise durch Teilchenspur-Ätzen gebildet. In alternativer Weise kann eine Oberfläche des reflektierenden Materials mit einer Struktur und Stufung versehen werden, wobei wahlweise das optisch durchsichtige Material darauf gebildet wird. Es gibt eine Anzahl von Möglichkeiten, diesen zuletzt genannten Aufbau zu erhalten. Hierzu gehört eine Vakuumverdampfung eines Metallfilmes auf ein Substrat, Zerstäubungs-Ätzen, reaktives Ätzen durch eine Maske, chemische Dampfabscheidung, Diffusion zweier Metalle ineinander gefolgt von einem Ätzen mittels eines Ätzmittels, Elektroabscheidung und reaktive Zerstäubung. Dieser Aufbau wird im folgenden im Zusammenhang mit Fig. 6 erörtert.

Es gibt zwei Betriebsarten, für die die erfindungsgemäße Vorrichtung ausgebildet sein kann. Bei der ersten in Fig. 2 dargestellten Betriebsart ist der Wert von D der reflektierenden Oberfläche etwas kleiner als λ/6, in dem noch nicht veränderten nach der Herstellung eingenommenen Zustand.

* Chemische Dampfabscheidung

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, ORIGINAL

3 Πι Πι 7 7 Πι

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Die Grenzflächenenergie zwischen der reflektierenden Schicht 11 und der durchsichtigen Schicht 10 ist derart, daß bei einem Erweichen eines Teils 21 der reflektierenden Schicht durch die Erhitzung von einer konzentrierten Lichtquelle 15 die Oberflächenspannung diesen Bereich der Reflektierenden Schicht weiter in die rauhe Oberfläche hineinzieht, wie dies in dem allgemein mit

TO dem Bezugszeichen 16 gekennzeichneten Gebiet geschieht, so daß der Wert von D des reflektierenden Materials wie durch das Bezugszeichen 17 gezeigt, zunimmt. Bei einem Beispiel für ein derartiges System kann VYCOR-Borsilikat-Glas der Firma Corning für das optische Material und Indium für das reflektierende Material verwendet werden. Das Borsilikat-Glas ist insofern geeignet, als seine Oberfläche als Ergebnis einer Auslaugung einer Phase mit Poren von einem Durchmesser von 5 nm überzogen ist. Indium eignet sich insofern, als es bei relativ niedrigen Temperaturen schmilzt und die Glasoberfläche benetzt. Die Kapillarwirkung zieht dann das geschmolzene Metall in die Poren der Glasstruktur hinein. In diesem Falle wird das Indium auf einer Oberfläche des Borsilikat-Glases in einer Schicht mit einer Dicke von etwa 10 - 1000 nm abgeschieden. Andererseits ist die einfache Topolqgie von konischen Vertiefungen, . die man bei einem Teilchenspur-Ätzen von Quarz-Glas erhält, gegenüber der schwammartigen Topologie von VYCOR vorzuziehen, da es einfacher und schneller ist, das Metall in diese Poren hinein- und aus diesen herauszubekommen.

Die reflektierende Schicht ist vorzugsweise opak, aber nicht dicker als notwendig, um diesen Zustand zu liefern, d,h. etwa 100 nm dick, da dickere Schichten eine höhere Leistung von der Lichtquelle erfordern. Die reflektierende

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Schicht kann beispielsweise durch Vakuumverdampfung auf das Substrat abgeschieden werden. Bei einer derartigen Herstellung zeigt der Film ein Reflexionsvermögen von 54 % bei einer Wellenlänge von 450 nm. Nach einem selektiven Erhitzen beträgt das Refexionsvermögen der selektiv erhitzten Bereiche bei der gleichen Wellenlänge 16 % . Fig.3, in der das Reflexionsvermögen als Funktion der Wellenlänge aufgetragen ist, zeigt das Reflexionsvermögen vor dem Erhitzen (Kurve 30) und nach dem Erhitzen (Kurve 31) von Indium auf einem durch Teilchenspur-Ätzen behandelten Quarz-Glas. Das Erhitzen muß in diesem Falle offensichtlich relativ langsam erfolgen. Ein Laser-Impuls mit 1OO mJ/cm mit einer Zeitdauer von 0,1 um see zeigte entweder keine Wirkung oder ließ eher einen glänzenderen als einen dunkleren Fleck zurück, als ob die Oberfläche insoweit erhitzt worden wäre, daß die Vorsprünge auf der rauhen Hetall-Oberflache verdampften und auf der kühlen Metall-Unterlage rekondensierten, womit D vermindert wird·

Eine alternative Betriebsart ist in Fig. 4 dargestellt. In diesem Falle wird der Wert von D der reflektierenden Oberfläche in dem noch nicht beeinflußten Zustand, wie man ihn nach der Herstellung erhält, etwas größer gehalten als \/6. Die Grenzflächenenergie zwischen dem reflektierenden Material. 11 und dem durchsichtigen Material 10 ist derart gewählt, daß bei einem Erweichen eines Teiles 22 der reflektierenden Schicht durch ein Erhitzen mit einer konzentrierten Lichtquelle 15 die Oberflächenspannung das reflektierende Material aus den Hohlräumen der rauhen Oberfläche herausdrückt, wie dies in dem allgemein mit dem Bezugszeichen 18 angedeuteten Gebiet der Fall ist, so daß, wie durch das Bezugszeichen 19 gezeigt, der Wert von D des reflektierenden Materials abnimmt. Bei einem Beispiel für ein derartiges System kann ein durch Teilchenspur-Ätzen behandeltes Quarz-Glas für die durchsichtige Schicht

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und Tellur für die reflektierende Schicht verwendet werden. Tellur erweist sich insofern als gute Wahl für die reflektierende Schicht, da es drei wünschenswerte Eigenschaften aufweist;

1. Es hat im Sichtbaren ein hohes Reflexionsvermögen,

2. es hat einen niedrigen Schmelzpunkt und

3. es hat ein geringes thermisches Diffusionsvermögen. Das hohe Reflexionsvermögen ermöglicht einen größeren Kontrast zwischen glänzenden Flecken und dem Hintergrund, der niedrige Schmelzpunkt verringert die zum Schmelzen eines Metallvolumen notwendige Energie und das geringe thermische Diffusionsvermögen führt zu einer Verringerung des ipinimal schmelzbaren Metallvolumens. Wismut hat einen noch niedrigeren Schmelzpunkt und eignet sich daher auch vorzüglich für die reflektierende Schicht. Für den Fachmann ist ersichtlich, daß es andere Metalle und Legierungen gibt, die diese Erfordernisse erfüllen und die unter

20' Umständen noch geeigneter sind.

Das Tellur wird auf der Glasoberfläche in einer Schicht abgeschieden, die größer ist als etwa 1 Mti, Dieser Film kann beispielsweise durch Vakuumverdampfung auf die Glasoberfläche abgeschieden werden. Der Metallfilm hat unmittelbar nach seiner Herstellung ein Reflexionsvermögen von 10% bei einer Wellenlänge von 450 nm. Ein Laser-Impuls

von Q,o64W/cm und 0,1 jus Dauer bei einer Wellenlänge von 440 nm erhöht das Reflexionsvermögen der Metallober= fläche auf ungefähr das Reflexionsvermögen, das gemäß einem visuellen Vergleich die glatte Oberfläche aufweist oder ungefähr 50%. Fig. 5 zeigt in einem Diagramm das Reflexionsvermögen als Funktion der Wellenlänge. Die Kurve 50 gibt das Reflexionsvermögen der rauhen Oberfläche wieder - wenn man durch das Glas auf die Glas/Tellur-Grenzfläche schaut und einschließlich des Reflexionsvermögens der Luft/

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Glas-Grenzfläche von ungefähr 4 % - während die Kurve 51 das Reflexionsvermögen der glatten Tellur-Oberfläche wiedergibt. Die durch den Laser-Impuls erhitzten Bereiche sehen ähnlich aus wie eine glatte Tellur-Ober- , fläche. Das diffuse Reflexionsvermögen vor dem Erhitzen ist durch die Kurve 52 wiedergegeben.

Eine weitere Ausführungsform für diese Betriebsart

( A /6 D) verwendet den in Fig. 6 gezeigten Aufbau. Man erkennt dort ein Substrat 20, das eine Halterung für das hochreflektierende Material liefert. Das Substrat kann aus irgendeinem Material bestehen, das eine ausreichende Festigkeit aufweist, um die reflektierende Schicht zu haltern, und kann metallisch oder nicht metallisch sein. Tellur wird als reflektierende Oberfläche 11 auf das Substrat 20 abgeschieden, beispielsweise durch eine etwa 10 Sekunden dauernde Verdampfung in einem Vakuum-Verdampfer mit einem Grunddruck von etwa 0,53 χ 10 - Pa auf ein Substrat 20, das auf einer Temperatur von 16O°C gehalten ist. Die sich ergebende Metalloberfläche ist ziemlich rauh. Sie besteht aus Metallkörnern mit Durchmessern von 100 - 200 nm, die leicht miteinander versintert sind.

In diesem Fall kann die dielektrische optisch durchsichtige darüber liegende Schicht 10 außerordentlich dünn sein, da ihre Hauptaufgabe darin besteht, die Telluroberfläche mechanisch zu schützen und als Dampfbarriere zu wirken. Sie kann durch eine Vielzahl von verschiedenen Maßnahmen aufgebracht werden. So kann beispielsweise der Objektträger in eine Lösung aus Polystyrol in INHIBI-SOL (Warenzeichen von Penetone, Tenafly, N.J.) eingetaucht und anschließend in Luft getrocknet werden, so daß ein Film in einer Dicke von etwa 340 nm entsteht.

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Das Gesamtreflexionsvermögen ist in Fig. 7 durch Kurve 70 wiedergegeben. Die gerichtete Reflexion, welche durch Kurve 71 dargestellt ist, beträgt etwa 4 %. Hierzu kommt eine zusätzliche diffuse Reflexion bei ungefähr 440 nm von 3%. Ein kurzfristiges blitzartiges Schmelzen von Teilen der Oberfläche mit einem 0,1 /is Impuls von 6OmJ/cm² bei einer Wellenlänge von 44Onm hinterläßt Punkte, die etwa so glänzend sind wie die vorstehend beschriebene glatte Tellur-Oberfläche. Die Punkte waren jedoch zu klein, als daß man ihr Reflexionsspektrum hätte messen können.

Die dielektrische Schicht verbessert auch den Kontrast der Punkte, ,'indem sie als Antireflex-Belag für die dunkle Oberfläche wirkt (Fig.8). Kurve 80 gibt das Gesamtreflexionsvermögen wieder, während Kurve 81 das Reflexionsvermögen für die diffuse Reflexion wiedergibt. Die Schicht hat nur einen geringen Einfluß auf das Reflexionsvermögen der glänzenden Punkte. Der bevorzugte optische Aufzeichnungsbereich liegt bei ungefähr 45o - 730 mn. Eine Minimierung des ReflexionsVermögens für spezifische Wellenlängen wird durch Interferenz-Effekte erreicht, indem man eine Schicht verwendet, die dick genug ist, um den reflektierten Film zu schützen und die eine derartige Dicke aufweist, daß das Minimum bei Betriebswellenlä'ngen auftritt. Man erkennt aus Fig. 8, daß der erwünschte Effekt in dem interessierten Wellenlängenbereich erreicht wird, d.h. bei ungefähr 0,45 Mm, einer geeigneten Wellenlänge für Ar Laser.

Die für eine Aufzeichnung und ein Auslesen der Information verwendeten Wellenlängen können im Infraroten,im sichtbaren,im Ultravioletten und bei noch kürzeren Wellenlängen liegen.

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Die gegenwärtige Technologie bei einer Informationsaufzeichnung und Wiedergabe in ähnlichen Systemen verwendet eine kohärente Strahlung in Bereichen von etwa 0,1 - 2,0 yum. Sie ist aus diesem Grunde bevorzugt.

Beispiele; Beispiel 1

Eine Seite einer 3,17 mm dicken Quarz-Glasplatte wurde so behandelt, daß eine rauhe Oberfläche entstand, in dem man ein Teilchenspur-Ätzverfahren mit 63 MeV Cu Ionen durchführte. Die Spurdichte betrug ungefähr 10 cm . Die Oberfläche wurde in 2,5 Gew.%-igem Ammonium Difluorid über eine Zeitdauer von etwa 8,5 Minuten geätzt, so daß sich überlappende konische Vertiefungen entstanden, deren Tiefe etwa 150 nm und deren Durchmesser im Basisbereich etwa 120 nm betrug. Durch Vakuumverdampfung wurde ein Tellurfilm in einer Dicke von 850 nm auf die aufgerauhte Oberfläche bei 140C abgeschieden, so daß der Tellurfilm die Poren oberzog. Das Reflexionsvermögen der Quarz/Tellur-Grenzfläche ist in Fig. 5 wiedergegeben. Hierin ist eine etwa 4 %-ige Reflexion von der Vorderseiten-Oberfläche der Platte enthalten. Bei 400 nm zeigte die Quarz/Tellur-Grenzschicht etwa 1% gerichtete Reflexion, wobei der Rest der Reflexion von etwa 4 % von der Luft/Quarz-Grenzfläche herrührte. Anschließend wurde eine Polystyrol-Unterlage in einer Dicke von etwa 340 nm aufgebracht, indem man die Platte in eine Lösung des Polymeren in INHIBISOL eintauchte und in Luft trocknete. Die optisch transparente Polystyrolschicht diente als Schutz des Tellur-Films gegenüber Abrieb und Oxydation.

Die Probe wurde von der Vorderseite mittels eines Blinklampen - Farb-Lasers beleuchtet, der bei der Wellenlänge von

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nachträglich

440 nm mit Impulsen von etwa 8 mJ und einer Halblei-

stungslänge von 0,1 μ s betrieben wurde. Die Energie zwisehen den einzelnen Impulsen variierte um weniger als 10%. Das von dem Laser austretende Strahlenbündel wurde mittels eines mit einem Antireflex-Belag versehenen Achromaten mit einer Brennweite von 15,24 mm fokussiert. Der Abstand zwischen mit Objektiv und der Quarz-Platte TO wurde so eingestellt, daß die auf die Platte einfallende Energiedichte variierte.

Die Schwelle für die Erzeugung von Punkten lag bei unge-

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2
fähr 64 mJ/cm . Die maximal tolerierbare Energie für die Erzeugungen der Punkte lag bei ungefähr 450 mJ/cm Bei dieser Energie schmolz der Film vollständig durch und verfestigte sich wieder als Nebel von winzigen Metallperlen. Die Punkte waren vollständig von der Quarz-Oberfläche getrennt und wurden von der Polystyrol-Schicht an ihrem Platz gehalten.

Der Kontrast der auf diese Weise erzeugten Punkte gegenüber dem Hintergrund war sehr gut, wobei die Punkte beim visuellen Vergleich mit der glatten Tellur-Oberfläche ein Reflexionsvermögen von 40 - 50% zeigten. Dies war mehr als das zehnfache Reflexionsvermögen des Hintergrunds

Beispiel 2

2 Auf einer Seite einer optisch polierten 6,46 cm großen, 3,17 mm dicken Quarz-Glasplatte wurde durch Vakuumverdampfung ein 850 nm dicker Tellur-Film aufgebracht. Die Vakuumverdampfung wurde bei 140 C durchgeführt, wobei sie_/wie eine Überprüfung in einem Raster-Elektronen-Mikroskop zeigte, eine mikroskopisch rauhe Oberfläche lieferte, die ein etwas geringeres Reflexionsvermögen aufwies, wie dies eine vollständig glatte Oberfläche

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gehabt hätte. Eine 340 nm dicke Polystyrol-Schicht wurde auf den Metallfilm wie in Beispiel 1 aufgebracht. Das Reflexionsvermögen der Tellur-Polystyrol-Grenzfläche ist in Fig. 7 gezeigt. Die Probe wurde wie im Beispiel 7 beleuchtet, mit der Ausnahme, daß das Strahlenbündel auf die Polystyrol-Fläche auffiel. Die Schwelle zur Er-

2 zeugung von Punkten lag bei ungefähr 40 mJ/cm . Die Polystyrol-Schicht blieb zumindest bis zu dem Punkt unverletzt, bei dem der Laser Löcher in dem Tellur-Film erzeugte. Der Polystyrol-Film könnte als Antireflex-Belag verwendet werden (siehe Fig. 8 ),um den Kontrast der Punkte zu erhöhen durch wesentliche Herabsetzung des Reflexionsvermögen des nicht beleuchteten Hintergrunds für ausgewählte Wellenlängen (siehe Kurve 80 in Fig.8). Der Film diente des weiteren zum Schutz und zur Stabilisierung der Tellur-Oberfläche. Der Kontrast der Punkte war in etwa der gleiche wie in Beispiel 1.

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Claims

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Patentansprüche

\\*\ Verfahren zur Aufzeichnung von Information auf einem optischen Aufzeichnungsmedium, dadurch gekennzeichnet, daß man ausgewählte Bereiche des optischen Aufzeichnungsmediums einem optischen Signal mit einer Wellenlänge Λ aussetzt, wobei das optische Aufzeichnungsmedium eine reflektierende Oberfläche enthält, welche durch Vertiefungen bzw. Vorsprünge einer mittleren Tiefe bzw. Höhe D und mittlere Abstände S so definiert ist,daß für die einfallende Strahlung der WellenlängeA^ kleiner ist als etwa Λ/20 und D vor der Belichtung größer bzw« kleiner ist als etwa A /6 und aufgrund der Belichtung kleiner bzw. größer wird als etwaA/6.
2. Verfahren r.scr. .-.r.scruch " , d a d \i r c r. c e kennzeichnet, daß die Aufzeichnung durch einen optisch durchsichtigen überzug erfolgt, der die Oberfläche des hochreflektierenden Materials abdeckt.
3« Optisches Aufzeichnungsmaterial, gekennzei chnet durch eine reflektierende Oberfläche, die mit Vertiefungen bzw. VorSprüngen einer mittleren Tiefe bzw. Höhe D und mittleren Abständen S derart versehen ist, daß für die betrachtete einfallende Strahlung der Wellenlänge AfS größer ist als etwa ^/20 und D größer bzw. kleiner ist Λ/6 und durch eine Belichtung auf Werte kleiner bzw. größer Λ /6 veränderbar ist,
4. Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß λ in einem Bereich von etwa 0,1 bis 2.0 pm liegt.

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5. Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Substrat das reflektierende Material trägt.
6. Optisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine optisch durchsichtige Schicht, welche für die einfallende Strahlung wesentlich durchsichtig ist die Oberfläche des reflektierenden Materials abdeckt.
7. Verfahren zur Herstellung eines optisches Aufzeichnungsmediums, insbesondere nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine strukturierte abgestufte Oberfläche auf einem reflektierenden Material gebildet wird, welche durch Vertiefungen bzw. Vorsprünge einer mittleren Tiefe bzw. Höhe D und mittlerer Abstände so definiert ist, daß für die betrachtete einfallende Strahlung einer Wellenlänge A₁S kleiner ist als etwa ^/20 und D größer bzw. kleiner ist als etwa Λ/6 und auf Werte von kleiner bzw. größer ^/6 variierbar ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7,dadurch gekennzeichnet, daß das reflektierende Material auf einem als Unterlage dienenden Substrat gebildet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,dadurch gekennzeichnet, daß eine optisch durchsichtige Schicht über der Oberfläche des hochreflektierenden Materials aufgebracht wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, d a durch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen bzw. Vorsprünge durch Teilchenspur-Ä'tzen gebildet werden, wobei ein dielektrisches Material mit hoch-

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energetischen Teilchen beschossen wird, so daß Beschädigungsspuren entstehen und wobei diese Beschädigungsspuren zur Bildung von Vertiefungen bzw. VorSprüngen mit einer mittleren Tiefe D und mittleren Abständen S geätzt werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, d a durch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen bzw. Vorsprünge so hergestellt werden, daß das Verhältnis von Tiefe D und Abstand S zumindest etwa beträgt.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche mit hochenergetischen Teilchen beschossen wird, die eine

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Teilchendichte von etwa 1 χ 10 bis 4 κ 10 cm aufweisen.

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