DE3619601C2 - Optisches Aufzeichnungsmittel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein optisches Aufzeichnungsmittel gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Optische Aufzeichnungsplatten (nachfolgend optische Platten genannt) werden beispielsweise in Videorekordern, digitalen Tonrekordern und digitalen Dokumentenaufzeichnungsgeräten eingesetzt. Ein Signal wird auf der optischen Platte aufgezeichnet, indem sie mit einem fokussierten Laserstrahl beaufschlagt wird, derart, daß Informationsbits in der optischen Platte gebildet werden. Die optische Platte erlaubt direktes Lesen nach dem Einschreiben und wahlfreien Zugriff zu den aufgezeichneten Informationen.

Es sind optische Platten vorgeschlagen worden, die ein transparentes Substrat und dünne Schichten aus wenigstens zwei Materialien auf dem Substrat aufweisen, so daß strukturelle Änderungen erzeugt werden, wenn ein Energiestrahl, beispielsweise ein fokussierter Laserstrahl, auf die dünnen Schichten gelenkt wird. Wenn die optische Platte mit dem Energiestrahl bestrahlt wird, werden die Materialien in den Aufzeichnungsschichten gemischt oder tritt ein Austausch zwischen den Materialien auf, so daß in den dünnen Schichten aufgrund eines lokalisierten Schmelzvorganges durch den Energiestrahl Aufzeichnungspunkte erzeugt werden. Das Mischen der zwei Schichten bewirkt Änderungen der optischen Eigenschaften der Schichten. Bei einem nachfolgenden Lesevorgang können die Punkte mit geänderten optischen Eigenschaften als die Aufzeichnungspunkte abgetastet werden.

Eine optische Platte, die das Prinzip des lokalisierten Schmelzens dünner Schichten benutzt, wird beschrieben durch K. Y. Ahn in "Laser Writing On Metal-Silicon Bilayer for Optical Storage. I. Optical Properties", J. APPL. PHYS. P. 3777, Vol. 53, Mai 1982. Ein anderes Beispiel einer optischen Platte ist durch die US-Patentschrift 44 77 819 bekannt. Diese optische Platte basiert auf der oben beschriebenen Zweischichtenstruktur, wobei die eine Schicht aus einem Metall und die andere Schicht aus einem Metall oder einem Halbleiter besteht.

Ein wesentlicher Nachteil bei optischen Platten mit der oben erwähnten Zweischichtenstruktur besteht darin, daß zufällige und unerwünschte Interdiffusion der zwei Schichten auftritt. Wie oben beschrieben, werden die Aufzeichnungspunkte gebildet, wenn ein Laserstrahl das Schmelzen und Mischen der zwei Schichten bewirkt, wodurch sich die optischen Eigenschaften in einem spezifischen Bereich ändern. Die zwei Schichten mischen sich jedoch häufig bei niedrigeren Temperaturen, ohne daß sie dem Energiestrahl ausgesetzt sind. Sonnenlicht oder sogar Raumtemperaturen entsprechende Wärme kann ein unerwünschtes Mischen der zwei Schichten bewirken. Dieses Mischen verursacht eine kürzere Lebensdauer der Platte und ein niedriges Signal/Rausch-Verhältnis.

Aus der GB-PS 4 96 029 ist ein optisches Aufzeichnungsmittel bekannt, das eine erste Schicht aus Selen mit einer Stärke von etwa 50 nm, eine zweite Schicht aus Aluminium mit einer Stärke von etwa 80 nm und eine dritte Schicht aufweist, die zwischen der ersten und derr zweiten Schicht angeordnet ist. Eine solche Selen-Aluminium-Kombination reagiert bei Bestrahlung mit Laserlicht aufgrund der Erwärmung unter bildung eines Reaktionsproduktes. Die dritte Schicht soll verhindern, daß die erste und die zweite Schicht bei Umgebungstemperaturen spontan reagieren. Die dritte Schicht kann eine Aluminiumoxidschicht oder eine polymere Acrylschicht sein. Durch örtliche Erwärmung des Aufzeichnungsmittels reagaieren das Aluminium und das Selen und bilden ein transparentes Reaktionsprodukt AL₂SE₃. Angaben hinsichtlich der Stärke der Sperrschicht und hinsichtlich Verfahren zur Erzeugung dieser Sperrschicht sind der Druckschrift nicht entnehmbar. Die Aufzeichnung von Daten erfolgt durch die Erzeugung von Reaktionsprodukten infolge von Wärmeeinwirkung.

Aus der DE 30 30 434 A1 ist ein Laserstrahl-Aufzeichnungsträger bekannt, der aus einem Substrat, beispielsweise Glas oder Acrylharz, besteht, auf dem ein plasmapolymerisierter Film ausgebildet ist, der ein feines Metallpulver enthält. Der plasmapolymerisierte Film besteht aus Kohlenstoffdisulfid oder einem organischen Monomeren. Als Metalle werden Te, Bi, Ag, In oder Legierungen daraus verwendet. Das Substrat kann auf seiner Oberfläche noch mit einer lichtreflektierenden Schicht und darüber mit einer lichtdurchlässigen Schicht ausgestattet sein, und der plasmapolymerisierte Film kann noch mit einer Schutzschicht versehen sein. Die Aufzeichnung von Daten erfolgt durch Einstrahlung eines Laserstrahles auf den plasmapolymerisierten Film, der an der bestrahlten und erwärmten Stelle verdampft. Es wird hier also ein Verdampfungsvorgang als Mittel zur Aufzeichnung von Informationen verwendet.

Aus NEUMÜLLER, Dr. Otto-Albrecht: Römpps Chemie-Lexikon, 8. Aufl., Band 1, A-Cl, Stuttgart: Franckh′sche Verlagshandlung, 1979, S. 147-151, - ISBN 3-440-04 511-0, ist es grundsätzlich bekannt, daß Aluminiumoxidschichten ohne Erwärmung auf höhere Temperaturen eine Dicke von 5-10 nm aufweisen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes optisches Aufzeichnungsmittel anzugeben, in dem Daten sicher und dauerhaft gespeichert und aus dem die Daten sicher wieder ausgelesen werden können bei einem hohen Signal/Rausch-Verhältnis.

Diese Aufgabe wird durch die Ausbildung gemäß Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei erfindungsgemäßen optischen Aufzeichnungsmitteln findet eine gegenseitige Diffusion zwischen der ersten und der zweiten Aufzeichnungsschicht statt, wenn eine Bestrahlung mit einem Energiestrahl, beispielsweise einem Laserlichtstrahl, durchgeführt wird, wodurch eine Legierung oder eine Mischung entsteht. Die gegenseitige Diffusion wird bewirkt durch eine Sperrschicht, die durch eine plasmapolymerisierte Schicht aus Kohlenstoff und Wasserstoff gebildet ist. Da die Sperrschicht kein Material enthält, das gleich ist dem der ersten und der zweiten Aufzeichnungsschicht, und durch Plasmapolymerisation erzeugt ist, wodurch eine hohe Vernetzung entsteht, verhindert die Sperrschicht, daß die erste und die zweite Aufzeichnungsschicht miteinander zur Bildung einer chemischen Verbindung reagieren. Durch diese Ausbildung wird also bewirkt, daß zwischen der ersten und der zweiten Aufzeichnungsschicht eine gegenseitige Diffusion stattfindet, wodurch eine Legierung oder eine Mischung entsteht und keine chemische Verbindung. Andere Maßnahmen als die Sperrschicht, beispielsweise Temperatur, Schreibintensität, Druck, Mischungsverhältnis in Abhängigkeit von den verwendeten Materialien oder dergleichen sind für die gegenseitige Diffusion gemäß vorliegender Erfindung nicht notwendig.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden.

Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein optisches Aufzeichnungsmittel,

Fig. 2 einen Querschnitt, der einen beschriebenen Bereich des optischen Aufzeichnungsmittels zeigt, und

Fig. 3 ein schematishes Diagramm eines optischen Aufzeichnungssytems.

In der Fig. 1 ist ein optisches Aufzeichnungsmittel, nachfolgend optische Platte genannt, mit dem Bezugszeichen 10 versehen. Die optische Platte kann als Computerspeicher, als Bildaufzeichnungsmittel für ein Bildinformations- Ablegesystem oder als anderes Speichermittel verwendet werden. Die optische Platte weist ein transparentes Substrat 12 auf, das den Durchtritt eines Laserstrahles erlaubt. Das Substrat 12 wird aus einem Polycarbonat oder einem PMMA (Polymethylmethacrylat) gebildet und hat die Form einer Platte.

Auf dem Substrat 12 befindet sich eine Grundierungsschicht 16, die als Haftungsvermittlungsschicht für eine erste Aufzeichnungsschicht 18 aus Metall dient und die auf die Oberfläche des Substrates 12 durch Plasmapolymerisation von Methan (CH₄) aufgebracht ist. Der Auftragungsvorgang erfolgt gewöhnlich in einer Vakuumkammer. Das Methangas wird in die Vakuumkammer eingeführt, und eine Hochfrequenzenergiequelle dient zur Erzeugung eines CH₄-Plasmas in der Kammer. Unter geeigneten Bedingungen werden mehrere verschiedene Moleküle durch eine Hochfrequenzentladung aktiviert zur Bildung eines dünnen Filmes, so daß die Grundierschicht als eine transparente dünne Schicht auf dem Substrat 12 abgelagert wird.

Die erste Aufzeicnungsschicht 18 wird auf der Oberfläche der Grundierschicht 16 ausgebildet. Die Aufzeichnungsschicht 18 weist eine dünne metallische Schicht aus einem der Metalle Al, Au, Pb, Sn, Te oder ähnlichen Elementen auf. Eine bevorzugte Stärke der ersten Aufzeichnungsschicht 18 beträgt etwa 20 bis 40 nm.

Es können Verfahren gemäß Vakuumabscheidung, Zerstäubung od. ä. zur Herstellung der Aufzeichnungsschicht 18 eingesetzt werden. So kann beispielsweise die Aufzeichnungsschicht 18 durch Verwendung eines Verdampfungsgerätes hergesellt werden. Ein gereinigtes Substrat 12 mit einer Grundierschicht 16 wird in eine Vakuumkammer eingebracht, die an eine Vakuumpumpe angeschlossen ist, so daß die Kammer auf Überdruck evakuierbar ist. Danach wird eine Sperrschicht 20 auf die Oberfläche der ersten Aufzeichnungsschicht 18 aufgebracht. Die Sperrschicht 20 wird durch Plasmapolymerisationsverfahren aufgebracht. Sie kann auch durch thermische Oxidation, anodische Oxidation, anodische Plasmaoxidation oder andere geeignete Verfahren erzeugt werden. Um beispielsweise die Sperrschicht 20 durch Plasmapolymerisation zu erzeugen, wird das mit der ersten beispielsweise aus Te gebildeten Aufzeichnungsschicht 18 versehene Substrat 12 zunächst in eine mit CH₄- Gas gefüllte Kammer bei einem Druck von etwa 0.1 bis 1 Torr eingebracht. Mit Hilfe der Hochfrequenzenergiequelle wird dann ein CH₄-Gasplasma erzeugt, so daß mehrere verschiedene aktivierte Moleküle zur Ablagerung auf der Platte erzeugt werden können. Indem die Platte in diesem Zustand für einige Minuten unter geeigneten Bedingungen verbleibt, wird ein Kohlenstoff und Wasserstoff enthaltender polymerisierter Film auf der Oberfläche der Aufzeichnungsschicht 18 als Sperrschicht 20 abgeschieden. Diese dünne Schicht ist transparent, damit ein Laserstrahl hindurchgehen kann.

Es kann auch thermische Oxidation eingesetzt werden, um die Sperrschicht 20 zu erzeugen, indem das eine Aufzeichnungsschicht 18 beispielsweise aus Pb aufweisende Substrat in ein Quarzrohr eingebracht wird. Es können dann Infrarotstrahlen eingestrahlt werden, um die thermische Oxidation auf der Pb-Aufzeichnungsschicht zu bewirken.

Anodische Oxidation kann ebenfalls zur Erzeugung der Sperrschicht 20 eingesetzt werden. Das eine beispielsweise aus Te bestehende Aufzeichnungsschicht 18 aufweisende Substrat 12 kann hierzu in eine wäßrige Lösung (pH = 8.5) eingetaucht werden, derart, daß sich die Aufzeichnungsschicht 18 in einer vorbestimmten Entfernung vor einer Kathode befindet und an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen wird. Hierdurch kann eine dünne Schicht aus TeO₂ auf der Aufzeichnungsschicht 18 als Sperrschicht 20 gebildet werden.

Anodische Plasmaoxidation kann ebenfalls zur Erzeugung der Sperrschicht 20 verwendet werden. Das eine Aufzeichnungsschicht 18 aufweisende Substrat 12 wird in eine Vakuumkammer eingebracht, die auf einen Druck von etwa 0.1 bis 1 Torr evakuiert wird. Mischungen aus O₂- und Ar-Gasen werden in die Kammer eingeleitet, und eine Hochfrequenzenergiequelle wird dazu verwendet, ein Plasma zu erzeugen. Während des Vorganges wird die Aufzeichnungsschicht 18 auf eine Spannung von -100 Volt vorgespannt. Nach Aufrechterhaltung dieses Zustandes für einige Minuten wird eine Oxidationsschicht auf der Oberfläche der Aufzeichnungsschicht 18 gebildet.

Eine zweite Aufzeichnungsschicht 22 wird danach auf der Oberfläche der Sperrschicht 20 ausgebildet. Die zweite Aufzeichnungsschicht 22 weist eine dünne Halbleiterschicht aus einem Material wie Ge, Si oder ähnlichen Elementen auf. Eine bevorzugte Stärke der zweiten Aufzeichnungsschicht 22 beträgt etwa 20 bis 30 nm.

Die Sperrschicht 20 verhindert eine gegenseitige Diffusion zwischen der ersten und der zweiten Aufzeichnungsschicht 18 und 22, wenn die beiden Aufzeichnungsschichten nicht einem Energiestrahl, beispielsweise einem Laserstrahl, ausreichender Energie ausgesetzt werden. Um diesen Diffusionseffekt zu verhindern, beträgt die bevorzugte Stärke der Sperrschicht 20 etwa 1 bis 10 nm. Bei Verwendung einer solchen Stärke wirkt die Sperrschicht 20 zufriedenstellend zur Verhinderung einer gegenseitigen Diffusion zwischen den zwei Aufzeichnungsschichten 18 und 22. eine größere Stärke als 10 nm ist unerwünscht, weil die für eine Aufzeichnung auf der optischen Platte erforderliche Energie des Laserstrahles zu hoch wird, d. h. höher als die Energie, die erzeugt wird durch verfügbare Laserdioden. Die Sperrschicht kann eine auf der metallischen Schicht 18 ausgebildete Oxidschicht sein, die vorzugsweise durch die oben erwähnte anodische Oxidation gebildet wird.

Die optische Platte weist eine Schutzschicht 24 benachbart zur Aufzeichnungsschicht 22 auf, die aus einem transparenten, aus Acetylcellulose geformten dünnen Film bestehen kann. Diese Schutzschicht 24 wird verwendet, um die Materialien der Schichten 18, 20 und 22 vor Korrosion aufgrund des Einflusses von Umgebungsfaktoren während der Lebensdauer der Platte zu schützen.

Es wird ein Lichtstrahl verwendet, um eine lokale Erwärmung benachbarter Bereiche der Aufzeichnungsschichten 18 und 22 zu bewirken und so eine Änderung der optischen Eigenschaften der dort vorhandenen Materialien zu bewirken. Informationen werden in der Platte aufgezeichnet als Unterschied der optischen Eigenschaften zwischen beschriebenen Bereichen und unbeschriebenen Bereichen. Die Differenz kann in Form der beschriebenen Punkte realisiert werden zum Zwecke des Wiederauffindens der Informationen nach der Aufzeichnung.

Gewöhnlich haben die in den zwei Aufzeichnungsschichten befindlichen Materialien einen komplexen Brechungsindex, ausgedrückt als (n-ik), worin n der Brechungsindex und k ein Extinktionskoeffizient ist. Es besteht ein signifikanter Unterschied zwischen den Brechungsindizes einer Metallschicht und einer Halbleiterschicht, wie in der Tabelle 1 gezeigt ist.

Tabelle 1

Wie in der Tabelle 1 gezeigt ist, hängt der Brechungsindex von der Wellenlänge des die Schicht bestrahlenden Lichtes ab, jedoch wird deutlich herausgestellt, daß sich der Extinktionskoeffizient zwischen Metall und Halbleiter unterscheidet. Gewöhnlich ist der Extinktionskoeffizient von Halbleitern kleiner als der von Metall, so daß die Lichtabsorption in der Halbleiterschicht geringer sein sollte als diejenige in der Metallschicht. Wenn die vielschichtige Struktur gemäß Fig. 1 verwendet wird für die optische Platte, sollten die Sperrschicht 20 und die Aufzeichnungsschicht 22 bezüglich des angewendeten Laserstrahles transparent sein, um eine Erwärmung der Aufzeichnungsschicht 18 zu bewirken.

Der Laserstrahl, beispielsweise ein in der Fig. 2 gezeigter Laserstrahl L, wird mit Hilfe einer Linse 26 fokussiert und auf die Oberfläche der Schutzschicht 24 gerichtet oder kann durch das transparente Substrat auf die Aufzeichnungsschichten 18 und 20 gerichtet werden. Der Laserstrahl weist einen geeigneten Energiepegel auf, um ein lokalisiertes Schmelzen in den Aufzeichnungsschichten 18 und 22 zu bewirken aufgrund der lokalen Erwärmung durch den Laserstrahl L und des Mischvorgangs der Materialien über die Schichtschicht 20, wie durch die kleinen Pfeile in der Fig. 2 gezeigt ist. Wie in der Veröffentlichung von K. Y. Ahn et al. offenbart, schmilzt ein Teil der zwei Schichten 18 und 22 an der Grenzfläche, und es erfolgt eine schnelle gegenseitige Diffusion zur Bildung einer Legierung oder einer Mischung, sobald der Laserstrahl L darauf gerichtet wird. hierdurch wird ein beschriebener Bereich 28 innerhalb eines unbeschriebenen Bereiches 30 gebildet. Der beschriebene Bereich 28 weist ein anderes Reflexionsvermögen als der unbeschriebene Bereich auf. Die Energiedichte des Laserstrahles L hängt von der Beleuchtungszeit und dem Energiepegel des verwendeten Strahles ab. Für die niedrigeren Energiepegel des Strahles können laserbeschriebene Punkte erzeugt werden, die sich unterscheiden von den gewöhnlichen abgetragenen Aufzeichnungspunkten.

Wenn der Energiestrahl auf die optische Platte 10 gerichtet wird, wird dieser Energiestrahl nicht vollständig in der Aufzeichnungsschicht 22 absorbiert, sondern tritt in Wechselwirkung mit der Oberfläche der Aufzeichnungsschicht 18. Wie oben beschrieben, weist die Aufzeichnungsschicht 22 einen sehr dünnen Film auf, so daß der verwendete Laserstrahl an der Oberfläche der Aufzeichnungsschicht 18 reflektiert wird. Wenn einmal durch Anwendung des Energiestrahles eine gegenseitige Diffusion der Aufzeichnungsschichten 18 und 22 stattgefunden hat, wird der Laserstrahl nicht mehr an der Oberfläche der Aufzeichnungsschicht 18 wie zuvor reflektiert. Insbesondere die beschriebenen Bereiche weisen einen neuen komplexen Brechungsindex auf, der sich von dem der Aufzeichnungsschichten 18 und 22 unterscheidet. Obgleich kohärentes Licht verwendet wird bei dem vorhergehenden Beispiel, kann auch inkohärentes Licht verwendet werden, solange die Energiedichte ausreichend ist, die Aufzeichnungsschichten zu erwärmen und die gegenseitige Diffusion zu bewirken.

Die in den obigen Beispielen beschriebene optische Platte kann als Bildaufzeichnungsmittel für ein Bildinformationsablagegerät gemäß Fig. 3 verwendet werden. Das Gerät nach Fig. 3 weist eine Halbleiterlaserdiode 33 zum Lesen und Aufzeichnen von Informationen auf. Der von der Diode emittierte Laserstrahl wird durch eine Linse 34 und einen Spiegel 36 umgelenkt. Das vom Spiegel 36 reflektierte Licht fällt auf eine Linse 38 parallel zur optischen Achse und wird dann durch einen Spiegel 40 umgelenkt. Der vom Spiegel 40 reflektierte Laserstrahl wird auf einen Strahlteiler 42 gelenkt und dann auf eine Polarisationsplatte 44, die eine Dicke aufweist, die etwa ein Viertel der Wellenlänge des Laserstrahles beträgt. Der Laserstrahl wird auf die Linse 26 gelenkt und durch diese auf die optische Platte 10 fokussiert. Die Linse 26 ist bewegbar auf einem Antriebsmechanismus (nicht gezeigt) angeordnet, um die radiale und axiale Position der Linse 26 einzustellen. Die optische Platte 10 wird mit einer gegebenen Geschwindigkeit gedreht, wie dies durch einen Pfeil in der Fig. 3 angedeutet ist.

Das von der Platte reflektierte Licht tritt erneut in die Linse 26 ein und geht durch die Platte 44 hindurch. Das Licht ist zu dieser Zeit polarisiert, weil das Licht umdie halbe Wellenlänge des Laserstrahles verschoben ist, so daß das Licht zu einer Sammellinse 46 und einer Säulenlinse 48 umgelenkt wird. Das von der optischen Platte reflektierte Licht wird von einer Meßeinrichtung 50 abgetastet. Die Linse 26 wird durch den Antriebsmechanismus so bewegt, so daß der konvergierte Punkt von der Linse 26 auf der ausgewählten Rille der Aufzeichnungsplatte fokussiert wird. Die Aufzeichnungsspur wird in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Meßeinrichtung 50 beschrieben.

Wenn die optische Platte auf dem in Fig. 3 gezeigten Gerät angeordnet ist und wenn ein Lesevorgang durchgeführt wird, emittiert die Laserdiode 32 kontinuierlich einen Laserstrahl mit einer Intensität unterhalb einer Aufzeichnungsschwellwertintensität. Die Intensität des reflektierten Lichtes ändert sich in Abhängigkeit von den optischen Eigenschaften der beschriebenen Bereiche der optischen Platte, wo eine gegenseitige Diffusion der beiden Aufzeichnungsschichten stattgefunden hat. Die aufgezeichnete Information wird daher als Differenz der optischen Eigenschaften erzeugt. Bei einem Aufzeichnungsbetrieb emittiert die Laserdiode 32 Informationen enthaltendes gepulstes Licht, so daß der mit dem gepulsten Licht bestrahlte Teil der Aufzeichnungsschichten lokal geschmolzen oder gemischt wird.

Die vorliegende Erfindung soll nachfolgend unter Bezug auf zwei Beispiele näher beschrieben werden, die erläutern, wie eine optische Platte gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden kann.

Beispiel 1

Entsprechend dem unten beschriebenen Verfahren wurde eine erfindungsgemäße optische Platte hergestellt.

Ein transparentes Substrat aus einem PMMA wurde in Form einer Platte hergestellt mit einem Durchmesser von etwa 130 mm, einer Stärke von etwa 1.2 mm und mit 0.07 µm tiefen und 0.8 µm breiten Rillen. Das Substrat wurde gereinigt und in eine Abscheidungskammer gebracht. Das Substrat wurde dann unter Aufrechterhaltung eines geeigneten Vakuums innerhalb der Abscheidungskammer gedreht. Ein CH₄- Gas wurde in die Abscheidungskammer eingeleitet. Bei diesem Beispiel wurde in der Kammer ein Rohgasdruckpegel von etwa 0.1 bis 1 Torr eingestellt, und mit Hilfe einer Hochfrequenzenergiequelle wurde eine elektrische Entladung erzeugt. Das Rohgas wurde durch ein in der Kammer erzeugtes Plasma zerlegt zur Erzeugung mehrerer verschiedener aktivierter Molekülspezies zwecks Abscheidung auf der Oberfläche des Plattensubstrats. Es wird davon ausgegangen, daß die abgeschiedene Schicht C und H enthält. Der abgeschiedene transparente Film, der durch die oben erwähnte Plasmapolymerisation von CH₄ erzeugt wird, kann als eine Grundierschicht wirken. Danach wurde die Zufuhr des Rohgases unterbrochen und die Hochfrequenzenergie abgestellt.

Eine Aufzeichnungsschicht aus Al wurde auf der Oberfläche der Grundierschicht abgeschieden. Das Substrat mit der Grundierschicht wurde auf einem Untersatz befestigt und unter Aufrechterhaltung eines geeigneten Vakuums innerhalb der Abscheidungskammer gedreht. Das Al aufweisende Material wurde erwärmt auf eine vorbestimmte Temperatur, wodurch das erwärmte Material verdampft und auf der Oberfläche der Grenzflächenschicht abgeschieden wurde. Die Stärke der Aufzeichnungsschicht aus Al wurde auf etwa 30 nm eingestellt. Das Substrat mit der aus Al gebildeten Aufzeichnungsschicht wurde in der Abscheidungskammer angeordnet unter Aufrechterhaltung eines Druckpegels von etwa 0.1 bis 1 Torr. Nach Einleiten eines O₂-Gases oder einer Mischung aus O₂- und Ar-Gasen in die Kammer wurde mit Hilfe einer Hochfrequenzenergiequelle ein Plasma in der Kammer erzeugt. Die Aufzeichnungsschicht wurde auf eine Spannung von -100 Volt vorgespannt. Dieser Zustand wurde für fünf Minuten aufrechterhalten, so daß eine Sperrschicht durch anodische Plasmaoxidation erzeugt wurde. Es ergab sich eine Sperrschicht mit einer Dicke von etwa 10 nm auf der Oberfläche der metallischen Aufzeichnungsschicht.

Eine Ge aufweisende Aufzeichnungsschicht wurde dann auf der Oberfläche der Sperrschicht abgeschieden. Das Substrat mit der Sperrschicht wurde in die Abscheidungksammer eingebracht, in der ein geeignetes Vakuum aufrechterhalten wurde. Ein Ge aufweisendes Material wurde erwärmt auf eine vorbestimmte Temperatur, durch die das erwärmte Material verdampft und auf der Oberfläche der Sperrschicht abgeschieden wurde. Die Stärke der Aufzeichnungsschicht aus Ge wurde auf etwa 30 nm eingestellt.

Ferner wurde die aus Ge gebldete Aufzeichnungsschicht mit einem aus Acetylcellulose bestehenden transparenten dünnen Film einer Stärke vone twa 10 nm überschichtet.

Die sich ergebende optische Platte mit einer vielschichtigen Struktur, wie in der Fig. 1 dargestellt, wurde einer gegenseitigen Diffusion unterworfen durch Bestrahlung mit einem Laserstrahl einer Wellenlänge von 0.83 µm, dessen Intensität eine Aufzeichnungs-Schwellwertintensität überstieg. Ein Teil der zwei Aufzeichnungsschichten wurde an der Grenzfläche gemischt, um beschriebene Bereiche zu erzeugen bei Bestrahlung der Platte mit dem Laserstrahl, und es konnten starke Auslesesignale erhalten werden.

Beispiel 2

Eine optische Platte wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, erzeugt, nur daß Te für die erste metallische Aufzeichnungsschicht und ein durch Plasmapolymerisation erzeugter transparenter dünner Film für die Sperrschicht verwendet wurde.

Es wurden Proben zum Prüfen der Wirkung der Sperrschicht durch Änderung der Dicke hergestellt. Wenn die Dicke auf Werte unter etwa 1 nm eingestellt wurde, verhinderte die Sperrschicht nicht die gegenseitige Diffusion. Andererseits war eine hohe Energiedichte des Laserstrahles notwendig, um die Aufzeichnungsschichten zu schmelzen, wenn die Stärke auf mehr als 10 nm eingestellt wurde. Aus diesem Grunde wurde die Stärke der Sperrschicht auf etwa 10 nm eingestellt.

Die sich ergebende vielschichtige optische Platte ermöglicht eine ausreichende gegenseitige Diffusion bei Einstrahlung eines Hochenergielaserstrahles, um beschriebene Bereiche zu erzeugen. Während der Aufzeichnung wurden erhebliche Änderungen der optischen Eigenschaften beobachtet. Ferner wurde die Archivierbarkeit oder Lebensdauer der Aufzeichnungsschichten erheblich verbessert aufgrund der Verwendung einer Sperrschicht der oben erwähnten Stärke.

Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein verbessertes optisches Aufzeichnungsmittel anzugeben, in dem Informationen optisch speicherbar und aus dem Informationen optisch wieder auslesbar sind, das ferner eine ausgezeichnete Lebensdauer und Stabilität sowie ein hohes Kontrastverhältnis aufweist und durch einen einfachen Film erzeugenden Prozeß herstellbar ist.

Claims (8)

1. Optisches Aufzeichnungsmittel zur Aufzeichnung von Informationen in Abhängigkeit von einem Energiestrahl mit einem Substrat, einer ersten durch ein erstes aus dem Substrat angeordnetes Material gebildeten Aufzeichnungsschicht, einer zweiten durch ein zweites vom ersten Material unterschiedliches Material gebildeten Aufzeichnungsschicht, wobei bei Bestrahlung mit dem Energiestrahl eine gegenseitige Diffusion zwischen der ersten und der zweiten Aufzeichnungsschicht stattfindet, und mit einer Sperrschicht zwischen der ersten und der zweiten Aufzeichnungsschicht, die die gegenseitige Diffusion zwischen den beiden Aufzeichnungsschichten verhindert, wenn diese Aufzeichnungsschichten nicht mit dem Energiestrahl bestrahlt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschicht (20) eine aus Kohlenstoff und Wasserstoff bestehende plasmapolymerisierte Schicht ist, deren Stärke größer oder gleich 1 nm und kleiner oder gleich 10 nm ist, und daß bei der Bestrahlung mit dem Energiestrahl nach der Diffusion von Materialien der ersten und zweiten Aufzeichnungsschicht durch die Sperrschicht eine Legierungs- oder Mischungsbildung aus diesen Materialien erfolgt.

2. Optisches Aufzeichnungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (12) aus einer transparenten Platte besteht.

3. Optisches Aufzeichnungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschicht (20) aus einem transparenten Film besteht.

4. Optisches Aufzeichnungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Aufzeichnungsschicht (18) aus einer metallischen Schicht besteht.

5. Optisches Aufzeichnungmsittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Aufzeichnungsschicht (22) aus einer Halbleiterschicht besteht.

6. Optisches Aufzeichnungsmittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Aufzeichnungsschicht (18) aus Te besteht.

7. Optisches Aufzeichnungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Aufzeichnungsschicht (18) aus einer Halbleiterschicht besteht.

8. Optisches Aufzeichnungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Aufzeichnungsschicht (22) aus einer Metallschicht besteht.