MXPA02011089A - Medio de almacenaje de datos opticos reescribible y el uso de dicho medio. - Google Patents

Medio de almacenaje de datos opticos reescribible y el uso de dicho medio.

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Abstract

Una descripcion de un medio de almacenaje da datos optico reescriturable teniendo una capa de grabacion de fase de cambio en la base de una aleacion de Ga-In-Sb, cuya composicion es situada dentro del area pentagonal TUVW en un diagrama de composicion ternaria triangular. Estas aleaciones muestran una estabilidad de fase amorfa por 10 anos o mas a 30(C. Dicho medio es adecuado para grabaciones de alta velocidad, por ejemplo al menos 30Mbits/s, tales como DVD+RW, DVD-RW, DVD-RAM, de alta velocidad CD-RW, DVR rojo y DVR azul.

Description

MEDIO DE ALMACENAJE DE DATOS ÓPTICO REESCRITURABLE Y EL USO DE DICHO MEDIO La invención se refiere a un medio de almacenaje de datos óptico reescriturable para grabaciones de alta velocidad por medio de un rayo de luz láser, dicho medio comprendiendo un sustrato transportando una copia de capas, en la que la copia comprende, una primera capa dieléctrica, una segunda capa dieléctrica, y una capa de grabación de un material de fase de cambio teniendo una aleación comprendiendo Ga, In y Sb, dicha capa de grabación siendo interpuesta entre la primera y segunda capa dieléctrica. La invención también se refiere al uso de dicho medio de almacenaje de datos óptico en aplicaciones de alta tasa de datos y alta estabilidad de datos.
Una modalidad de un medio de almacenaje de datos óptico del tipo mencionado el párrafo inicial es conocido de la patente Europea EP 0387898 Bl.
Un medio de almacenaje de datos óptico basado en el principio de fase de cambio es atractivo, porque combina las posibilidades de sobreescritura directa (DOW) y alta densidad de datos con fácil compatibilidad con sistemas de almacenaje de datos ópticos de sólo lectura. La grabación óptica de fase de cambio involucradla formación de marcas de grabación amorfas de tamaño submicrométrico en una capa de grabación cristalina utilizando un rayo de luz láser de relativamente alto poder enfocado. Durante la grabación de la información, el medio es movido con respecto al rayo de luz láser enfocado que es modulado de acuerdo con la información a ser grabada. Las marcas son formadas cuando de rayo de luz láser de alto poder derriten la capa de grabación cristalina. Cuando el rayo de luz láser es apagado y/o subsecuentemente movido relativo a la capa de grabación, la extinción de las marcas derretidas toma lugar en la capa de grabación, dejando una marca de información amorfa en las áreas no expuestas. El borrado o escritura de las marcas amorfas es realizado mediante la recristalización a través del calentamiento con el mismo láser a un nivel de poder menor, sin derretir la capa de grabación. Las marcas amorfas representan los bits de datos, que pueden ser leidos, por ejemplo, por medio del sustrato por un rayo de luz láser enfocado de relativamente bajo poder. Las diferencias de reflexión de las marcas amorfas con respecto a la capa de grabación cristalina logra un rayo de luz láser modulado que es subsecuentemente convertido por un detector dentro de una fotocorriente modulada de acuerdo con la información grabada.
Uno de las demandas más importantes en la grabación óptica de fase de cambio es una alta tasa de datos, que significa que los datos pueden ser escritos y reescritos en el medio con una tasa de datos de usuario de al menos 30Mbits/S. Dicha alta tasa de datos requiere que la capa de grabación tenga una alta velocidad de recristalización, por ejemplo, un corto tiempo de cristalización, durante el DOW. Para asegurar que las marcas amorfas previamente grabadas puedan ser recristalizadas durante el DOW, la capa de grabación debe de tener una velocidad de cristalización apropiada para igualar la velocidad del medio relativo al rayo de luz láser. Si la velocidad de recristalización no es suficientemente alta las marcas amorfas de la grabación previa, representando viejos datos, no puede ser completamente borrada, es decir recristalizada, durante el DOW. Esto causa un nivel de ruido. Una alta velocidad de cristalización es particularmente requerida en grabaciones de alta densidad y medios de almacenaje de alta tasa de datos ópticos, tal como en el CD-RW en forma de disco de alta velocidad, DVD-RW, DVD+RW, DVD-RAM, DVR rojo y azul que son abreviaciones de una nueva generación de Discos Versátiles Digitales-RW de alta densidad, en donde RW se refiere a la reescriturabilidad de dichos discos, y Grabación de Video Digital discos de almacenaje óptico, en donde el rojo y el azul se refiere al uso de la longitud de onda del láser. Para estos discos el tiempo completo de borrado (CET) tiene que ser menor que 30ns. El CET es definido como la duración minima de un pulso de borrado para completar la cristalización de una marca amorfa escrita en un ambier?te cristalino, que es medido estáticamente. Para DVD-RW, que tiene 4.7 GB de densidad de grabación por 120mm de disco, se necesita una tasa de datos bit de usuario de 26 Mbits/s, y para DVR azul dicha tasa es de 35Mbits/s. Para versiones de alta velocidad de DVD-RW y DVR azul tasas de datos de 50Mbits/s y mayores son requeridas. Otra demanda muy importante en la grabación óptica de fase de cambio es la alta estabilidad de datos que significa que los datos grabados permanecen intactos por un largo periodo de tiempo. Una alta estabilidad de datos requiere que la capa de grabación tenga una baja tasa de cristalización, por ejemplo, un largo tiempo de cristalización, a temperaturas por debajo de 100°C. La estabilidad de datos puede ser especificada por ejemplo a una temperatura de por ejemplo 30 °C. Durante el almacenaje alcanzado del medio de almacenaje de datos óptico, las marcas amorfas escritas recristalizadas a una cierta tasa, que es determinada por las propiedades de la capa de grabación. Cuando las marcas son recristalizadas ya no pueden ser distinguidas de la cristalización circundante, en otras palabras: la marca es borrada. Para propósitos prácticos, se necesita un tiempo de recristalización de al menos 10 años a temperatura ambiente, por ejemplo 30 °C.
En la Patente Europea EP 0387898 Bl el medio de tipo de fase de cambio comprende un sustrato en forma de disco de una resina acrilica teniendo éste una primera capa dieléctrica con un grosor de lOOnm de Si02, una capa de un material de grabación de aleación de fase de cambio, y una segunda capa dieléctrica de un grosor de lOOnm. Dicha capa de copia puede ser referida como una estructura IPI, en donde I representa una capa dieléctrica y P representa una capa de grabación de fase de cambio. Dicha patente expone una capa de grabación de la composición (InSb) so (GaSb) 20, que tiene un tiempo de cristalización menor a lOOns y una temperatura de cristalización mayor a 120°C. El moldeo del solicitante muestra que esto corresponde a un tiempo de cristalización de alrededor de 0.6 años a 30°C (ver ejemplo J en la tabla 2). De acuerdo con los estándares presentes tales como dicho tiempo de cristalización ya no es suficiente para ser utilizada como una capa de grabación en un medio estable. Para el borrado completo de una marca amorfa, dos procesos son conocidos, por ejemplo la cristalización por nucleación y cristalización por la producción de granulos de cristalitos. La nucleación de cristalitos es un proceso en donde el núcleo de los cristalitos son espontáneamente y aleatoriamente formados en el material amorfo. Por lo tanto la probabilidad de nucleación depende del volumen, por ejemplo del grosor, de la capa del material de grabación. La producción de granulos de cristalización puede ocurrir cuando los cristalitos ya están presentes, por ejemplo el cristalino circundante de una marca amorfa o cristalitos que se han ..formado, por nucleación. La producción de granulos involucra la producción de esos cristalitos por cristalización del material amorfo adyacente a los cristalitos ya presentes. En la práctica ambos mecanismos pueden ocurrir paralelamente pero generalmente un mecanismo domina sobre el otro en términos de eficiencia o velocidad. El término que es más frecuentemente utilizado, para defender que los tiempos de cristalización sean completados en los tiempos de borrado. El tiempo de borrado completo (CET) es defendida como la duración minima de pulso de borrado para completar la cristalización de una marca amorfa escrita en un ambiente de cristalización, el cual es medido estáticamente. El tiempo mencionado de dicha patente es el CET. Dicha patente enseña que la composición (InSb) so (GaSb) 2o tiene un CET menor a lOOns. Los experimentos por medio del Solicitante común muestran que este compuesto tiene un valor CET de 25ns. Dicha composición está representada por una J en el diagrama de composición ternaria Ga-In-Sb de la Figura 1.
Es un objeto de la invención el proveer un medio de almacenaje de datos óptico del tipo descrito en el párrafo inicial, que es adecuada para grabación óptica de alta tasa de datos, tales como DVR azul, teniendo una estabilidad de datos ambiental de 10 años o más a una temperatura de 30 °C.
Este objetivo es alcanzado en que el radio de Ga, In y Sb en la, aleación está representado por un área en el diagrama de la composición ternaria Ga-In-Sb en porcentajes atómicos, dicha área siendo de forma cuadrangular teniendo los siguientes vértices T, U, V, y W; Ga36ln?0Sb54 (T) Ga?oIn36Sb5 (U) Ga26In36Sb38 (V) Ga52In?oSb38 (W) Sorprendentemente, las aleaciones comprendiendo composiciones dentro del área en forma de cuadrante TUVW en el diagrama de composición triangular ternaria Ga-In-Sb (ver Figura 1) muestra un alcance de estabilidad que es mejor que las aleaciones conteniendo composiciones afuera del área situada a la derecha de la linea recta que cruza los vértices V y W y arriba de la linea recta cruzando los vértices U y V tiene valores de estabilidad que son aún peores que los valores a los otros lados de esas lineas. Posteriormente fue encontrado que las composiciones en estas aleaciones que están situados a la derecha de la linea derecha imaginaria a través de los vértices T y U son muy estables pero tienen un CET de 50ns o mayor que es indeseable desde el punto de vista de la tasa de datos DOW realizable del medio de almacenaje de datos óptico. Composiciones posteriores en estas aleaciones por debajo de la linea recta que cruza T y W han mostrado han mostrado ser <? insensibles al poder de la luz láser. Esto significa que una gran cantidad de poder de luz láser se necesita para escribir o rescribir exitosamente datos en el medio de almacenaje de datos óptico, especialmente en altas tasas de datos que requieren un 5 medio de gran velocidad relativa al rayo de luz láser. A grandes velocidades de escritura o reescritura se necesita mayor poder de luz láser. En la mayoría de los casos los semiconductores de láser son utilizados para generar el rayo de luz láser. Especialmente a menores longitudes de onda de los 10 láser, por ejemplo menores a 700nm, el máximo poder láser de esos lásers es limitado y poseen una barrera para grabaciones de altos poderes.
Son especialmente útiles las aleaciones que se 15 caracterizan por que el radio Ga, In y Sb en la aleación es representado por un área en el diagrama de composición ternaria Ga-In-Sb en porcentajes atómicos, dicha área siendo de forma cuadrangular teniendo los siguientes vértices T, X, Y y Z; Ga36In?0Sb54 (T) 20 Ga?4In32Sb54 (X) Ga25ln32Sb43 (Y) Ga7In?0Sb43 (z) Éstas aleaciones tienen la ventaja adicional de que la 5 estabilidad es aún mejor mientras el CET máximo es aún menor a 25ns. Las composiciones en dicha área son estables al menos 50 líanos a 30°C.
En un refinamiento posterior del medio de acuerdo a la invención la primera capa dieléctrica comprende el compuesto SiHy y está presente adyacente a la capa de grabación, y en la que y satisface 0<y<0.5. Utilizando este material como la primera capa dieléctrica tiene la ventaja de que el contraste óptico de la capa de grabación es mejorado. El contraste óptico M0 es definido como |RC-Ra|/Rh, en donde Rc y Ra son las reflexiones del material de la capa de grabación en estado cristalino y de reflexión respectivamente y Rh es el mayor para Rc y Ra. El contraste óptico es un parámetro importante para la lectura confiable porque incrementa la fuerza de la señal de la señal de lectura y asi la señal de radio de ruido. El mejoramiento puede ser explicado por el hecho de que la parte real del índice de reflexión del compuesto SiHy sustancialmente empareja el valor de la parte real de índice de reflexión de la capa de grabación en ambos estados, amorfo y cristalino. Esto causa que la diferencia en la parte imaginaria de los ínices de reflexión del estado cristalino y amorfo es mejorado. Una ventaja posterior de utilizar una capa SiHy es que el óptimo contraste óptico requiere que la capa de grabación tiene un grosor de al menos 30nm. Esta posibilidad de utilizar una capa de grabación más gruesa tiene el efecto de que la tasa de nucle,ación es incrementada debido al mayor volumen de la capa. La probabilidad de nucleación es incrementada. Una mayor tasa de nucleación incrementa la velocidad de cristalización del material y aún tasas de datos más altas, por ejemplo durante el DOW, pueden ser alcanzadas. Normalmente, utilizando una capa de grabación más gruesa sin una capa adyacente SiHy puede disminuir el óptimo contraste óptico.
La velocidad de cristalización puede ser posteriormente incrementada cuando la capa de grabación está en contacto con al menos una capa de carburo adicional, teniendo un grosor de entre 2 y 8nm. Los materiales de arriba son utilizados en una copia II+PI+I o II+PI, en donde I+ es un carburo. Alternativamente un nitruro o un óxido puede ser utilizado. En la capa de grabación de la copia II+PI+I P está emparedado entre una primera y una segunda capa de carburo I+. El carburo de la primera y segunda capa de carburo es de preferencia un miembro del grupo SiC, ZrC, TaC y WC, que combina una excelente ciclabilidad con un corto CET. SiC es un material preferido por sus propiedades ópticas, mecánicas y termales; más adelante, su precio es relativamente bajo. Experimentos muestran que el valor CET de una copia II+PI+I es menor a 60% que aquel de una copia IPI. El grosor de la capa de carburo adicional es preferentemente de entre 2 y 8nm. La relativamente alta conductividad termal del carburo sólo tendrá un efecto menor en la copia, cuando este grosor es menor, facilitando el diseño termal de la copia. En un caso la copia SiHy es utilizada para utilizar como primera capa dieléctrica, una capa de carburo entre la primera capa dieléctrica y la capa de grabación no ó difícilmente influencia al contraste óptico debido a su grosor relativamente bajo.
En otra modalidad una capa reflexiva de metal está presente adyacente a la segunda capa dieléctrica en un remoto lado de la primera capa dieléctrica. De este modo una estructura IPIM así llamada, o en combinación con las capas adicionales I+, una estructura II+PI+IM, es formada. La capa de metal adicional puede servir para incrementar la reflexión total de la copia y/o el contraste óptico. Posteriormente, como un sumidero caliente para incrementar la tasa de enfriamiento de la capa de grabación durante la formación de las marcas amorfas. La capa reflexiva de metal comprende al menos uno de los metales seleccionados de un grupo consistente de Al, Ti, Au, Ag, Cu, Pt, Pd, Ni, Cr, Mo, W y Ta, incluyendo las aleaciones de éstos metales.
La segunda capa dieléctrica, por ejemplo la capa entre la capa reflexiva de metal y la capa de grabación de fase de cambio, protege la capa de grabación de la influencia de por ejemplo, la capa reflexiva de metal y/o capas posteriores, y optimiza, el contraste óptico y el comportamiento termal. Para el óptimo contraste óptico y comportamiento termal el grosor de la segunda capa dieléctrica está de preferencia en el rango de 10-30nm. En vista del contraste óptimo, el grosor de esta capa puede ser elegido alternativamente para ser de ?/(2n)nm de grosor, en donde ? es la longitud de onda del rayo de luz láser en nm, y n es el índice reflexivo de la segunda capa dieléctrica. De cualquier modo, eligiendo un grosor mayor puede reducir la influencia de enfriamiento de metal reflexivo o capas posteriores en la capa de grabación.
Un rango de grosor óptimo de la primera capa dieléctrica, por ejemplo la capa a través de la que primero entra el rayo de luz láser, es determinada por a. o. la longitud de onda de rayo de luz láser ?. Cuando ?=670nm un nivel óptimo es encontrado alrededor de 120nm. En caso de que SiHy sea utilizado la capa tiene un grosor óptimo de 65nm a ?=670nm. Nuevamente, alternativamente, el grosor de esta capa puede ser elegido para ser ? (2n) =670/2*3.85=87nm de grosor, por ejemplo un grosor de 65+87=152nm.
La primera y segunda capa dieléctrica pueden ser hechas de una mezcla de ZnS y Si02, por ejemplo (ZnS) 80 (Si02) 20. Las alternativas son, por ejemplo Si02, Ti02, ZnS, AIN, Si3N4 y Ta205. de preferencia un carburo es utilizado, como SiC, WC, TaC, ZrC o TiC. Estos materiales dan una mayor velocidad de cristalización y mejor ciclabilidad que la mezcla ZnS-Si0 . Ambas capas, la dieléctrica y la reflexiva pueden ser provistas por depositación de vapor o salpicado. El sustrato del medio de almacenaje de datos consiste, por ejemplo, de policarbonato (PC) , polimetil metilacrilato (PMMA), poliolefin amorfo o vidrio. En un ejemplo típico, el sustrato es en forma de disco y tiene un diámetro de 120mm y un grosor de 0.1, 0.6 o 1.2mm. Cuando un sustrato de 0.6 o 1.2 es utilizado, las capas pueden ser aplicadas en este sustrato comenzando con la primera capa dieléctrica. Si la luz láser entra en la copia por medio del sustrato, dicho sustrato debe de ser al menos transparente a la longitud de onda de la luz láser. Las capas en la copia en el sustrato también pueden ser aplicadas en orden de reversa, por ejemplo comenzando con la segunda capa dieléctrica o capa reflexiva de metal, en cuyo caso el rayo de luz láser no entrará a la copia a través del estrato. Opcionalmente una capa transparente puede estar presente en la copia como una cubierta de copia que protege las capas subsecuentes del medio ambiente. Esta capa puede consistir de de uno de los materiales de sustrato mencionados arriba o de una resina transparente, por ejemplo, una luz curva UV poli (met ) acrilato con, por ejemplo, un grosor de lOOµm. Dicha cubierta relativamente delgada permite una alta apertura numérica (NA) del rayo de luz láser enfocado, por ejemplo NA=0.85..Una delgada cubierta de capa de lOOµm es por ejemplo utilizada para el disco DVR. Si el rayo de luz láser entra a la copia vía la cara de entrada de esta capa transparente, el sustrato puede ser opaco.
La superficie del sustrato del medio de almacenaje de datos óptico en el lado de la capa de grabación es, de preferencia, provisto con una servo pista que puede ser examinada ópticamente con un rayo de luz láser. La servo pista está a menudo constituida por una acanaladura en forma espiral y está formada en el sustrato por medio de un molde durante el moldeo por inyección o presión. Esta acanaladura puede alternativamente ser formada en un proceso de réplica en una capa de resina sintética, por ejemplo, de una capa de luz curva UV de acrilato, la cual es provista de manera separada en el sustrato. En una grabación de alta densidad dicha acanaladura tiene una pendiente por ejemplo de 0.5-0.8µm y un grosor de alrededor de la mitad de la pendiente.
Grabaciones y borrado de alta densidad puede ser alcanzado utilizando un láser de corta longitud de onda, por ejemplo con una longitud de onda de 670nm o más corta (roja o azul) .
La capa de grabación de fase de cambio puede ser aplicada. a un sustrato por depositación de vapor o salpicado de un blanco adecuado. La capa depositada es amorfa. Para constituir una capa de grabación adecuada esta capa primero debe ser completamente cristalizada, que es comúnmente referida como iniciación. Para este propósito, la capa de grabación puede ser calentada en un horno a una temperatura arriba de la temperatura de cristalización de una aleación de Ga-In-Sb, por ejemplo 180°C. Un sustrato de resina sintética, tal como policarbonato, puede alternativamente ser calentada por un rayo de luz láser de suficiente poder. Esto puedev realizarse, por ejemplo en una grabación, en cuyo caso el rayo de luz láser examina la capa de grabación en movimiento. La capa amorfa es entonces calentada localmente a una temperatura requerida para cristalizar la capa; mientras se previene que el sustrato sea sometido a una carga de calor desventajosa.
La invención será elucidada en mayor detalle por medio de modalidades ejemplares y con referencia a los dibujos que la acompañan, en los que La Figura 1 muestra el diagrama de composición ternaria triangular Ga-In-Sb en un % de átomo, en la que dosáreas cuadrangulares TUVW y TXYZ así como son indicados los puntos A a J, La Figura 2 muestra una vista seccional cruzada esquemática de un medio de almacenaje de datos óptico de acuerdo ?on la invención, La Figura 3 muestra otra vista seccional cruzada esquemática de un medio de almacenaje de datos óptico de acuerdo con la invención, y La Figura 4 muestra una representación gráfica de la estabilidad de datos y tiempo de cristalización (tc) de las marcas en fase amorfa de los puntos A, B, C, G, H, I y J como es indicado en la Figura 1 como una función de la temperatura (T en °C) .
Ejemplos C, D, G y H (de acuerdo con la invención) En la Figura 2 el medio de almacenaje de datos óptico para grabaciones de alta densidad por medio de un rayo de luz láser 10 tiene un sustrato 1 y una copia 2 de las capas provistas en éste. La copia 2 tiene una primera capa dieléctrica 3 hecha de (ZnS) 80 (SiO) 20 teniendo una aleación comprendiendo Ga, In, y Sb. La capa de grabación 4, teniendo un grosor de 25nm, es interpuesta entre la primera capa dieléctrica 3 y la segunda capa dieléctrica 5. El radio Ga, In y Sb en la aleación es representada por los puntos C, D, G y H en el diagrama de composición ternaria de la Figura 1. Las composiciones exactas son indicadas en la tabla 1. Una capa reflexiva de metal de Al, teniendo un grosor de lOOnm, es presentada adyacente a la segunda capa dieléctrica 5 en un remoto lado de la primera capa dieléctrica 3.
Uja capa de protección 7, hecha de, por ejemplo de una resina curada UV transparente a la luz láser teniendo un grosor de lOOµm es presentada adyacente a la primera capa dieléctrica 3. El recubrimiento y la subsecuente curación UV puede proveer una capa 7.
El salpicado provee las capas 3, 4, 5, y 6. El inicial estado de cristalización de la capa de grabación 4 es obtenido calentando conforme es depositada la capa de grabación amorfa 4 en una grabadora por medio de un continuo rayo de luz láser arriba de su temperatura de cristalización.
La Tabla 1 resume los resultados de los ejemplos de acuerdo con la invención, en donde la composición de la aleación Ga-In-Sb ha sido variada.
Todos los ejemplos C, D, G, y H tienen un Ra y Rc a ?=670nm de 16% respectivamente. Los ejemplos C, D, G, y H son ubicados dentro del área del cuadrante en el diagrama de composición ternaria Ga-In-Sb en la Figura 1. El área tiene los siguientes vértices T, U, V, W; Ga36In10Sb5 (T) Ga?0In36Sb54 (U) Ga26In36Sb38 (V) Ga52In?0Sb38 (W) Cuando en el ejemplo D el material de la primera capa dieléctrica 3, que está presente adyacente a la capa de grabación 4, es remplazada por la composición SiHo.i, su grosor es disminuido a 65nmy el grosor de la capa de grabación es incrementado a 31nm, la reflexión amorfa Ra incrementa al 21%. Esto tiene la ventaja adicional de que el contraste óptimo es mayor. Posteriormente el CET es acortado de 11 a 7 debido al mayor grosor de la capa de grabación 4. En este caso la reflexión amorfa es mayor que la reflexión cristalina. Esto es generalmente referido como una modulación de baja a alta.
También es posible obtener modulación de alta a baja, en cuyo caso las marcas amorfas escritas tienen menor reflexión que el cristalino circundante. Una copia 2 teniendo 30nm (oll7nm) de grosor de la primera capa dieléctrica 3 de SiHo.i, a 31nm de grosor la capa de grabación 4 de composición D, un 20nm f de gros r de . la segunda capa dieléctrica 5 hecha de (ZnS) so (SiO) 20 y un lOOnm de grosor de la capa reflexiva de metal 6 hecha de Ag tiene un Ra de 6% y un Rc de 21%, que es exactamente el contraste inverso comparado a la copia descrita 5 en el párrafo anterior.
En la Figura 3 el medio de almacenaje de datos óptico reescriturable 20 para grabaciones de alta velocidad por medio de un rayo de luz láser 10 tiene un sustrato 1 y una copia 2 de 10 las capas provistas en éste. La copia 2 tiene una primera capa dieléctrica 3 hecha de (ZnS) 8o (SiO) 20 teniendo un grosor de 117nm una segunda capa dieléctrica 5 hecha de (ZnS) 8o (SiO) 20 teniendo un grosor de 17nm, y una capa de grabación 4 de un material de fase de cambio teniendo una aleación comprendiendo Ga, In u Sb. 15 La capa de grabación 4, teniendo un grosor de 25nm, es interpuesta entre la primera capa dieléctrica 3 y la segunda capa dieléctrica 5. La capa de grabación 4 está en contacto con las dos capas adicionales de SiC 3' y 5' , cada una teniendo un grosor de 3nm. El radio de Ga, In y Sb en la aleación es 0 representada por un punto C, D, G, y H en el diagrama de composición ternaria de la Figura 1. Las composiciones exactas son indicadas en la tabla 1. Para dicha copia con una capa de grabación 4 de la composición como en el ejemplo C el CET es medido para ser de 12ns, que es sustancialmente menor que el 5 CET de 25ns del medio de almacenaje de datos óptico s reescrityrable de la Figura 2, en la que ninguna capa adicional de SiC 3' y 5' son representadas. El grosor de las capas dieléctricas 3 y 5 es reducido por 3nm para mantener el grosor total de las capas SiC 3' y 5' y las capas dieléctricas 3 ó 5 5 constantes.
La Figura 4 muestra una gráfica de la estabilidad de datos y tiempo de cristalización (tc) medidas a una temperatura relativamente alta (en °C) de las aleaciones A, B, C, G, H, I y 10 J. D, E y F tienen una estabilidad de datos de más de 1000 años a 30 °C y no son mostradas en la Figura 4. Mediante la extrapolación la estabilidad a bajas temperaturas es estimada. La curva de extrapolación está basada en la asunción de que el tiempo de cristalización es logarítmicamente dependiente en la 15 temperatura absoluta inversa (en K) . El comportamiento de cristalización es medido en las marcas escritas. Normalmente la estabilidad es basada en el estado de depositación amorfa, que de cualquier manera generalmente dirige a un valor muy alto de estabilidad. Esto es porque las marcas amorfas escritas 0 contienen más sitios de nucleación que las capas en estado amorfo depositadas, que incrementa la velocidad de cristalización. Para la medición del comportamiento de la marca de cristalización escrita el siguiente procedimiento fue utilizado. Las copias fueron salpicadas en sustratos de vidrio 5 y las partes planas de los discos fueron iniciadas con el láser. i,a d'ensidad del DVD transportada fueron escritas continuamente de manera espiral en las partes iniciadas. Partes cortadas de un disco fueron colocadas en un horno y las marcas amorfas fueron subsecuentemente cristalizadas a una temperatura específica mientras era monitoreada la reflexión con una mancha larga de láser (?=670nm) .
Ejemplos comparativos A, B, E, F, I y J (No de acuerdo con la invención La Tabla 2 resume los resultados de los ejemplos que no están de acuerdo con la invención.
Lps ejemplos A, B, I y J muestran una menor estabilidad a 10 años. Los ejemplos E y F tienen una estabilidad que es mayor a 10 años 30°C pero tienen sus respectivas desventajas de tener una baja sensibilidad a la escritura de luz láser y un alto CET. Las composiciones de la tabla 2 están situados afuera del área del cuadrante TUVW.
Debe de ser notado que las modalidades arriba mencionadas ilustran más que limitar la invención, y que aquellos habilidosos en el arte serán capaces de diseñar muchas modalidades alternativas sin separarse del espíritu de las cláusulas anexadas. En las cláusulas, cualquier referencia a signos colocados entre paréntesis^ no deberán de ser considerados como limitantes de las cláusulas. La palabra "comprender" no excluye la presencia de elementos o pasos distintos a aquellos listados en una cláusula. La palabra "un" o "unos"precediendo un elemento no excluye la presencia de una pluralidad de dichos electos. El sólo hecho de que algunas medidas son recitadas en mutuas cláusulas dependientes no indica que la combinación de estas medidas no puede ser utilizada para ventaja.
De acuerdo con la invención, un medio de almacenaje de datos óptimo reescriturable es provisto con una estabilidad de datos de 10 años o más a 30°C, y es adecuado para sobre ? c escritura directa y grabación de alta velocidad, tal como por ejemplo CD-RW de alta velocidad, DVD+RW, DVD-RW, DVD-RAM, DVD rojo y azul. 0 5 0 5

Claims (9)

Novedades del Invento Habiendo descrito la invención, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama lo contenido en las siguientes cláusulas:
1. Un medio de almacenaje de datos óptimo reescriturable (20) para grabaciones de alta velocidad por medio de un rayo de luz láser (10), dicho medio comprendiendo un sustrato (1) transportando una copia (2) de capas, cuya copia (2) comprende, una primera capa dieléctrica (3), una segunda capa dieléctrica (5), y una capa de grabación (4) de un material de fase de cambio teniendo una aleación comprendiendo Ga, In y Sb, dicha capa de grabación (4) siendo interpuesta entre la primera capa dieléctrica (3) y la segunda capa dieléctrica (5) , caracterizada en que el radio de Ga, In y Sb en la aleación está representado por un área en el diagrama de composición ternaria (30) Ga-In-Sb en porcentajes atómicos, dicha área siendo de forma cuadrangular teniendo los siguientes vértices T, U, V y W: Ga36In?oSb54 ( T ) Ga?0In36Sb54 (U ) Ga26ln36Sb38 ( V) Ga52In?0Sb38 (W)
2. Un medio de almacenaje de datos óptimo (20) como .es mencionado en la cláusula 1, caracterizado en que el radíp de Ga, In y Sb en la aleación está representado por un área en el diagrama de composición ternaria (30) Ga-In-Sb en porcentajes atómicos, dicha área siendo de forma cuadrangular teniendo los siguientes vértices T, X, Y y Z: Ga36In10Sb5 (T) Ga?4In32Sb54 (X) Ga25In32Sb43 (Y) Ga47In?0Sb43 (z)
3. Un medio de almacenaje de datos óptimo (20) como es mencionado en cualquiera de las cláusulas 1 6 2, caracterizado en que la primera capa dieléctrica (3) comprende el compuesto SiHy y está presente adyacente a la capa de grabación (4), y en la cual se satisface 0<y<0.5.
4. Un medio de almacenaje de datos óptimo (20) como es mencionado en la cláusula 3, caracterizado en que la capa de grabación (4) tiene un grosor de al menos 30nm.
5. Un medio de almacenaje de datos óptimo (20) como es mencionado en cualquiera de las cláusulas 1-4, caracterizado en que la capa de grabación (4) está en contacto con al menos una capa de carburo adicional (3', 5'), teniendo un grosor de entre 2 y 8nm.
6. Un medio de almacenaje de datos óptimo como es mencionado en la cláusula 5, caracterizado en que la capa de carburo (3', 5') comprende SiC.
7. Un medio de almacenaje de datos óptimo como es mencionado en cualquiera de las cláusulas 1-6, caracterizado en que la capa reflexiva de metal (6) está presente adyacente a la segunda capa dieléctrica (5) en un remoto lado de la primera capa dieléctrica (3) .
8. Un medio de almacenaje de datos óptimo (20) como es mencionado en la cláusula 7, caracterizado en que la capa reflexiva de metal (6) comprende al menos uno de los metales seleccionados de un grupo consistente de Al, Ti, Au, Ag, Cu, Pt, Pd, Ni, Cr, Mo, W y Ta, incluyendo las aleaciones de esos metales .
9. El uso de un medio de almacenaje de datos óptimo (20) de acuerdo a cualquiera de las cláusulas 1-8 para grabaciones de altas tasas de datos y alta estabilidad de datos .
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7260053B2 (en) 2002-04-02 2007-08-21 Ricoh Company, Ltd. Optical recording medium, process for manufacturing the same, sputtering target for manufacturing the same, and optical recording process using the same
EP1566800B1 (en) * 2002-06-05 2008-03-26 Ricoh Company, Ltd. Optical recording medium, process for manufacturing the same, and optical recording process using the same
KR20050059098A (ko) * 2002-08-28 2005-06-17 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 재기록가능형 광 데이터 저장매체 및 그 매체의 용도
JP3977740B2 (ja) 2002-12-27 2007-09-19 株式会社リコー 相変化型光記録媒体とその記録方法
JP3885051B2 (ja) * 2003-11-05 2007-02-21 株式会社リコー 相変化型光記録媒体
CN100452202C (zh) * 2005-08-16 2009-01-14 精碟科技股份有限公司 相变化光盘
KR101107407B1 (ko) * 2010-06-24 2012-01-19 장명석 배수트랩

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR890004230B1 (ko) * 1984-08-24 1989-10-27 가부시끼가이샤 도오시바 광(光) 디스크 메모리
CN1008845B (zh) * 1984-12-05 1990-07-18 富士通株式会社 光学信息记录介质及信息的记录与擦抹的方法
US4787077A (en) * 1985-08-15 1988-11-22 International Business Machines Corporation Process for optically storing information using materials having a single phase in both the crystalline state and the amorphous state
US4879205A (en) * 1987-01-20 1989-11-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Information storage medium and a method of manufacturing the same
US5242784A (en) * 1990-07-13 1993-09-07 International Business Machines Corporation System and method for optical phase change recording
JP2750018B2 (ja) * 1990-07-13 1998-05-13 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション 光学記録媒体及び光学データ記録ディスクドライブシステム
US5346740A (en) * 1990-09-25 1994-09-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical information recording medium
JPH04134645A (ja) * 1990-09-25 1992-05-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学情報記録部材
US6007878A (en) * 1993-05-27 1999-12-28 Canon Kabushiki Kaisha Process for producing an optical recording medium having a protective layer formed using a plasma processing device
JP3284296B2 (ja) * 1995-06-27 2002-05-20 富士通株式会社 光記録媒体及びその記録再生方法
TW414892B (en) * 1996-05-28 2000-12-11 Ibm Optical data storage system with multiple rewriteable phase-change recording layers
JPH11144319A (ja) * 1997-11-06 1999-05-28 Toshiba Corp 光学的情報記録媒体及び記録再生方法
US6352753B2 (en) * 1998-11-10 2002-03-05 Toray Industries, Inc. Optical recording medium

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