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密度增强型可录式多用数字光盘

阅读:314发布:2021-09-19

专利汇可以提供密度增强型可录式多用数字光盘专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种高 密度 增强型可录式多用数字光盘,包括第一介电层、金属 氧 化物信息记录层、第三介电层和盘基,其特征是在所述的第一介电层和金属氧化物信息记录层之间还有第一非线性光学掩膜层和第二介电层,在第三介电层和盘基之间还有第二非线性光学掩膜层和第四介电层,所述的介电层均用氮化 硅 或ZnS-SiO2构成;所述的非线性光学掩膜层由AgInSbTe或Ge2Sb2Te5组成,金属氧化物信息记录层由PtOx或AgOx组成,所述的盘基为聚 碳 酸酯或K9玻璃。本 发明 光盘通过使用激光 波长 为650nm红光,数值孔径为0.60的光学头,实现信息点尺寸在200nm及其以上的记录和读出。使直径为5英寸的可录式光盘的单面 单层 容量达到11.5GB,双面单层的容量达到23GB。,下面是密度增强型可录式多用数字光盘专利的具体信息内容。

1、一种高密度增强型可录式多用数字光盘,包括第一介电层(1)、 金属化物信息记录层(4)、第三介电层(5)和盘基(8),其特征是在 所述的第一介电层(1)和金属氧化物信息记录层(4)之间还有第一非 线性光学掩膜层(2)和第二介电层(3),在第三介电层(5)和盘基(8) 之间还有第二非线性光学掩膜层(6)和第四介电层(7),所述的第一介 电层(1)、第二介电层(3)、第三介电层(5)和第四介电层(7)均用 氮化或ZnS-SiO2构成;所述的第一非线性光学掩膜层(2)和第二非线 性光学掩膜层(6)由AgInSbTe或Ge2Sb2Te5组成,所述的金属氧化物 信息记录层(4)由PtOx或AgOx组成,其中参数x的取值范围为0.1 和2之间的任意值;所述的盘基(8)为聚酸酯或K9玻璃。
2、根据权利要求1所述的高密度增强型可录式多用数字光盘,其特 征在于所述的第一介电层(1)、第二介电层(3)、第三介电层(5)和第 四介电层(7)的厚度为10-500nm。
3、根据权利要求1所述的高密度增强型可录式多用数字光盘,其特 征在于所述的非线性光学掩膜层(2)和非线性光学掩膜层(6)所用的 材料的厚度为5~30nm。
4、根据权利要求1所述的高密度增强型可录式多用数字光盘,其特 征在于所述的金属氧化物信息记录层(4)所用的材料的厚度为5-30nm。
5、根据权利要求1所述的高密度增强型可录式多用数字光盘,其特 征在于所述的盘基的厚度为0.6mm。
6.根据权利要求5所述的高密度增强型可录式多用数字光盘,其特 征在于所述的盘基(8)的道间距为550nm,槽深为150nm,槽底宽度 为100nm,槽的上面的宽度为300nm。

说明书全文

技术领域

发明属于信息技术光存储领域,是一种高密度增强型可录式多用数 字光盘。

背景技术

信息技术的迅猛发展要求用于信息存储的器件必须具备超高存储 密度和超快存取速率,这就要求用于信息存储的光盘的记录点的尺寸越 小越好。在传统的CD光盘中,采用激光波长为780nm、光学头的数值 孔径为0.45的驱动器得到的记录点尺寸为800nm左右。而现在流行的 DVD光盘采用激光波长为650nm、光学头的数值孔径为0.60驱动器得 到的记录点尺寸在400nm。在以上的CD和DVD光盘中,采用的光盘 结构均为“盘基/反射层/介电层/记录层/介电层”。采用这种光盘结构所 能得到记录点尺寸为记录光斑尺寸一半左右。为了在不改变光盘驱动器 的前提下(使用波长为650nm的激光器和数值孔径为0.60的光学头) 得到尺寸在200nm及其以上的记录点,使普通5英寸的光盘的单面单 层容量达到11.5GB,双面单层的容量达到23GB,就必须发明一种新的 光盘结构。

发明内容

为了进一步提高可录式多用数字光盘的存储密度,在此提出一种“高 密度增强型可录式多用数字光盘”,在激光波长为650nm、数值孔径为 0.60的动态装置上实现信息点尺寸在200nm及以上的记录和读出,该记 录点的尺寸远小于该测试系统的记录和读出光斑直径。
本发明的技术解决方案是:
一种高密度增强型可录式多用数字光盘,包括第一介电层、金属 化物信息记录层、第三介电层和盘基,其特征是在所述的第一介电层和 金属氧化物信息记录层之间还有第一非线性光学掩膜层和第二介电层, 在第三介电层和盘基之间还有第二非线性光学掩膜层和第四介电层,所 述的第一介电层、第二介电层、第三介电层和第四介电层均用氮化或 ZnS-SiO2构成;所述的第一非线性光学掩膜层和第二非线性光学掩膜 层由AgInSbTe或Ge2Sb2Te5组成,金属氧化物信息记录层由PtOx或 AgOx组成,其中参数x的取值范围为0.1和2之间的任意值;所述的盘 基为聚酸酯或K9玻璃。
所述的第一介电层、第二介电层、第三介电层和第四介电层的厚度 为10-500nm。
所述的非线性光学掩膜层和非线性光学掩膜层所用的材料的厚度为 5~30nm的AgInSbTe或Ge2Sb2Te5的薄膜
所述的金属氧化物信息记录层所用的材料的厚度为5-30nm的PtOx或AgOx薄膜。
所述的盘基的厚度为0.6mm。
所述的盘基所用的材料为聚碳酸酯或K9玻璃,盘基的道间距为 550nm,槽深为150nm,槽底宽度为100nm,槽的上面的宽度为300nm。
本发明的技术效果:
与先前的技术相比,本发明“高密度增强型可录式多用数字光盘”中 第一非线性光学掩膜层和第二非线性光学掩膜层用于光斑尺寸的减小, 金属氧化物信息记录层用于信息的记录和增强,第一介电层、第二介电 层、第三介电层和第四介电层用于防止第一非线性光学掩膜层、第二非 线性光学掩膜层和金属氧化物信息记录层被氧化和变形。通过使用该光 盘结构,在激光波长为650nm、光学头的数值孔径为0.60的动态测试系 统下能实现信息点尺寸在200nm及200nm以上的记录和读出。
附图说明
图1本发明的高密度增强型可录式多用数字光盘结构。
图2普通DVD光盘上的记录点。
图3高密度增强型可录式多用数字光盘上的记录点。
图4以SiN作为介电层、AgInSbTe作非线性光学掩膜层、PtO0.8作 金属氧化物信息记录层得到的动态信号频谱图。
图5为不同厚度的SiN薄膜与读出信号的关系。
图6为不同厚度的AgInSbTe薄膜与读出信噪比的关系。
图7是PtO0.8薄膜厚度与读出信噪比的关系。
图8是PtOx中x值与读出信噪比的关系。
图9以ZnS-SiO2作为介电层、Ge2Sb2Te5作非线性光学掩膜层、AgO0.8 作金属氧化物信息记录层的动态信号的频谱图。
图10为ZnS-SiO2薄膜厚度与读出信噪比的关系。
图11为Ge2Sb2Te5薄膜厚度与读出信噪比的关系。
图12为AgO0.8薄膜厚度与读出信噪比的关系.
图13为AgOx中参数x值与读出信噪比的关系。

具体实施方式

本发明″高密度增强型可录式多用数字光盘”的结构如图1所示, 依次包括第一介电层1、第一非线性光学掩膜层2、第二介电层3、金属 氧化物信息记录层4、第三介电层5、第二非线性光学掩膜层6、第四介 电层7和盘基8。所述的第一介电层1、第二介电层3、第三介电层5和 第四介电层7用于防止第一非线性光学掩膜层2、第二非线性光学掩膜 层6和金属氧化物信息记录层4受到破坏或氧化,第一非线性光学掩膜 层2和第二非线性光学掩膜层6用于减小光斑的尺寸,金属氧化物信息 记录层4用于信息的记录和增强,盘基8的道间距为550nm,槽深为 150nm左右,槽底宽度为100nm左右,槽的上面的宽度为300nm左右。
本发明中的第一介电层1、第二介电层3、第三介电层5和第四介电 层7均由厚度10-500nm的SiN或ZnS-SiO2构成.根据实施的具体情况 取值;第一非线性光学掩膜层2和第二非线性光学掩膜层6所用的材料 的厚度为5~30nm的AgInSbTe或Ge2Sb2Te5薄膜,根据实施的具体情况 取值。金属氧化物信息记录层4所用的材料的厚度为5-30nm的PtOx或 AgOx薄膜,参数x可以取0.1和2之间的任意值,根据实施的具体情况 取值。第一介电层1、非线性光学掩膜层2、第二介电层3、金属氧化物 信息记录层4、第三介电层5、第二非线性光学掩膜层6、第四介电层7 和盘基8联合构成“高密度增强型可录式多用数字光盘,见图1。
下面结合实例对本发明及其作用作进一步说明:
在厚度为0.6mm的聚碳酸酯基片上预制道间距为550nm,槽深为 150nm左右,槽底宽度为100nm左右,槽的上面的宽度为300nm左右。 高密度增强型可录式多用数字光盘的制备过程如下:采用磁控溅射方法 (溅射气压1.0×10-4Pa),在光盘基片上依次:第一介电层1、第一非 线性光学掩膜层2、第二介电层3、金属氧化物信息记录层4、第三介电 层5、第二非线性光学掩膜层6和第四介电层7,其中介电层1、介电层 3、介电层5和介电层7均为厚度为80nm的SiN薄膜,非线性掩膜层2 和非线性掩膜层6为20nm厚的AgInSbTe薄膜,金属氧化物信息记录层 4为厚度20nm的PtO0.8。光盘的动态测试装置采用的激光器是波长为 650nm的半导体激光器,所用光学头的数值孔径为0.60,根据光的衍射 极限公式计算得到光斑强度的半高宽直径为600nm,因此使用DVD光 盘结构只能得到尺寸在400nm的信息点,这正如图2所示的DVD光盘 中的记录点。然而测试本实验中的高密度增强型可录式多用数字光盘, 则得到了图3所示的记录点,其尺寸在200nm左右和图4所示的记录点 的读出信号,其信噪比达到38dB,这说明本发明“高密度增强型可录式 多用数字光盘能在激光波长为650nm、光学头的数值孔径为0.60的动态 装置上实现尺寸在200nm的信息的记录和读出,且效果很好。不同厚度 的SiN薄膜与读出信号的关系、不同厚度的AgInSbTe薄膜与读出信噪 比的关系、PtO0.8薄膜厚度与读出信噪比的关系和PtOx中x值与读出信 噪比的关系分别见图5、图6、图7和图8.
以厚度为80nm的ZnS-SiO2作为介电层、厚度为20nm的Ge2Sb2Te作非线性光学掩膜层、厚度为20nm的AgO0.8作金属氧化物信息记录层 制备的高密度增强型可录式多用数字光盘,检测的动态频谱信号见图5。 改变SiN薄膜、Ge2Sb2Te5薄膜、AgO0.8薄膜厚度得到图9、图10、图11 所示的信噪比与薄膜厚度的关系,改变AgOx中x的范围从0.1到2.0 得到x值与读出信噪比的关系。
综上所述,采用本发明“高密度增强型可录式多用数字光盘”,在激 光波长为650nm、光学头的数值孔径为0.60的动态装置上能实现信息点 尺寸在200nm及其以上的记录和读出,且效果很好。
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