專利名稱：氧化鉑作掩膜的只讀超分辨光盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于光存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種氧化鉑作掩膜的只讀式超分辨光盤。
背景技術(shù)：
在光存儲(chǔ)領(lǐng)域里，只讀式光盤是除了一次記錄、一次可擦，可重復(fù)擦寫光盤外的另一個(gè)重要分支，在市場(chǎng)中占有很大的份額；而為了提高光存儲(chǔ)密度，超分辨技術(shù)最近幾年也越來(lái)越受到人們的關(guān)注。所以研究只讀式超分辨光盤有它重要的應(yīng)用和科學(xué)研究?jī)r(jià)值。由于不考慮記錄過(guò)程，所以研究的過(guò)程可以大大簡(jiǎn)化，這更利于從科學(xué)的角度進(jìn)行分析研究。在先進(jìn)技術(shù)中，人們采用體銻(Sb)，鍺銻碲(GeSbTe)和銀銦銻碲(AgInSbTe)等相變材料作為掩膜材料。參見Wei JingSong et al.，Study on read-only optical disk with Sb mask super-resolution，Chinese Science Bulletin，2002，47(19)1604-1606，ZHANG Feng etal.High density read-only memory disk with AgInSbTesuper-resolution mask layer，Chin.Phys.Lett.2004，21(10)1973 1975。采用以上材料作為掩膜材料，是利用了材料的非線性開孔效應(yīng)，所開小孔小于衍射極限，但是這種開孔效應(yīng)在長(zhǎng)時(shí)間的讀出會(huì)出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象，即使采用保護(hù)層進(jìn)行保護(hù)，它的讀出循環(huán)性質(zhì)還是會(huì)受到一定的限制的。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的問(wèn)題在于有效地克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和困難，提供一種氧化鉑作掩膜的只讀式超分辨光盤，該光盤應(yīng)具有穩(wěn)定性好，讀出循環(huán)性高，信噪比高的優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下一種氧化鉑作掩膜的只讀超分辨光盤，其構(gòu)成是在盤基礎(chǔ)上依次鍍有第二保護(hù)層、氧化鉑掩膜層和第一保護(hù)層，所述的第一保護(hù)層和第二保護(hù)層均是由硫化鋅∶二氧化硅＝80∶20的復(fù)合材料構(gòu)成的薄膜層；所述的氧化鉑掩膜層是厚度為15-80nm的納米氧化鉑薄膜層。所述的納米氧化鉑粒子的粒度為幾至十幾納米。
所述的第一保護(hù)層和第二保護(hù)層的厚度均為30nm。
本實(shí)用新型的技術(shù)效果本實(shí)用新型采用納米氧化鉑代替?zhèn)鹘y(tǒng)相變材料作為掩膜材料。它和相變材料的只讀式超分辨光盤相比，在讀出過(guò)程中，掩膜層不容易受到熱破壞，不易出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象，所以具有更好的穩(wěn)定性質(zhì)，讀出循環(huán)性高，而且由于金屬納米粒子的近場(chǎng)增強(qiáng)效應(yīng)，所獲得的信噪比也更高。這是因?yàn)榧{米氧化鉑在聚焦光束作用下不是形成一個(gè)動(dòng)態(tài)開關(guān)小孔(尺寸小于衍射極限)，而是形成一個(gè)散射中心，這個(gè)散射中心由很多小的幾納米到十幾納米的鉑金粒子構(gòu)成，統(tǒng)稱為鉑金納米粒子。該鉑金納米粒子在激光的照射下不會(huì)發(fā)生形變、熔化等物理化學(xué)變化，具有很好的穩(wěn)定性。而且該鉑金納米粒子在光的照射下會(huì)產(chǎn)生表面或局域等離子體增強(qiáng)效應(yīng)(形成近場(chǎng)光)，近場(chǎng)光和記錄點(diǎn)相互作用后引起折射率或者消光系數(shù)的改變，反映到遠(yuǎn)場(chǎng)從而使小于衍射極限的記錄點(diǎn)信息可以分辨，可獲得的信噪比沒(méi)有金屬粒子的相變材料要高。所以氧化鉑作為掩膜材料可以獲得更高的信噪比和讀出循環(huán)性，使本實(shí)用新型只讀式超分辨光盤具有很高的實(shí)用性。


圖1是本實(shí)用新型的氧化鉑作掩膜的只讀超分辨光盤的結(jié)構(gòu)圖。
圖2本實(shí)用新型只讀超分辨光盤所用的盤基。
圖3本實(shí)用新型實(shí)施例氧化鉑作掩膜的只讀超分辨光盤讀出信噪比(CNR)和薄膜厚度的關(guān)系。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的氧化鉑作掩膜的只讀超分辨光盤的結(jié)構(gòu)如圖1所示，其構(gòu)成是在盤基11上的第二保護(hù)層3、氧化鉑掩膜層2和第一保護(hù)層1。第一保護(hù)層1和第三保護(hù)層3用于提高氧化鉑掩膜層2的穩(wěn)定性質(zhì)和防止其氧化，氧化鉑掩膜層2用于小于衍射極限的信息記錄點(diǎn)的讀出。
本實(shí)用新型掩膜中的第一保護(hù)層1和第二保護(hù)層3均是厚度30nm的硫化鋅∶二氧化硅＝80∶20的復(fù)合材料的掩膜層；氧化鉑掩膜層2是厚度為15-80nm的PtOx薄膜層。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型及其作用作進(jìn)一步說(shuō)明在傳統(tǒng)的Compact disk基片上預(yù)制(刻錄)直徑為380納米的凹坑作為信息記錄點(diǎn)(見圖2所示)。氧化鉑作掩膜的只讀超分辨光盤制備過(guò)程如下采用磁控濺射方法(濺射氣壓1.0×10-4pa)，在圖2所示的光盤基片上依次鍍第二保護(hù)層3、氧化鉑作掩膜2和第一保護(hù)層1，其中保護(hù)層1和保護(hù)層3的厚度均為30nm，氧化鉑作掩膜層2的厚度為15-80nm，通過(guò)實(shí)施設(shè)計(jì)不同的薄膜厚度來(lái)優(yōu)化其讀出信噪比，我們實(shí)驗(yàn)測(cè)試了本實(shí)用新型7個(gè)實(shí)施例，即測(cè)試了7種氧化鉑薄膜厚度的讀出信噪比，其測(cè)試結(jié)果列于圖3中。動(dòng)態(tài)讀出裝置所用的激光器是He-Ne激光，其波長(zhǎng)為632.8nm。所用透鏡的數(shù)值孔徑為0.40，根據(jù)光的衍射極限公式計(jì)算得到光斑的直徑為965nm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)圖2所示的記錄點(diǎn)直徑，因此使用傳統(tǒng)的鋁或銀等作反射層是不能被讀出的。而本實(shí)用新型的PtOx作掩膜的只讀式光盤確可以讀出，而且信號(hào)噪比很高，讀出循環(huán)性質(zhì)要好。采用相變材料(Sb和AgInSbTe)和本實(shí)用新型的PtOx作掩膜的讀出信噪比和讀出循環(huán)性的對(duì)照如下表所示 由表可以看出，采用PtOx作掩膜，信噪比要高5dB左右，它的讀出循環(huán)性也是相變材料的幾倍。圖4列出了本實(shí)用新型7個(gè)實(shí)施例的測(cè)試結(jié)果，即信噪比和PtOx薄膜厚度的關(guān)系，可以看出PtOx薄膜厚度在30-70nm，信噪比在40dB以上，厚度在15-80nm時(shí)候，信噪比也在30dB以上。
綜上所述，采用氧化鉑作掩膜的只讀超分辨光盤，在讀出過(guò)程掩膜不容易受到熱破壞，本實(shí)用新型具有穩(wěn)定性好，讀出循環(huán)性高，信噪比高的優(yōu)點(diǎn)，在光存儲(chǔ)中具有重要的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求1.一種氧化鉑作掩膜的只讀超分辨光盤，其特征在于它的構(gòu)成是在盤基礎(chǔ)(11)上依次鍍有第二保護(hù)層(3)、氧化鉑掩膜層(2)和第一保護(hù)層(1)，所述的第一保護(hù)層(1)和第二保護(hù)層(3)均是硫化鋅∶二氧化硅＝80∶20的復(fù)合材料構(gòu)成的薄膜層；所述的氧化鉑掩膜層(2)是厚度為15-80nm的納米氧化鉑薄膜層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鉑作掩膜的只讀超分辨光盤，其特征在于所述的第一保護(hù)層(1)和第二保護(hù)層(3)的厚度均為30nm。
專利摘要一種氧化鉑作掩膜的只讀超分辨光盤，其構(gòu)成是在盤基礎(chǔ)上依次鍍有第二保護(hù)層、氧化鉑掩膜層和第一保護(hù)層，所述的第一保護(hù)層和第二保護(hù)層均是由硫化鋅∶二氧化硅＝80∶20的復(fù)合材料構(gòu)成的薄膜層；所述的氧化鉑掩膜層是由厚度為15－80nm的納米氧化鉑薄膜層。本實(shí)用新型氧化鉑作掩膜的只讀超分辨光盤具有穩(wěn)定性好、信噪比更高和更好的讀出循環(huán)性。
文檔編號(hào)G11B7/24GK2751406SQ20042009064
公開日2006年1月11日 申請(qǐng)日期2004年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月29日
發(fā)明者張鋒, 徐文東, 王陽(yáng), 周飛, 高秀敏, 楊金濤, 朱青 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所