Носій для довготермінового зберігання інформації

Винахід належить до обчислювальної техніки та технології вигото влення цифрових носіїв інформації. Для довготермінового зберігання інформації використовуються носії, запис інформації на які здійснюється у цифровому вигляді, що дає можливість періодично здійснювати перезапис інформації без втрати якості записаної інформації. Відомий носій для довготермінового зберігання інформації, що складається з металевої підкладки з рельєфною мікроструктурою, яка кодує записану інформацію [1]. Недоліком цього носія-аналога є мала надійність зберігання інформації внаслідок поступового забруднення носія пилом, продуктами окиснення металу, жировими плівками тощо. За такого варіанту носія інформації втрачається одна з головних переваг оптичних носіїв інформації щодо забезпечення високої захищеності записаної інформації від механічних пошкоджень за рахунок можливості відтворення записаної інформації сфокусованим лазерним променем через прозору підкладку. Найбільш близьким за технічною суттю є носій для зберігання інформації у цифровому вигляді компакт-диск, що складається з прозорої пластикової підкладки, на якій відштамповано рельєфну мікроструктуру, яка кодує записану інформацію, відбиваючого металевого шару і захисного непрозорого лакового шару [2]. Недоліком цього носія-прототипу є те, що строк зберігання компакт диска обмежений 2-50 роками внаслідок невисокої механічної міцності підкладки, деградації її оптичних характеристик та порушення оптичного контакту між підкладкою та відбиваючим шаром. Носії з пластиковими підкладками не витримують підвищення температури більше 100°С, парів води та органічних розчинників. В основу винаходу покладено задачу підвищення надійності зберігання інформації та зручності експлуатації шля хом того, ідо в носії для довго термінового зберігання інформації, що складається з прозорої підкладки, на якій нанесено рельєфну мікроструктуру, яка кодує записану інформацію, відбиваючого шару та захисного шару, підкладку виконано з монокристалічного матеріалу, наприклад, лейкосапфіру з орієнтацією 0001 (с) завтовшки 0,5-1,4мм, на якій селективним травленням створено рельєфну мікроструктур у. Висока надійність зберігання інформації на запропонованому носії досягається за рахунок високої термодинамічної стабільності підкладки (tпл>2000°C), високої механічної міцності і твердості. Такі характеристики монокристалів АІ2 О3 дають змогу запобігти утворенню механічних пошкоджень носія інформації, гарантують збереження інформації за умов значного підвищення температури (під час пожежі). Можливість виготовлення таких носіїв інформації стала реальною за умови створення технологій вирощування великих оптично однорідних кристалів лейкосалфіру з орієнтацією 0001 (с) та обробки тонких (0,5-1.4)мм монокристалічних підкладок діаметром 100-130мм. Нанесення інформації на монокристалічну підкладку у вигляді заглиблень, розташованих по спіралі, виконується у такій послідовності; - на монокристалічну підкладку наносять шар позитивного фоторезисту завтовшки 150-1200нм; - на станції лазерного запису здійснюють запис інформації на шарі фоторезисту: - провадять селективне травлення фоторезисту та його термічну обробку; - через вікна у фоторезисті виконують травлення підкладки прискореними іонами аргону, при цьому здійснюється і вилучення шару фоторезисту. Товщина шар у фоторезисту підбирається таким чином, що на момент завершення процесу травлення підкладки на задану глибину фо торезист повністю вилучається з підкладки. Необхідна глибина заглиблень становить для підкладок з лейкосапфіру 80-110нм, при цьому забезпечується максимальна амплітуда сигналів відтворення інформації (глибина заглиблень повинна бути -l/4, де l - довжина хвилі зчитуючого випромінювання). Можливим варіантом нанесення інформації на монокристалічну тдкладку є хімічне травлення крізь металеву маску плавіковою кислотою за умови підвищеної температури (200-300°С). Металева маска на поверхні монокристалічної підкладки створюється з використанням вище описаної послідовності технологічних операцій, до яких додано тільки одну - нанесення шару металу (срібла, нікелю тощо) на поверхню підкладки. Для отримання необхідних значень сигналів відтворення виконується металізація тієї поверхні підкладки, на якій нанесено рельєфну мікроструктур у, що кодує записану інформацію. Металізація здійснюється з використанням корозійностійких металів з високими температурами плавлення, таких як родій, платина, хром, нікельтощо. При цьому використовуються методи нанесення тонких плівок, які забезпечують максимальну адгезію металевого відбиваючого шару до підкладки, такі як іоно-плазмове, магнетронне напилення тощо. При необхідності металеве покриття може бути хімічно витравлено, а потім вдруге нанесено. Така потреба може виникнути при необхідності реставрувати носій інформації, який зазнав пошкоджень металевого шару під дією температур або хімічних речовин. Діапазон товщини монокристалічної підкладки визначається технологічністю її виготовлення (допуском на товщин у), що визначає можливість фокусування лазерного випромінювання до визначених розмірів ~0,8мкм з викривленням хвильового фронту не більше l/10 (верхнє граничне значення - 1,4мм) та механічною міцністю підкладки (нижнє гранічне значення - 0,5мм). Перевагою монокристалічних прозорих підкладок для оптичних носіїв інформації є висока оптична однорідність. Найбільша стабільність показників відбиваючого шару може бути досягнута за умови використання іонної імплантації металу (хрому, нікелю тощо) у поверхневий шар підкладки. Для захисту рельєфної мікроструктури від механічних забруднень носій герметизують захисним шаром, який виготовляють з акрилового або янтарного лаку. Література: 1. wwwjioRSAM.com/hdrosetta.htm. 2. Оптические дисковые системы: Пер. с англ./ Г.Боухьюз, Дж.Браат, А.Хейсер и др. - М.: Радио и связь. 1991. - 280с.