Носії для зберігання даних, що містять вуглецеві і металеві шари
Номер патенту: 102702
Опубліковано: 12.08.2013
Автори: Уортінгтон Марк О., Нідерхаузер Тревіс Л., Девіс Роберт К., Перкінс Реймонд Т., Есплунд, Меттью, К., Хансен Дуглас П., Лант Баррі М., Лінфорд Меттью Р.
Формула / Реферат
1. Оптичний носій інформації, що містить:
щонайменше одну опорну підкладку;
щонайменше один шар даних; і
щонайменше один вуглецевий шар, в який введений щонайменше один газ, при цьому вуглецевий шар стороною контактує з шаром даних.
2. Оптичний носій інформації за п. 1, в якому шар даних містить органічний барвник, метал або сплав металу.
3. Оптичний носій інформації за п. 1, в якому вуглецевий шар містить аморфний вуглець, графітизований аморфний вуглець, тетраедальний аморфний вуглець, алмазоподібний аморфний вуглець, полімероподібний аморфний вуглець, склоподібний вуглець, алмазоподібний вуглець або вуглецеву сажу.
4. Оптичний носій інформації за п. 1, що містить перший вуглецевий шар, що контактує стороною з шаром даних, і другий вуглецевий шар, що контактує стороною з шаром даних.
5. Оптичний носій даних за п. 1, що додатково містить щонайменше один проміжний шар між опорною підкладкою і шаром даних.
6. Оптичний носій інформації за п. 1, в якому шар даних містить одну або декілька ділянок, на які записані дані.
7. Оптичний носій інформації за п. 1, в якому шар даних містить телур, сплав телуру, селен, сплав селену, олово, сплав олова, вісмут, сплав вісмуту, сурму, сплав сурми, свинець або сплав свинцю.
8. Оптичний носій інформації за п. 1, в якому шар даних містить метал телур або метал хром.
9. Оптичний носій інформації, що містить:
першу опорну підкладку, що містить полікарбонат;
перший діелектричний шар, що контактує стороною з першою опорною підкладкою;
перший вуглецевий шар, в який введений щонайменше один газ, що контактує стороною з першим діелектричним шаром;
шар даних з металевого матеріалу, що контактує стороною з першим шаром з вуглецевого матеріалу;
другий вуглецевий шар, в який введений щонайменше один газ, що контактує стороною з шаром даних з металевого матеріалу; і
другий діелектричний шар, що контактує стороною з другим шаром з вуглецевого матеріалу.
10. Спосіб виготовлення оптичного носія інформації, причому спосіб включає:
забезпечення опорної підкладки;
нанесення шару даних; і
нанесення вуглецевого шару, в який введений щонайменше один газ, так що вуглецевий шар стороною контактує з шаром даних.
11. Спосіб за п. 10, в якому етап нанесення шару даних включає напилення, реактивне напилення, електронно-променеве напилення, лазерну абляцію мішені або хімічне осадження з парової фази.
12. Спосіб за п.10, в якому етап нанесення вуглецевого шару включає напилення, реактивне напилення, електронно-променеве напилення, лазерну абляцію мішені або хімічне осадження з парової фази.
13. Спосіб за п. 10, що додатково включає нанесення щонайменше одного проміжного шару, так що проміжний шар сторонами контактує як з опорною підкладкою, так і з шаром даних.
14. Спосіб за п. 10, що додатково включає нанесення другого вуглецевого шару, так що у другий вуглецевий шар вводиться щонайменше один газ, і він стороною контактує з шаром даних.
15. Спосіб виготовлення оптичного носія інформації, причому спосіб включає:
забезпечення першої опорної підкладки;
нанесення першого діелектричного шару, так що перший діелектричний шар стороною контактує з першою опорною підкладкою;
нанесення першого вуглецевого шару, в який введений щонайменше один газ, так що перший вуглецевий шар стороною контактує з першим діелектричним шаром;
нанесення шару даних, так що шар даних стороною контактує з першим вуглецевим шаром;
нанесення другого вуглецевого шару, так що другий вуглецевий шар стороною контактує з шаром даних; і
нанесення другого діелектричного шару, в який введений щонайменше один газ, так що другий діелектричний шар стороною контактує з другим вуглецевим шаром.
16. Оптичний носій інформації, що містить:
щонайменше одну опорну підкладку; і
щонайменше один шар даних, що містить: телур; і
введений діоксид вуглецю, монооксид вуглецю або як діоксид вуглецю, так і монооксид вуглецю.
17. Оптичний носій інформації за п. 16, що додатково містить щонайменше один проміжний шар між опорною підкладкою і шаром даних.
18. Оптичний носій інформації за п. 16, що містить першу опорну підкладку і другу опорну підкладку.
19. Оптичний носій інформації за п. 16, в якому шар даних містить метал телур (Те) або щонайменше один сплав телуру.
20. Оптичний носій інформації за п. 16, в якому шар даних містить TexSe100-x, TexSe100-x (де X менше або дорівнює 95), Te86Se14, Te79Se21, TexSb100-x, TexSb100-x (де X менше або дорівнює 95), TexSeySbz, TexSeySbz (де X+Y+Z=100), TexSeySbz (де X+Y+Z=100, Y дорівнює 10-30, і Z дорівнює 5-20), Te75Se20Sb5, Te72,5Se20Sb7,5, Te3Sb2, TexSeyInz, TexSeyInz (де X+Y+Z-100), TexSeyInz (де X+Y+Z=100, Y дорівнює 10-30, і Z дорівнює 5-20), InTe3, Te75Se20In5, Te72,5Se20In7,5, TexSeyPbz, TexSeyPbz (де X+Y+Z=100), TexSeyPbz (де X+Y+Z=100, Y дорівнює 10-30, і Z дорівнює 5-20), Te75Se20Pb5, Te72,5Se20Pb7,5, TePb, TexSeySnz, TexSeySnz (де X+Y+Z=100), TexSeySnz (де X+Y+Z=100, Y дорівнює 10-30, і Z дорівнює 5-20), Te75Se20Sn5, Te72,5Se20Sn7,5, Te3Bi2, TexSeyBiz, TexSeyBiz (де X+Y+Z=100), TeSn, TexSeyBiz, (де X+Y+Z=100, Y дорівнює 10-30, і Z дорівнює 5-20), Te75Se20Bi5, Te72,5Se20Bi7,5, TeGeAs, TeGeSbS, TeOxGe, TeOxSn, Pb-Te-Se, Pb-Te-Sb, As-Te, As10Te90, As32Te68, Ge-Te, Ge10Te90 або CdTe.
21. Оптичний носій інформації за п. 16, в якому шар даних містить діоксид вуглецю і не містить монооксиду вуглецю.
22. Оптичний носій інформації за п. 16, в якому носій має вищу стійкість до окиснення, ніж має відповідний носій, що не має діоксиду вуглецю і монооксиду вуглецю.
23. Спосіб виготовлення оптичного носія інформації, причому спосіб включає:
забезпечення опорної підкладки; і
нанесення шару даних, що містить: телур; і
введений діоксид вуглецю, монооксид вуглецю або як діоксид вуглецю, так і монооксид вуглецю.
24. Спосіб за п. 23, в якому етап нанесення шару даних включає напилення, реактивне напилення, електронно-променеве напилення, лазерну абляцію мішені або хімічне осадження з парової фази.
25. Спосіб за п. 23, в якому етап нанесення шару даних включає нанесення телуру в присутності діоксиду вуглецю, але не в присутності монооксиду вуглецю.
26. Спосіб за п. 23, в якому етап нанесення шару даних включає нанесення телуру в присутності від приблизно 1 об. % до приблизно 50 об. % діоксиду вуглецю або монооксиду вуглецю.
27. Спосіб за п. 23, що додатково включає нанесення щонайменше одного проміжного шару, так що проміжний шар сторонами контактує як з опорною підкладкою, так і з шаром даних.
28. Спосіб за п. 23, що додатково включає нанесення другої опорної підкладки.
29. Оптичний носій інформації, що містить:
щонайменше одну опорну підкладку; і
щонайменше один шар даних, в який введений щонайменше один газ.
30. Оптичний носій інформації за п. 29, в якому шар даних містить вуглець, аморфний вуглець, алмазоподібний вуглець, карбід кремнію, карбід бору, нітрид бору, кремній, аморфний кремній, германій, аморфний германій або їх комбінації.
31. Оптичний носій інформації за п. 29, в якому газ не має атомів кисню.
32. Оптичний носій інформації за п. 29, в якому газом є молекулярний водень (Н2), молекулярний азот (N2), гелій (Не), аргон (Аr), неон (Ne), криптон (Kr), ксенон (Хе), хлор (Сl2) і фтор (F2).
33. Оптичний носій інформації за п. 29, в якому газом є окиснений газ.
34. Оптичний носій інформації за п. 29, в якому газом є монооксид вуглецю, діоксид вуглецю, молекулярний кисень, озон, оксиди азоту, оксиди сірки або їх суміші.
35. Оптичний носій інформації за п. 29, в якому газом є діоксид вуглецю.
Текст
Реферат: Описуються оптичні носії інформації, що містять шар з металевого матеріалу і шар з вуглецевого матеріалу. Розміщення шару з металевого матеріалу і шару з вуглецевого матеріалу розроблено так, щоб зменшити або усунути проблеми, пов'язані з окисненням і утворенням берми під час запису даних на носій. UA 102702 C2 (12) UA 102702 C2 UA 102702 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Рівень техніки Винахід належить до носія для довготривалого зберігання цифрових даних і, конкретніше, до матеріалів і процесів виробництва, які створюють дуже стабільні носії для зберігання цифрових даних. Зокрема, описуються оптичні диски, що містять металевий шар і вуглецевий шар. Оптичні носії для зберігання інформації звичайно містять декілька компонентів, таких як шари даних, діелектричні шари і опорні підкладки. Кожний з різних компонентів вносить деяку функціональну можливість в комерційний продукт. Не так давно були запропоновані телурові матеріали для використання в оптичних носіях для зберігання інформації, але з багатьох причин досі вони не використовувалися в промисловому масштабі. Телур відомий тим, що він піддається окиснення, і були запропоновані різні підходи для зменшення або усунення даної проблеми. Додатковою проблемою, яка часто спостерігається в телурових носіях, є утворення «берм» ("berms"). Берма являє собою підняту зону, що оточує записаний «піт», утворений при записі оптичного носія даних, використовуючи лазер. Матеріал, який спочатку займав цей простір, видаляється і створює підняту кромку «берм». Берми викликають артефакт у високочастотному (HF) сигналі, який зменшує ефективні подвоєні амплітудні значення, коли носій зчитують. Це зменшує сигнал, з якого декодер інтерпретує дані. Нижченаведене являє собою представницьку вибірку науково-дослідницької і патентної літератури, що описує використання телурових матеріалів і спроби, зроблені для зменшення проблем, пов'язаних з використанням телуру в оптичних носіях даних. Повідомлялося, що шар зі сплаву телуру коалесціює в дискретні сферичні частинки після лазерного запису (Holstein, W.L. і Begnoche, B.C. J. Appl. Phys. 60(8): 2938-2943 (1986)). Був підготовлений диск, що має алюмінієву підкладку диска, який включав в себе поглинаючий шар товщиною меншою 15 нм, виконаний зі сплаву Te80Se19As1. Поглинаючий шар покривався напиленим діелектричним органічним покривним шаром товщиною 250 нм. Збільшення потужності лазера, який використовується для запису міток на диск, як було виявлено, збільшує розмір міток. Крім того, утворення частинок, як було виявлено, збільшується із збільшенням потужності лазера. Автори відрізняють ці результати від результатів, що повідомляються раніше, згідно з якими були виявлені фазові зміни або механізми абляції для утворення міток. Були досліджені форми отворів, утворених в тонких плівках на підкладці з поліметилметакрилату з використанням різних металоплівкових систем (J. Appl. Phys. 50: 6881 (1979)). Різними використаними системами були As-Te, Ge-Te, As-Se, Ge-Se і Sb-S. Було виявлено, що висока в'язкість плівки є корисною для отримання отворів з чіткою формою. Електролітична корозія обговорювалася як така, що викликає серйозні недоліки телурових плівок для їх використання в носіях даних (Kivits, Р., та інше, J. Vac. Sci. Technol. 18(1): 68-69 (1981)). Додавався селен, щоб зробити телурову плівку аморфною. Кліматичні випробування показали, що плівки Te-Se-Sb були стабільними протягом більше 200 днів. У подальшій публікації описано сповільнення окиснення в результаті додавання In, Pb, Sn, Bi або Sb у плівки метал-Te-Se (Terao, M., та інше J. Appl. Phys. 62(3): 1029-1034 (1987)). Патент США № 4322839 (виданий 30 березня 1982 р.) пропонує промінь напівпровідникового лазера, який працює в безперервному режимі, і його використання при записі інформації на оптичний диск. Оптичний диск міг містити оксид телуру. Повідомлялося, що додавання PbО і V2O5 в різних концентраціях змінює швидкість оптичного поглинання. Заявка на європейський патент № 82301410.5 (WO 0062975 A1; опублікована 20 жовтня 1982 р.) представляє оптичний носій запису, що має телуровий і вуглецевий записуючий шар. Вуглець присутній із заданим вмістом 5-50 ат. відсотків. Телуро-вуглецевий шар представлений як такий, що має хорошу чутливість і великий термін служби. Патенти США № 4357366 (виданий 2 листопада 1982 р.) і 4385376 (виданий 24 травня 1983 р.) пропонують додавання тонкої телурової плівки на пластину основи і окиснення телуру до утворення двох окиснюючих шарів. Кожний з численних окиснюючих шарів містить різні оксиди телуру. Ультрафіолетове випромінювання використовується для того, щоб спричинити окиснення. Патент США № 4410968 (виданий 18 жовтня 1983 р.) пропонує деформовану металеву телурову плівку, осаджену на підкладку диска, і модульований промінь світла для запису інформації. Світло плавить, але не випаровує, телуровий матеріал, приводячи до перерозподілу матеріалу, який змінює відбивну здатність променя світла зчитування. Патент США № 4423427 (виданий 27 грудня 1983 р.) пропонує використання дисків, які містять два або більше шарів неконформного покриття з бар'єрним шаром розчинника між шарами покриття. Поглинаючий шар в диску може бути виконаний з різних металів і сплавів, 1 UA 102702 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 включаючи телур або сплави телуру. Шари покриття і бар'єрний шар розчинника корисні при підготовці підкладок, позбавлених макроскопічних і мікроскопічних дефектів. Патент США № 4433340 (виданий 21 лютого 1984 р.) пропонує оптичний носій запису, що має телуровий шар, який містить певний заданий атомний відсоток вуглецю. Присутність вуглецю в телуровому шарі, як пропонувалося, знижує окиснення телуру киснем або вологою. Патент США № 4476214 (виданий 9 жовтня 1984 р.) пропонує оптичний інформаційний диск, що містить пластину підкладки і сплав телуру, селену і сурми. Матеріал записуючого шару задовольняє формулі TexSeySbzSq, в якій х=55-85 ат.%, у=13-30 ат.%, z=1-12 ат.%, q=0-10 ат.% і х+у+z+q=100. Прийнятними записуючими шарами є сплави Te60Se25Sb10S5 і Te75Se15Sb5S5. Було виявлено, що сплави надають сприятливі властивості абляції записуючому шару. Патент США № 4583102 (виданий 15 квітня 1986 р.) описує оптичний диск, що має каучукову підкладку диска, записуючий шар носія, прозорий шар, утворений на записуючому шарі носія, і прозорий захисний каучуковий шар. Записуючий шар носія може містити оксид телуру або органічний забарвлюючий матеріал. Прозорим шаром може бути зв’язувальний шар або повітряний шар. Повідомлялося, що розташування шарів дає менший коефіцієнт помилок порівняно із звичайним оптичним диском. Заявка на європейський патент № 85309330.0 (WO 0186467 A2; опублікована 2 липня 1986 р.) пропонує носій запису даних з телуром і 10-80 атомними відсотками вуглецю. Записуючий шар може бути утворений за допомогою розпилення телуру в присутності метану і аргону. Патент США № 4625215 (виданий 25 листопада 1986 р.) пропонує пристрій для зберігання інформації, що має підкладку у формі диска, вирівнюючий шар, відбиваючий шар, тришарову структуру з фторвуглецевого фазового шару, активного шару і фторвуглецевого матричного шару, і тонкий прозорий електропровідний покривний шар. Активний шар вміщений між фазовим шаром і матричним шаром. Активний шар містить глобули зі сплаву телуру, селену і миш'яку. Прикладення променя лазера спричиняє спікання активного шару і змінює коефіцієнт оптичного пропускання тришарової структури. Фазовий шар ізолює активний шар від ефекту поглинання тепла відбиваючого шару, дозволяючи лазерній енергії розсіюватися в активному шарі. Патент США № 4647947 (виданий 3 березня 1987 р.) описує підкладку і поглинаючий електромагнітну енергію шар. Шар може містити низькоплавкі метали, такі як телур, сурма, олово, вісмут, цинк або свинець. Шар також може містити елементи, які знаходяться в газоподібному стані при температурі нижчій заданої температури. Прикладення енергії спричиняє піднімання записуючого шару, утворюючи підвищення. Патент США № 4682321 (виданий 21 липня 1987 р.) пропонує оптичний диск, що містить численні тонкі плівкові шари з германію, телуру, вісмуту, сурми і їх сплавів. Опромінення променем лазера перетворює численні шари в один шар. Заявка на європейський патент № 89105303.5 (WO 0335275 A2; опублікована 4 жовтня 1989 р.) описує використання записуючої плівки, що містить телур, вуглець і водень. Вміст вуглецю плюс водню визначається їх атомним відсотковим вмістом, який дорівнює або більший 25 атомних відсотків і менший або дорівнює 38 атомним відсоткам. Діапазони були вибрані для забезпечення хорошої чутливості запису, стійкості до окиснення і запасу потужності лазера відтворення. Патенти США №№ 4908250 (виданий 13 березня 1990 р.) і 5073243 (виданий 17 грудня 1991 р.) пропонують диск, що має підкладку, нижній шар і записуючий шар з низькоплавкого телуру. Нижній шар послаблює тепловий удар, що передається із записуючого шару на підкладку диска. Нижній шар містить високополімерний матеріал, що має вищу термостійкість, ніж термостійкість підкладки. Фторвуглецеві каучук або полііміди пропонуються як приклади полімерних матеріалів. Патент США № 4929485 (виданий 29 травня 1990 р.) пропонує носій для зберігання інформації, що має записуючий шар аморфної структури, що містить вуглець і металевий елемент, напівметалевий елемент або напівпровідниковий елемент. Приклади елементів включають в себе Te, Se, Bi, Pb, Sb, Ag, Ga, As і Ge. Прикладення енергії до записуючого шару змінює структуру з аморфної форми до кристалічної форми. Ці структури пропонуються для розгляду окиснювальних властивостей телуру або інших раніше використовуваних металів. Патент США № 4990387 (виданий 5 лютого 1991 р.) пропонує використання вуглецю і фторового нижнього шару, який діє як дифузійний бар'єр, що захищає від проникнення води і кисню в записуючий шар. Записуючий шар описується як такий, що містить вуглець і металевий і напівпровідниковий елемент, такий як Te, Se, Ge, Sb, Pb, Sn, Ag, In і Bi. Записуючий шар має хорошу чутливість запису і антиокиснювальні характеристики. 2 UA 102702 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Патент США № 5013635 (виданий 7 травня 1991 р.) представляє носій для зберігання інформації, що складається з полікарбонатної підкладки і записуючого шару, що містить евтектичний сплав AgTe, вуглець і водень. Ці структури пропонуються для подолання окислювальних властивостей телуру та інших раніше використовуваних металів. Патент США № 5061563 пропонує підготовку записуючої плівки, яка містить телур, вуглець і водень, що має структуру, в якій телурові кластери розосереджені в C-H матриці, де вуглець і водень пов'язані один з одним хімічними зв'язками. Ця система була запропонована як можливе розв'язання проблем, що викликаються окисненням телурових плівок. Було виявлено, що результативна записуюча плівка поглинала в дальньому інфрачервоному діапазоні (25-100 мкм). Патент США № 5102708 (виданий 7 квітня 1992 р.) пропонує носій запису даних, що містить підкладку, зв’язувальний шар, утворений плазмовою полімеризацією фторвуглецевого газу C4F8, і записуючий шар, що містить Te, С, Н, і метал, що складається з Ag, Au і Cu в різних співвідношеннях вмісту. Патент США № 5510164 (виданий 23 квітня 1996 р.) описує оптичний диск, що містить активний шар даних на основі телуру. Опромінення лазером викликає розтікання сплаву телуру і утворення дірок. Диск містить «м'який» деформований шар безпосередньо на телуровому шарі. Силіконові еластомери, фторований вуглець, поліакрилат, етиленпропілен і поліуретан перераховані як зразкові матеріали для деформованого шару. Деформований шар є м'яким, дозволяючи телуру розтікатися, не вимагаючи надмірної потужності лазера. Патенти США №№ 5580632 (виданий 3 грудня 1996 р.) і 5652037 (виданий 29 липня 1997 р.) описують записуючі плівки, виконані з аморфного сплаву, що містить Ge, Sb і Te. Опромінення плівки змінює сплав в кристалічний GeTe і кристалічний SbTe. Ця зміна є такою, що виявляється оптично. Патент США № 5796708 (виданий 18 серпня 1998 р.) пропонує оптичний диск, що має перший записуючий підшар із Ge-Sb-Te і другий записуючий підшар із Bi-Te. Незважаючи на багато які відомі розробки, що належать до використання телуру та інших металів в оптичних носіях інформації, все ще існує потреба в нових матеріалах і способах, що роблять метали привабливими з комерційної точки зору для використання в оптичних носіях інформації. Особливо привабливі матеріали і способи, які зменшують або усувають проблеми, пов'язані з окисненням і утворенням берм. Діелектричні шари часто включені в оптичні диски зберігання даних для захисту матеріалів шару даних від корозії, що викликається дифундуючим киснем або водою. Діелектричні шари часто виконують з неорганічних матеріалів, таких як діоксид кремнію, сульфід цинку - діоксид кремнію, діоксид цирконію або оксинітрид кремнію-нікелю. Діелектричні шари, що містять діоксид кремнію, в цей час широко використовуються у виробах, що серійно випускаються. Діелектричні шари також діють як електричні ізолятори, ефективно розділяючи різні шари оптичного диска. Матеріали, використовувані в діелектричному шарі, звичайно вибираються відносно їх оптичної прозорості, так що шар оптично не створює перешкод для запису на диск або зчитування даних з нього. Оптичні властивості діелектричних матеріалів змінюються зі зміною використовуваної довжини хвилі світла. Наприклад, кремній є прозорим на довжині хвиль світла більшій 400 нм, але є таким, що поглинає на довжині хвиль світла меншій 400 нм. Звичайні діелектричні матеріали також використовуються для теплового захисту підкладок і шарів запису. Діелектричні матеріали не схильні до дефектів пористості і в їх склоподібному стані звичайно не схильні до погіршення характеристик. Вибір конкретного діелектричного матеріалу може включати в себе багато які критерії, такі як вартість, адгезія до сусідніх матеріалів на їх поверхнях розділення, змішуваність або не змішуваність матеріалів, точка плавлення і теплоємність. Вуглець не використовувався широко в оптичних носіях, що серійно випускаються. Нижче наведено декілька посилань, в яких обговорюється використання різних матеріалів, включаючи вуглець, як «шари на межі розділення». Публікація заявки США № 2004/0166440 А1 (опублікованої 21 серпня 2004 р.) пропонує перезаписувані оптичні диски зі зміною фази, що мають підкладку, перший захисний шар, записуючий шар, другий захисний шар і відбиваючий шар. Записуючий шар включає в себе складний склад Sb, Te, Ge і In в конкретних певних атомних співвідношеннях. Публікація враховує додавання «шару на межі розділення» з нітриду, оксиду або карбіду на одній або обох сторонах записуючого шару. Диски також можуть містити «дифузійний захисний шар», виконаний з подібних матеріалів. Шар на межі розділення не має сірчаних компонентів і захищає записуючий шар від проникнення сірки. 3 UA 102702 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Публікація заявки США № 2005/0074694 А1 (опублікованої 7 квітня 2005 р.) пропонує носій запису інформації, що включає в себе записуючий шар зі зміною фази, фаза якого може змінюватися між кристалічною фазою і аморфною фазою, шар Cr і О і шар Ga і O. Робочий приклад 11 описує додавання шару, що містить С, розташованого між записуючим шаром і шаром, що містить Ga, передбаченим як «шар на межі розділення», і/або між шаром, що містить Cr, і записуючим шаром. Шари на межі розділення діють для запобігання перенесення речовин між діелектричними шарами і записуючим шаром. Шар на межі розділення має низьке оптичне поглинання, має точку плавлення, яка настільки висока, що він не плавиться при записі, і має хорошу адгезію до записуючого шару. Патент США № 6790592 В2 (виданий 14 вересня 2004 р.) пропонує оптичний носій інформації зі зміною фази, що має задані записуючі шари та інші складні розміщення шарів. Патент передбачає верхні і нижні захисні шари, виконані з різних матеріалів, включаючи оксиди, нітриди, сульфіди, карбіди металу, алмазоподібний вуглець і їх суміші. Патент «вимагає», щоб захисні шари мали вищу точку плавлення, ніж точка плавлення записуючого шару. Патент також «вимагає», щоб захисні шари мали високу теплопровідність, низький коефіцієнт теплового розширення і хороші адгезійні здатності. Патент США № 7169533 В2 (виданий 30 січня 2007 р.) пропонує оптичний носій запису інформації зі зміною фази, що має прозору підкладку, реверсивний записуючий шар, діелектричний шар на основі Ta і срібний відбиваючий шар. «Шар на межі розділення», що містить вуглець або нітрид, оксид, карбід або нітрооксид елемента альфа (Sn, In, Zr, Si, Cr, Al, V, Nb, Mo, W, Ti, Mg або Ge), може використовуватися для запобігання відшарування. Шар на межі розділення також запобігає дифузії атомів між записуючим шаром і діелектричним шаром. Товщина шару на межі розділення становить, переважно, щонайменше 1 нм і максимум 10 нм товщиною, і переважніше щонайменше 1 нм і максимум 5 нм товщиною. У більшості виробів, що серійно випускаються, дані записуються за допомогою зміни молекулярного стану органічного барвника або фази металу або сплаву, а інші матеріали у виробі вибираються сумісними з цими механізмами зберігання даних. Однак для досягнення постійного зберігання даних бажані інші більш постійні і безповоротні механізми. Незважаючи на численні відомі розробки, що належать до використання неорганічних матеріалів як діелектричні шари в оптичних носіях інформації, все ще існує потреба в нових матеріалах і способах. Суть винаходу Описані оптичні носії інформації, що містять різні поєднання шару з металевого матеріалу і шару з вуглецевого матеріалу. Використання шару з вуглецевого матеріалу захищає сусідній шар даних від різних факторів, таких як окиснення, деформації при нагріванні і пошкодження під дією напружень. Використання шару з вуглецевого матеріалу також може зменшити або усунути утворення берми в шарі металевого матеріалу після запису лазером або іншим джерелом енергії. Шари з вуглецевого матеріалу також можуть використовуватися як діелектричний шар в різних оптичних носіях інформації. Було виявлено, що поєднання шарів з вуглецевого матеріалу і шарів з металевого матеріалу є дуже привабливим для розробки оптичних носіїв інформації з архівною якістю. Опис фігур Нижченаведені фігури утворюють частину даного опису винаходу і включені для того, щоб додатково продемонструвати деякі аспекти даного винаходу. Винахід може бути краще зрозумілий в результаті посилання на одну або декілька цих фігур в поєднанні з докладним описом конкретних варіантів здійснення, представлених в даному документі. Фіг. 1а зображає оптичний носій інформації, що має опорну підкладку і шар даних. Фіг. 1b зображає оптичний носій інформації, що має опорну підкладку, шар даних і шар захоплення. Фіг. 1с зображає оптичний носій інформації, що має опорну підкладку, шар даних і відбиваючий шар. Фіг. 1d зображає оптичний носій інформації, що має опорну підкладку, шар даних і відбиваючий шар захоплення. Фіг. 1е зображає оптичний носій інформації, що має опорну підкладку, дифузійний бар'єр, шар даних і відбиваючий шар захоплення. Фіг. 1f зображає оптичний носій інформації, що має опорну підкладку, дифузійний бар'єр, шар даних, відбиваючий шар захоплення, і захисний герметизуючий бар'єр. Фіг. 1g зображає оптичний носій інформації, що має шар захисту від впливу навколишнього середовища, стійкий до подряпин шар, блокуючий ультрафіолетове випромінювання шар, 4 UA 102702 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 опорну підкладку, дифузійний бар'єр, шар даних, відбиваючий шар захоплення і захисний герметизуючий бар'єр. Фіг. 2а зображає оптичний носій інформації, що має опорну підкладку, шар даних і шар з вуглецевого матеріалу. Фіг. 2b зображає оптичний носій інформації, що має опорну підкладку, шар з вуглецевого матеріалу і шар даних. Фіг. 2с зображає оптичний носій інформації, що має опорну підкладку, щонайменше один проміжний шар, шар даних і шар з вуглецевого матеріалу. Фіг. 2d зображає оптичний носій інформації, що має опорну підкладку, щонайменше один проміжний шар, шар з вуглецевого матеріалу і шар даних. Фіг. 3 зображає оптичний носій інформації, що має опорну підкладку, перший шар з вуглецевого матеріалу, шар даних і другий шар з вуглецевого матеріалу. Фіг. 3b зображає оптичний носій інформації, що має опорну підкладку, щонайменше один проміжний шар, перший шар з вуглецевого матеріалу, шар даних і другий шар з вуглецевого матеріалу. Фіг. 3с зображає оптичний носій інформації, що має першу опорну підкладку, шар даних, шар з вуглецевого матеріалу і другу опорну підкладку. Фіг. 3d зображає оптичний носій інформації, що має першу опорну підкладку, перший шар з вуглецевого матеріалу, шар даних, другий шар з вуглецевого матеріалу і другу опорну підкладку. Фіг. 3е зображає оптичний носій інформації, що має першу опорну підкладку, перший проміжний шар, перший шар з вуглецевого матеріалу, шар даних, другий шар з вуглецевого матеріалу, другий проміжний шар і другу опорну підкладку. Фіг. 4а зображає оптичний носій інформації, що має опорну підкладку, шар з металевого матеріалу і шар з вуглецевого матеріалу. Фіг. 4b зображає варіант оптичного носія інформації, показаний на фіг. 4а, де змінені на зворотне положення шари з металевого матеріалу і шари з вуглецевого матеріалу відносно опорної підкладки. Оптичний носій інформації має опорну підкладку, шар з вуглецевого матеріалу і шар з металевого матеріалу. Фіг. 4с зображає оптичний носій інформації, що має опорну підкладку, один або декілька проміжних шарів, шар з металевого матеріалу і шар з вуглецевого матеріалу. Фіг. 4d зображає оптичний носій інформації, що має першу опорну підкладку, перший шар з вуглецевого матеріалу, шар з металевого матеріалу, другий шар з вуглецевого матеріалу і другу опорну підкладку. Фіг. 5а зображає оптичний носій інформації, що має шар підкладки, який стикається на стороні з шаром даних з телуру/діоксиду/монооксиду вуглецю. Фіг. 5b зображає оптичний носій інформації, що має шар підкладки, щонайменше один проміжний шар і шар даних з телуру/діоксиду/монооксиду вуглецю. Фіг. 5с зображає оптичний носій інформації, що має перший шар підкладки, шар даних з телуру/діоксиду/монооксиду вуглецю і другий шар підкладки. Фіг. 6 зображає зниження оптичної густини (або збільшення оптичної прозорості) вуглецевих плівок, підготовлених зі збільшуваними концентраціями окисненого газу діоксиду вуглецю. На осі х представлена довжина хвилі в нм. На осі у представлена спектральна поглинаюча здатність по товщині (1/нм). Лінія, позначена квадратними символами, представляє 1 об.% діоксиду вуглецю. Лінія, позначена ромбовидними символами, представляє 2 об.% діоксиду вуглецю. Лінія, позначена круглими символами, представляє 4 об.% діоксиду вуглецю. Фіг. 7 зображає графік оптичної густини у часі для телурових плівок порівняно із плівками з телуру і діоксиду вуглецю. На осі х представлений час в днях. На осі у представлена оптична густина (або спектральна поглинаюча здатність), виміряна як відношення (OD-ODinit)/ODinit. Графік показує, що додавання діоксиду вуглецю до телуру зменшує зміни в результаті окиснення. Квадратні символи представляють телур без доданого діоксиду вуглецю; символи «х» представляють 1% доданого діоксиду вуглецю; «ромбовидні» символи представляють 2% доданого діоксиду вуглецю; символи «заповненого кола» представляють 2,3% доданого діоксиду вуглецю; символи «+» представляють 2,5% доданого діоксиду вуглецю; символи «тире» представляють 2,7% доданого діоксиду вуглецю; символи «*» представляють 3% доданого діоксиду вуглецю; символи «трикутника» представляють 4% доданого діоксиду вуглецю; і символи «не заштрихованого кола» представляють 10% доданого діоксиду вуглецю. Фіг. 8 зображає графік відбивної здатності у часі для телурових плівок порівняно з плівками з телуру і діоксиду вуглецю. На осі х представлений час в днях. На осі у представлена відбивна здатність у відсотках. Квадратні символи представляють телур без доданого діоксиду 5 UA 102702 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вуглецю; символи «х» представляють 1% доданого діоксиду вуглецю; «ромбовидні» символи представляють 2% доданого діоксиду вуглецю; символи «заповненого кола» представляють 2,3% доданого діоксиду вуглецю; символи «+» представляють 2,5% доданого діоксиду вуглецю; символи «тире» представляють 2,7% доданого діоксиду вуглецю; символи «*» представляють 3% доданого діоксиду вуглецю; символи «трикутника» представляють 4% доданого діоксиду вуглецю; і символи «не заштрихованого кола» представляють 10% доданого діоксиду вуглецю. Докладний опис винаходу Хоч склади і способи описані на мові «вмісту» різних компонентів або етапів (що інтерпретується як значення «включаючи, але не обмежуючись ними»), склади і способи також можуть «складатися, по суті, з» або «складатися з» різних компонентів і етапів, така термінологія не повинна інтерпретуватися як така, що визначає, по суті, групи із закритими елементами. Оптичні накопичувачі інформації, описані в даному документі, переважно не є магнітними. Дані, записані на оптичний носій інформації, описаний в даному документі, переважно не є оборотними мітками або мітками зі зміною фази, але швидше є постійними, нестираними, фізичними мітками зміни. Оптичний носій інформації, описаний в даному документі, переважно придатний для використання як архівний носій. Дані, що зберігаються на архівних носіях, переважно є зчитуваними після приблизно 1 місяця, після приблизно 1 року, після приблизно 2 років, після приблизно 3 років, після приблизно 4 років, після приблизно 5 років, після приблизно 6 років, після приблизно 7 років, після приблизно 8 років, після приблизно 9 років, після приблизно 10 років, після приблизно 20 років, після приблизно 30 років, після приблизно 40 років, після приблизно 50 років, після приблизно 60 років, після приблизно 70 років, після приблизно 80 років, після приблизно 90 років, після приблизно 100 років, після приблизно 200 років, після приблизно 300 років, після приблизно 400 років, після приблизно 500 років та ідеально нескінченно. Оптичні носії інформації, описані нижче, можуть бути, як правило, будь-якої форми і розміру. Носії звичайно є плоскими і круглими за формою. Передбачуваними в цей час розмірами є приблизно 8 см в діаметрі, приблизно 12 см в діаметрі (подібно до звичайного компакт-диска (CD) або цифрового багатофункціонального диска (DVD)), приблизно 13 см в діаметрі, приблизно 20 см в діаметрі, приблизно 10 дюймів (приблизно 25,4 см) в діаметрі, приблизно 26 см в діаметрі і приблизно 12 дюймів (приблизно 30,48 см) в діаметрі. Вигляд в поперечному розрізі оптичного носія інформації може бути симетричним або асиметричним. Поперечний розріз, в більшості випадках, є звичайно асиметричним. Оптичний носій інформації, описаний нижче, як правило, включає в себе щонайменше одну опорну підкладку. Опорна підкладка може бути, в основному, з будь-якого матеріалу, сумісного з використанням в оптичному пристрої зберігання інформації. Широко доступні полімери або керамічні матеріали, що мають необхідні оптичні і механічні властивості. Опорні підкладки звичайно містять полікарбонат, полістирол, оксид алюмінію, полідиметилсилоксан, поліметилметакрилат, оксид кремнію, скло, алюміній, нержавіючу сталь або їх суміші. Якщо не потрібна прозорість підкладки, то можуть використовуватися металеві підкладки. Також можуть використовуватися інші оптично прозорі пластмаси або полімери. Опорні підкладки можуть вибиратися з матеріалів, що мають достатню твердість або жорсткість. Твердість або жорсткість звичайно вимірюється як модуль Юнга в одиницях тиску на одиницю площі і становити, переважно, від приблизно 0,5 ГПа до приблизно 70 ГПа. Конкретними прикладами значень жорсткості є приблизно 0,5 ГПа, приблизно 1 ГПа, приблизно 5 ГПа, приблизно 10 ГПа, приблизно 20 ГПа, приблизно 30 ГПа, приблизно 40 ГПа, приблизно 50 ГПа, приблизно 60 ГПа, приблизно 70 ГПа і діапазони між будь-якими двома з цих значень. Опорні підкладки можуть вибиратися з матеріалів, що мають показник заломлення від приблизно 1,45 до приблизно 1,70. Конкретні приклади показника заломлення включають в себе приблизно 1,45, приблизно 1,5, приблизно 1,55, приблизно 1,6, приблизно 1,65, приблизно 1,7 і діапазони між будь-якими двома з цих значень. Підкладка переважно містить матеріали, які не піддаються ефектам погіршення характеристик через старіння. Переважними матеріалами в цей час є полікарбонат, скло і оксид кремнію (кварцове скло). Опорна підкладка, в основному, може бути будь-якої товщини. Товщина підкладки може вибиратися як функція ємності приводу: підкладки товщиною 1,2 мм сумісні з приводами компакт-диска, підкладки товщиною 0,6 мм сумісні з приводами DVD, і підкладки товщиною 0,1 мм сумісні з приводами «Blu-ray» диска (BD). Товщина історично вибиралася як для підтримки 6 UA 102702 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 маси, що обертається, в розумних межах, в той же час зберігаючи необхідну площинність і жорсткість підкладки для утримування шару даних у фокусі під час процесу зчитування і запису. Матеріали - вуглецевий шар Один варіант здійснення даного винаходу містить оптичний носій інформації, придатний для архівних цілей. Матеріали і процеси виробництва розроблені для забезпечення довговічності і не підданості значною мірою ефектам погіршення характеристик через старіння. Аналогічно, передбачається, що процес запису інформації є постійним і не підданим значною мірою ефектам погіршення характеристик через старіння. Носій включає в себе щонайменше одну опорну підкладку 10 і щонайменше один шар 15 даних, в який введений газ. Він зображений на фіг. 1а. Шар даних може містити вуглець, аморфний вуглець, алмазоподібний вуглець, карбід кремнію, карбід бору, нітрид бору, кремній, аморфний кремній, германій, аморфний германій або їх поєднання. У цей час переважно, щоб шар даних містив аморфний вуглець. Аморфний вуглець являє собою стабільну речовину, яка вимагає значної кількості енергії активації для модифікування її оптичних властивостей. Ця особливість робить аморфний вуглець таким, що не змінюється під дією звичайних процесів старіння по тепловій і хімічній кінетиці. Аморфний вуглець також має хорошу хімічну стійкість і високий ступінь вуглецю графітизованого типу 2 (SP ). Шар даних також включає в себе щонайменше один газ, введений в структуру. Термін «введений» посилається на щонайменше один газ, який ковалентно пов'язаний, захоплений або адсорбований в або на аморфному вуглеці або іншому матеріалі. При обробці відповідним джерелом енергії оброблений шар даних може розпадатися і виділяти газ. Цей виділений газ розширяється і може створювати виступ або дільницю абляції, тим самим створюючи оптичний контраст, що виявляється між обробленими ділянками і необробленими ділянками. Газ може не мати атомів кисню або може містити атоми кисню. У шар даних може вводитися один газ або може вводитися два або більше газів. Якщо в шар даних вводиться два або більше газів, всі вони можуть не мати атомів кисню, всі можуть містити атоми кисню або можуть бути сумішшю одного або декількох газів, які не мають атомів кисню, і одного або декількох газів, які містять атоми кисню. Приклади газу, який не має атомів кисню, включають в себе молекулярний водень (H2), молекулярний азот (N2), гелій (He), аргон (Ar), неон (Ne), криптон (Kr), ксенон (Xe), хлор (Cl 2) і фтор (F2). У переважному в цей час варіанті здійснення газом є окиснений газ. Термін «окиснений газ» належить до газу, молекулярна формула якого включає в себе щонайменше один атом кисню. Приклади таких газів включають в себе монооксид вуглецю (CO), діоксид вуглецю (CO2), молекулярний кисень (O2), озон (O3), оксиди азоту (NOx), оксиди сірки (SOx) і їх суміші. Вважається, що кисень підвищує змінність шару даних при нагріванні до екстремальних температур. Також вважається, що кисень стабілізує шар запису при нормальних умовах, особливо відносно залишкових напружень у вуглецевих плівках. Вважається, що ця стабілізація є результатом того, що кисень, коли він ковалентно пов'язаний з вуглецем, окиснює вуглець і отримує дуже не реакційно здатні сполуки. У шар даних може вводитися один окиснений газ або можуть вводитися два або більше різних окиснених газів. Прозорість (або непрозорість) шару даних може модифікуватися коректуванням концентрації газу, використовуваного при підготовці шару даних. Було виявлено винахідниками даної заявки, що вищі концентрації газу приводять до більшої прозорості шару даних. Введений газ може бути виявлений і визначений кількісно з використанням методів, таких як рентгенівська фотоелектронна спектроскопія (XPS). Результативний шар покриття має вищу концентрацію газу, кисню або окисненого газу, ніж було б, якби він був підготовлений аналогічним чином, але без доданого газу під час підготовки. Було виявлено, що газ сприяє абляції шару даних. Нижченаведене являє собою обговорення механізму, який, як вважається в цей час, підвищує абляцію. Вважається, що точний механізм не обмежує варіанти здійснення даного винаходу. Під час процесу запису надмірне тепло, що створюється лазером запису, руйнує нормально сильні і стабільні ковалентні зв'язки між атомами газу і вуглецю. Процес нагрівання і розділення газу створює вибух, що витісняє як газ, так і аморфний вуглець з шару даних. Викид газу має комбінований ефект абляції шару запису з оптичного диска або постійного модифікування записаної частини шару даних, коли він стає або істотно менш прозорим або прозорішим залежно від конструкції системи, для лазера зчитування, ніж не записані зони шару даних. Як записані, так і не записані частини шару даних є дуже інертними (що не змінюються під дією звичайних процесів старіння по термічній і хімічній кінетиці) і оптично виразними. Крім того, перетворення зі стану введеного 7 UA 102702 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 газу в стан з меншою кількістю газу вимагає істотної енергії активації, запобігаючи появі зміни при природному хімічному кінетичному старінні. Шар даних, в основному, може бути будь-якої товщини. Товщина шару даних забезпечує оптичне поглинання. Нижня межа товщини може становити приблизно 10 нм або приблизно 20 нм. Верхня межа товщини може визначатися енергією, необхідною для модифікування шару даних і змінюється залежно від вибраного матеріалу. Прикладом верхньої межі є приблизно 100 нм. Зразкова товщина становить приблизно 10 нм, приблизно 20 нм, приблизно 30 нм, приблизно 40 нм, приблизно 50 нм, приблизно 60 нм, приблизно 70 нм, приблизно 80 нм, приблизно 90 нм, приблизно 100 нм і діапазони між будь-якими двома з цих значень. Значення товщини теоретично може обчислюватися як лямбда/2n, де лямбда являє собою довжину хвилі зчитування, і n являє собою показник заломлення шару. Опорна підкладка на стороні може безпосередньо стикатися з газом, введеним в шар даних, без якого-небудь проміжного шару або шарів. Альтернативно, один або декілька додаткових шарів можуть бути розміщені між опорною підкладкою і шаром даних. Показник заломлення, товщина і непрозорість підкладки і шару даних можуть оптимізуватися в не записаному стані, щоб оптично відбивати лазер зчитування. Світло, яке надходить на нижню сторону, у вигляді лазера зчитування створює перший відбитий промінь від межі розділення опорної підкладки/шару даних і другий відбитий промінь від межі розділення шару даних/повітря. Коректування товщини шару даних, так щоб обидва відбиті промені знаходилися у фазі, максимізує відбивання за допомогою конструктивної інтерференції. Збільшене відбивання при не записаному стані диска може забезпечувати більший оптичний контраст між записаними і не записаними частинами, підвищуючи відношення сигнал-шум в процесі зчитування. Записані частини шару даних можуть піддаватися абляції або видалятися з диска за допомогою лазера запису з високою потужністю, модульованого по інтенсивності потоком даних, що записуються на диск. Істотно менш інтенсивний лазер зчитування проходить через піддані абляції частини шару даних або поглинається в непрозорому вуглеці з меншим вмістом газу в оптичному контрасті з максимізованим відображенням, яке відбувається на не записаних частинах шару даних. Фотодіод виявляє оптичний контраст між записаними, або невідбивними, і незаписаними, або відбивними, частинами диска. Можуть бути додані додаткові шари, щоб зробити диск більш прийнятним для запису, довговічнішим для архівування, або більш сумісним з існуючими можливостями і форматами оптичних дисків. Оптичний носій інформації може додатково містити абляційний шар 20 захоплення. Абляційний шар захоплення може покривати шар даних для захоплення матеріалу, що піддається абляції під час процесу запису, і для захисту шару даних. Матеріали, прийнятні для шару захоплення, включають в себе аерогелі або тонкі металеві шари. Інші прийнятні матеріали включають в себе алюміній, хром, титан, срібло, золото, платину, родій, кремній, германій, паладій, іридій, олово, індій, інші метали, кераміку, SiO2, Al2O3, їх сплави, і їх суміші. Коли присутній абляційний шар захоплення, процес запису постійно відділяє гази, спочатку введені в шар даних, створюючи пустоти в шарі і пухирець або підвищення в абляційному шарі захоплення. Як описано вище, незаписані частини шару даних залишаються незмінними у часі, оскільки введений газ не легко видалити, крім як в процесі запису з енергією високої потужності. Абляційний шар захоплення має додаткову перевагу герметизації шару даних для запобігання потенційному забрудненню записуючої оптики від абляції матеріалів, що піддаються під час процесу запису. Виступ на абляційному шарі захоплення створює оптичний контраст з не записаними або непорушеними частинами шару запису, оскільки виступ поглинає випромінювання лазера зчитування, створюючи такий же ефект, як якби випромінювання лазера зчитування повністю передавалося через оптичний диск. Якби гази, видалені з шару даних і захоплені під абляційним шаром захоплення, зрештою повинні були залишити виступ, оптичні властивості виступу залишилися б незмінними. Отже, оскільки оптичні властивості записаних і не записаних частин є постійними, диск не піддається ефектам зниження характеристик через старіння. Оптичний носій інформації може додатково містити відбиваючий шар 25, як показано на фіг. 1с. Відбиваючий шар може використовуватися з абляційним шаром захоплення або без нього. Альтернативно, відбиваючий шар може функціонувати як відбиваючий шар, так і як абляційний шар захоплення (роблячи його відбиваючим шаром 30 захоплення; фіг. 1d). У цьому випадку, він забезпечує дві окремі стратегії запису. Перша стратегія запису забезпечує напівпрозорий шар запису. Як описано вище, прозорість шару запису коректується збільшеними концентраціями газу. Відбиваючий абляційний шар захоплення служить як дзеркало, віддзеркалюючи лазер зчитування на незаписаних зонах шару даних. Коли шар запису 8 UA 102702 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 піддається абляції за допомогою процесу запису, створюється виступ у відбиваючому абляційному шарі захоплення, створюючи ефективну призму, що запобігає безпосередньому відбиванню лазера зчитування зворотно на фотодіодний детектор. Отже, не записані зони є більш відбиваючими, і записані зони є такими, що більш поглинають лазер зчитування, забезпечуючи необхідний контраст в процесі зчитування. Друга стратегія запису забезпечує мінімально відбиваючий шар даних за допомогою коректування товщини, так що фаза відбитого світла від першої і другої поверхонь зміщена на 180 градусів по фазі для деструктивної інтерференції. Шар даних також може виготовлятися так, щоб він був менш прозорим за допомогою зменшення концентрації газу. Крім того, непрозорість шару даних і товщина можуть коректуватися для максимального поглинання лазера зчитування і деструктивного придушення фази світла. Процес запису експонує відбиваючий шар підданими абляції частинами шару запису. Незаписані зони є непрозорими або більш поглинаючими, і записані зони є відбиваючими, знову забезпечуючи необхідний контраст для процесу запису. Матеріали відбиваючого шару вибираються відносно їх високої довговічності і відбивної здатності і можуть містити матеріали, такі як кремній, срібло, титан, хром, платина, родій, золото, алюміній або їх сплави. Оптичний носій інформації додатково може містити дифузійний бар'єрний шар 35; фіг. 1е. Дифузійний бар'єрний шар може бути доданий між підкладкою і шаром даних для додавання додаткового шару захисту для шару даних, коли підкладка складається з полікарбонатних матеріалів. Без дифузійного бар'єрного шару кисень і волога легко дифундують через звичайні полікарбонатні підкладки, несприятливо реагуючи з шаром даних. Дифузійні бар'єрні матеріали вибираються відносно їх довговічності і стійкості до газів і вологи і можуть містити матеріали, такі як оксид кремнію, оксид алюмінію, кераміка, скло, оксиди металів, склоподібні матеріали або інші прозорі оксиди металів. Окремий дифузійний бар'єр не є необхідним, коли підкладка містить такі ж матеріали. Оптичний носій інформації додатково може містити захисний герметизуючий бар'єрний шар 40; фіг. 1f. Додаткові шари можуть додаватися над і під шарами, описаними вище, для додаткового захисту і збільшення довговічності цифрових даних. Захисний герметизуючий бар'єрний шар може містити матеріали, такі як хром, титан, оксид кремнію, оксид алюмінію, кераміку, скло, оксиди металів, склоподібні матеріали або полімер, отриманий методом центрифугування. Захисний герметизуючий бар'єрний шар є бажаним, якщо відбиваючий шар містить реакційно здатні матеріали. Захисним герметизуючим бар'єрним шаром також може бути відбиваючий шар залежно від вибраних матеріалів. Оптичний носій інформації додатково може містити, блокуючий ультрафіолетове випромінювання шар 45; фіг. 1g. Блокуючий ультрафіолетове випромінювання шар може додаватися під підкладку для запобігання потьмяніння підкладки або інших ефектів погіршення характеристик шару даних. Блокуючий ультрафіолетове випромінювання шар містить полікарбонатні або скляні плівки, що містять щонайменше один блокуючий ультрафіолетове випромінювання агент, такий як оксид цинку, оксид титану, карбід кремнію, скло або склоподібні матеріали. Оптичний носій інформації додатково може містити стійкий до подряпин шар 50; фіг. 1g. Одним з найбільш загальних видів відмови для оптичних дисків є подряпини, які спричиняють зниження сигналу оптичного зчитування як через розсіяння, так і через поглинання. Хоч ці подряпини знаходяться далеко від площини фокусування системи оптичного зчитування, оптично вони є дуже широкими (шириною в сотні або навіть тисячі доріжок) і тому можуть викликати широко поширені проблеми повторного зчитування. По суті, стійкий до подряпин шар може наноситися під підкладку. Стійкі до подряпин матеріали містять оксид кремнію, оксид алюмінію, карбід кремнію або склоподібні матеріали. Підкладка, блокуючий ультрафіолетове випромінювання шар і стійкий до подряпин шар можуть об'єднуватися у вигляді єдиного матеріалу, що виявляє всі корисні характеристики індивідуальних шарів. Іншими словами, підкладка може містити щонайменше один блокуючий ультрафіолетове випромінювання агент, щонайменше один стійкий до подряпин матеріал або і те й інше. Оптичний носій інформації додатково може містити шар 55 захисту від впливу навколишнього середовища; фіг. 1g. Шар захисту від впливу навколишнього середовища може додаватися для запобігання проникнення пилу, води або інших забруднюючих речовин в конструкцію диска. Типові шари захисту від впливу навколишнього середовища включають в себе гідрофобні матеріали і фторовані гідрофобні матеріали. Оптичний носій інформації може містити численні різні шари, розміщені в різних відмінних один від одного конфігураціях. Нижченаведене являє собою декілька прикладів простих і 9 UA 102702 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 складніших розміщень шарів в продукті оптичного носія інформації. Мається на увазі, що ці приклади не є вичерпними, оскільки існують численні варіанти шарів і порядків нанесення шарів. У цей час є переважним, що газом є окиснений газ, і що шар даних містить вуглець. У найпростішому варіанті здійснення носій може містити щонайменше одну опорну підкладку і щонайменше один шар даних, в який введений газ, так що опорна підкладка і шар даних сторонами контактують один з одним. У переважному в цей час варіанті здійснення шар даних стороною контактує з однією стороною опорної підкладки. У одному переважному в цей час варіанті здійснення опорна підкладка є полікарбонатною. У іншому, переважному в цей час, варіанті здійснення опорна підкладка виконана з кварцового скла або скла. У переважному в цей час варіанті здійснення шар даних містить вуглець. У цей час переважно, щоб газом був окиснений газ. У одному варіанті здійснення носій може містити щонайменше одну опорну підкладку, щонайменше один шар даних, в який введений газ, так що опорна підкладка і шар даних сторонами контактують один з одним, і щонайменше один абляційний шар захоплення, так що шар даних і абляційний шар захоплення сторонами контактують один з одним. У іншому варіанті здійснення носій може містити щонайменше одну опорну підкладку, щонайменше один шар даних, в який введений газ, так що опорна підкладка і шар даних сторонами контактують один з одним, і щонайменше один відбиваючий шар захоплення, так що шар даних і відбиваючий шар захоплення сторонами контактують один з одним. Це зображено на фіг. 1с. У іншому варіанті здійснення носій може містити щонайменше одну опорну підкладку, щонайменше один дифузійний бар'єрний шар, так що опорна підкладка і дифузійний бар'єрний шар сторонами контактують один з одним, щонайменше один шар даних, в який введений газ, так що дифузійний бар'єрний шар і шар даних сторонами контактують один з одним, і щонайменше один відбиваючий шар захоплення, так що шар даних і відбиваючий шар захоплення сторонами контактують один з одним. Це зображено на фіг. 1е. У іншому варіанті здійснення носій може містити щонайменше одну опорну підкладку, щонайменше один дифузійний бар'єрний шар, так що опорна підкладка і дифузійний бар'єрний шар сторонами контактують один з одним, щонайменше один шар даних, в який введений газ, так що дифузійний бар'єрний шар і шар даних сторонами контактують один з одним, щонайменше один відбиваючий шар захоплення, так що шар даних і відбиваючий шар захоплення сторонами контактують один з одним, і щонайменше один захисний герметизуючий бар'єрний шар, так що відбиваючий шар захоплення і захисний герметизуючий бар'єрний шар сторонами контактують один з одним. Це зображено на фіг. 1f. У іншому варіанті здійснення носій може містити щонайменше одну опорну підкладку, що має першу сторону і другу сторону, щонайменше один дифузійний бар'єрний шар, так що опорна підкладка і дифузійний бар'єрний шар сторонами контактують один з одним, щонайменше один шар даних, в який введений газ, так що дифузійний бар'єрний шар і шар даних сторонами контактують один з одним, щонайменше один відбиваючий шар захоплення, так що шар даних і відбиваючий шар захоплення сторонами контактують один з одним, щонайменше один захисний герметизуючий бар'єрний шар, так що відбиваючий шар захоплення і захисний герметизуючий бар'єрний шар сторонами контактують один з одним, щонайменше один блокуючий ультрафіолетове випромінювання шар, так що опорна підкладка і блокуючий ультрафіолетове випромінювання шар сторонами контактують один з одним, щонайменше один стійкий до подряпин шар, так що стійкий до подряпин шар і блокуючий ультрафіолетове випромінювання шар сторонами контактують один з одним, і щонайменше один шар захисту від впливу навколишнього середовища, так що шар захисту від впливу навколишнього середовища і блокуючий ультрафіолетове випромінювання шар сторонами контактують один з одним. Це показано на фіг. 1g. У самому конкретному варіанті здійснення оптичний носій інформації може містити опорну підкладку з полікарбонату, кварцового скла або скла; і шар даних з аморфного вуглецю, в який введений діоксид вуглецю. Способи виготовлення - вуглецевий шар Додатковий варіант здійснення винаходу належить до способів виготовлення оптичного носія інформації. У основному, спосіб може містити забезпечення опорної підкладки і нанесення одного або декількох додаткових шарів для виготовлення оптичного носія інформації. Різні шари можуть наноситися в різних порядках залежно від конкретного розміщення шарів, необхідного в продукті оптичного носія інформації. Всі шари можуть наноситися на одній стороні опорної підкладки, приводячи до кінцевого продукту, що має опорну підкладку на одній 10 UA 102702 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 зовнішній стороні. Альтернативно, шари можуть наноситися на обидві сторони опорної підкладки, приводячи до кінцевого продукту, що має опорну підкладку, розташовану так, що вона не є зовнішньою стороною кінцевого продукту. У найпростішому варіанті здійснення спосіб може містити забезпечення опорної підкладки і нанесення щонайменше одного шару даних, в який введений газ, на щонайменше одну сторону опорної підкладки, так що опорна підкладка і шар даних сторонами контактують один з одним. У переважному в цей час варіанті здійснення шар даних наноситься на одну сторону опорної підкладки. Опорна підкладка може бути будь-якою з опорних підкладок, описаних вище. У одному переважному в цей час варіанті здійснення опорна підкладка є полікарбонатною. У іншому переважному в цей час варіанті здійснення опорна підкладка виконана з кварцового скла або скла. Спосіб може додатково містити вплив вакууму на опорну підкладку перед етапом нанесення. Напилення може використовуватися на етапі нанесення для нанесення шару даних та інших шарів. Напилення для утворення шару даних може містити забезпечення вихідного матеріалу і щонайменше одного газу, прикладення енергії до вихідного матеріалу для випаровування вихідного матеріалу і осадження пароподібного вихідного матеріалу і газу на опорну підкладку, так що газ вводиться в шар даних. У переважному в цей час варіанті здійснення вихідним матеріалом є вуглець. Газом може бути будь-який газ, описаний вище. У переважному в цей час варіанті здійснення газом є будь-який з окиснених газів, описаних вище, такий як діоксид вуглецю. Додаткові не окиснені гази можуть бути присутніми під час напилення, такі як аргон, криптон, азот, гелій і неон. Ці гази звичайно використовуються як інертний розпилювальний газносій. Напилення може виконуватися з використанням апаратів лабораторного масштабу, які звичайно мають єдину камеру і одну або декілька мішеней (такі як апарат PVD 75 компанії Kurt J. Lesker Company (Пітсбург, шт. Пенсильванія, США)), або може виконуватися з використанням апаратів промислового масштабу, які мають численні камери і численні мішені (такі як апарат Sprinter компанії Oerlikon Systems (Пфефікон, Швейцарія). Концентрація газу під час напилення може бути від приблизно 0,01 об.% до приблизно 25 об.%. Конкретні концентрації можуть становити приблизно 0,01 об.%, приблизно 0,05 об.%, приблизно 0,1 об.%, приблизно 0,5 об.%, приблизно 1 об.%, приблизно 2 об.%, приблизно 3 об.%, приблизно 4 об.%, приблизно 5 об.%, приблизно 10 об.%, приблизно 15 об.%, приблизно 20 об.%, приблизно 25 об.% і діапазони між будь-якими двома з цих значень. Ці значення являють собою відношення об'єму до об'єму інертного розпилювального газу-носія (звичайно аргону). Способи, інші, ніж напилення, можуть використовуватися для нанесення шару даних та інших шарів. Наприклад, можуть використовуватися плазмова полімеризація, електроннопроменеве напилення, хімічне осадження з парової фази, молекулярна епітаксія і випаровування. Етап нанесення щонайменше одного шару даних, в який вводиться газ, може виконуватися у вигляді єдиного етапу. Альтернативно, етап нанесення може виконуватися у вигляді двох етапів, перший з яких включає нанесення шару даних без введеного газу, а другий - введення газу в шар даних. У складніших варіантах здійснення один або декілька додаткових шарів можуть наноситися на опорну підкладку. Опорна підкладка може мати першу сторону і другу сторону. Додаткові шари можуть орієнтуватися так, що вони присутні як такі, що відходять від першої сторони, другої сторони або як від першої сторони, так і від другої сторони опорної підкладки. Якщо додаткові шари присутні як такі, що відходять тільки від однієї сторони опорної підкладки, тоді кінцевий підготовлений продукт буде мати одну сторону опорної підкладки незахищеною. Якщо додаткові шари присутні як такі, що відходять як від першої сторони, так і другої сторони опорної підкладки, тоді кінцевий підготовлений продукт не буде мати опорну підкладку незахищеною. Один або декілька додаткових шарів можуть бути орієнтовані симетрично відносно опорної підкладки або асиметрично відносно опорної підкладки. У деяких варіантах здійснення один або декілька шарів можуть наноситися на опорну підкладку перед нанесенням шару даних на самий зовнішній шар. Наприклад, способи додатково можуть містити нанесення одного або декількох з наступних шарів: абляційного шару захоплення, відбивного шару захоплення, захисного герметизуючого бар'єрного шару, блокуючого ультрафіолетове випромінювання шару, стійкого до подряпин шару і шару захисту від впливу навколишнього середовища. У деяких варіантах здійснення деякі шари можуть наноситися на першу опорну підкладку, деякі шари можуть наноситися на другу опорну підкладку, і перша опорна підкладка і друга 11 UA 102702 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 опорна підкладка можуть сторонами з’єднуватися або склеюватися. Цей спосіб особливо привабливий для підготовки носіїв DVD. Нижче представлені конкретні приклади способів підготовки багатошарових оптичних носіїв даних. Як мається на увазі, ці приклади не є вичерпними, оскільки існують численні варіанти шарів і порядки нанесення шарів. У варіантах здійснення, де шари наносяться як на першу сторону, так і на другу сторону опорної підкладки, конкретний порядок нанесення шарів може змінюватися для досягнення такого ж кінцевого продукту оптичного носія даних. У одному варіанті здійснення спосіб може містити забезпечення опорної підкладки, нанесення щонайменше одного шару даних, в який введений газ, на опорну підкладку, так що опорна підкладка і шар даних сторонами контактують один з одним, і нанесення щонайменше одного абляційного шару захоплення на шар даних, так що шар даних і абляційний шар захоплення сторонами контактують один з одним. У іншому варіанті здійснення спосіб може містити забезпечення опорної підкладки, нанесення щонайменше одного шару даних, в який введений газ, на опорну підкладку, так що опорна підкладка і шар даних сторонами контактують один з одним, і нанесення щонайменше одного відбиваючого шару захоплення на шар даних, так що шар даних і відбиваючий шар захоплення сторонами контактують один з одним. У іншому варіанті здійснення спосіб може містити забезпечення опорної підкладки, нанесення щонайменше одного дифузійного бар'єрного шару на опорну підкладку, так що опорна підкладка і дифузійний бар'єрний шар сторонами контактують один з одним, нанесення щонайменше одного шару даних, в який введений газ, на дифузійний бар'єрний шар, так що дифузійний бар'єрний шар і шар даних сторонами контактують один з одним, і нанесення щонайменше одного відбиваючого шару захоплення на шар даних, так що шар даних і відбиваючий шар захоплення сторонами контактують один з одним. У іншому варіанті здійснення спосіб може містити забезпечення опорної підкладки, нанесення щонайменше одного дифузійного бар'єрного шару на опорну підкладку, так що опорна підкладка і дифузійний бар'єрний шар сторонами контактують один з одним, нанесення щонайменше одного шару даних, в який введений газ, на дифузійний бар'єрний шар, так що дифузійний бар'єрний шар і шар даних сторонами контактують один з одним, нанесення щонайменше одного відбиваючого шару захоплення на шар даних, так що шар даних і відбиваючий шар захоплення сторонами контактують один з одним, і нанесення щонайменше одного захисного герметизуючого бар'єрного шару, так що відбиваючий шар захоплення і захисний герметизуючий бар'єрний шар сторонами контактують один з одним. У іншому варіанті здійснення спосіб може містити забезпечення опорної підкладки, що має першу сторону і другу сторону, нанесення щонайменше одного дифузійного бар'єрного шару на першу сторону опорної підкладки, так що опорна підкладка і дифузійний бар'єрний шар сторонами контактують один з одним, нанесення щонайменше одного шару даних, в який введений газ, на дифузійний бар'єрний шар, так що дифузійний бар'єрний шар і шар даних сторонами контактують один з одним, нанесення щонайменше одного відбиваючого шару захоплення на шар даних, так що шар даних і відбиваючий шар захоплення сторонами контактують один з одним, нанесення щонайменше одного захисного герметизуючого бар'єрного шару на відбиваючий шар захоплення, так що відбиваючий шар захоплення і захисний герметизуючий бар'єрний шар сторонами контактують один з одним, нанесення щонайменше одного блокуючого ультрафіолетове випромінювання шару на другу сторону опорної підкладки, так що опорна підкладка і блокуючий ультрафіолетове випромінювання шар сторонами контактують один з одним, нанесення щонайменше одного стійкого до подряпин шару на блокуючий ультрафіолетове випромінювання шар, так що стійкий до подряпин шар і блокуючий ультрафіолетове випромінювання шар сторонами контактують один з одним, і нанесення щонайменше одного шару захисту від впливу навколишнього середовища на стійкий до подряпин шар, так що шар захисту від впливу навколишнього середовища і стійкий до подряпин шар сторонами контактують один з одним. Матеріали - вуглецевий шар поряд із шаром даних Один варіант здійснення даного винаходу містить оптичний носій інформації, придатний для архівних цілей. Матеріали і процеси виробництва розроблені так, щоб бути дуже довговічними і не підданими значною мірою ефектам погіршення характеристик через старіння. Аналогічно, як передбачається, процес запису інформації є постійним і не підданим значною мірою ефектам погіршення характеристик через старіння. Носій містить щонайменше один шар 60 даних, щонайменше один вуглецевий шар 65 і щонайменше одну опорну підкладку 10. Хоч в цей час є переважним, щоб вуглецевий шар і шар даних знаходилися в стисненні сторонами, між ними може бути розташований щонайменше один проміжний шар. 12 UA 102702 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Присутність вуглецевого шару може надавати численні сприятливі властивості оптичному носію інформації. Вуглецевий шар може служити як термічний конденсатор, що полегшує передачу тепла від шару даних. Це є особливо корисним, коли використовуються лазери з великою потужністю для запису даних в шар даних. Лазери великої потужності можуть створювати великі локальні ореоли тепла, які, якщо вони не розсіюються, можуть пошкодити або зруйнувати сусідні дані. У крайніх випадках ореоли тепла можуть пошкодити канавки підкладки, використовувані при відстеженні даних під час подальших етапів зчитування. Вуглецевий шар також може служити як бар'єр проникності, що обмежує вплив на шар даних кисню, водяних парів та інших речовин, які можуть окиснювати або іншим чином погіршувати характеристики матеріалів шару даних. Вуглецевий шар може бути гнучкішим, ніж матеріали, традиційно використовувані в діелектричних шарах, ігнучкість може бути «настроєна» включенням газу або інших матеріалів. Ця гнучкість забезпечує зменшене напруження, може зменшувати або усувати утворення тріщин і може зменшувати або усувати небажане відділення вуглецевого шару від сусідніх шарів. Вуглець також є вогнетривким матеріалом з високою точкою плавлення, яка також сприяє опору миттєвим високим температурам, які можуть бути досягнуті, коли лазери з великою потужністю використовуються для запису даних в шар даних. Шар даних, в основному, може бути з будь-якого матеріалу або матеріалів, придатних для запису даних і зчитування даних, використовуючи відповідний пристрій, такий як привід диска. Вуглецевий шар, в основному, може використовуватися з будь-яким шаром даних для утворення різних варіантів здійснення даного винаходу. Приклади матеріалів, використовуваних в шарах даних, включають в себе органічні барвники, метали, сплави металів, оксиди металів, скло і кераміку. Шар даних, в основному, може бути будь-якої товщини. Зразкова нижня межа товщини може становити приблизно 2 нм. Зразкова верхня межа товщини може становити приблизно 250 нм. Зразкова товщина становить приблизно 2 нм, приблизно 4 нм, приблизно 6 нм, приблизно 8 нм, приблизно 10 нм, приблизно 12 нм, приблизно 14 нм, приблизно 16 нм, приблизно 18 нм, приблизно 20 нм, приблизно 22 нм, приблизно 24 нм, приблизно 25 нм, приблизно 26 нм, приблизно 28 нм, приблизно 30 нм, приблизно 32 нм, приблизно 34 нм, приблизно 35 нм, приблизно 36 нм, приблизно 38 нм, приблизно 40 нм, приблизно 50 нм, приблизно 60 нм, приблизно 70 нм, приблизно 80 нм, приблизно 90 нм, приблизно 100 нм, приблизно 110 нм, приблизно 120 нм, приблизно 130 нм, приблизно 140 нм, приблизно 150 нм, приблизно 160 нм, приблизно 170 нм, приблизно 180 нм, приблизно 190 нм, приблизно 200 нм, приблизно 210 нм, приблизно 220 нм, приблизно 230 нм, приблизно 240 нм, приблизно 250 нм і діапазони між будь-якими двома з цих значень. Вуглецевий шар може містити, складатися по суті з або складатися з елементарного вуглецю (С). Приклади елементарного вуглецю включають в себе аморфний вуглець, графітизований аморфний вуглець, тетраедальний аморфний вуглець, алмазоподібний аморфний вуглець, полімероподібний аморфний вуглець, склоподібний вуглець, алмазоподібний вуглець і вуглецеву сажу. Використання вуглецевого шару може забезпечувати поліпшену адгезію між сусідніми шарами відносно ідентичного у всьому іншому оптичного носія інформації, що не має вуглецевого шару. Якщо оптичний носій інформації містить більше одного вуглецевого шару, вони можуть бути незалежним чином однаковими або різними. Вуглецевий шар може не мати введеного газу. Альтернативно, вуглецевий шар може додатково містити щонайменше один введений газ. Термін «введений» посилається на щонайменше один газ, який ковалентно пов'язаний, захоплений в шарі з вуглецевого матеріалу або адсорбований на ньому. Газ може не мати атомів кисню або може містити атоми кисню. Приклади газу, який не має атомів кисню, включають в себе молекулярний водень (H2), молекулярний азот (N2), гелій (He), аргон (Ar), неон (Ne), криптон (Kr), ксенон (Xe), хлор (Cl 2) і фтор (F2). Приклади газу, який включає в себе щонайменше один атом кисню, включають в себе монооксид вуглецю (CO), діоксид вуглецю (CO2), молекулярний кисень (O2), озон (O3), оксиди азоту (NOx) і оксиди сірки (SOx). Конкретний варіант здійснення може включати в себе діоксид вуглецю (CO2) як введений газ. Альтернативний конкретний варіант здійснення може включати в себе молекулярний водень (H2) як введений газ. Альтернативно, різні гідрокарбонатні сполуки, такі як метан, етан, пропан або ацетилен, можуть використовуватися для впровадження водневого газу у вуглецевий шар. Альтернативно, вуглецевий шар додатково може містити додаткове тверде тіло, таке як алюміній. Вуглецевий шар, в основному, може бути будь-якої товщини. Нижня межа товщини може становити близько одного мономолекулярного шару вуглецю. Альтернативна нижня межа 13 UA 102702 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 товщини може становити близько 10 нм. Верхня межа товщини може становити близько 200 нм. Зразкова товщина включає в себе приблизно 1 нм, приблизно 2 нм, приблизно 3 нм, приблизно 4 нм, приблизно 5 нм, приблизно 10 нм, приблизно 15 нм, приблизно 20 нм, приблизно 30 нм, приблизно 40 нм, приблизно 50 нм, приблизно 60 нм, приблизно 70 нм, приблизно 80 нм, приблизно 90 нм, приблизно 100 нм, приблизно 110 нм, приблизно 120 нм, приблизно 130 нм, приблизно 140 нм, приблизно 150 нм, приблизно 160 нм, приблизно 170 нм, приблизно 180 нм, приблизно 190 нм, приблизно 200 нм і діапазони між будь-якими двома з цих значень. Вуглецевий шар переважно є таким, що не змішується з сусідніми шарами в оптичному носії інформації. Вуглецевий шар переважно адгезивно пов'язаний з сусідніми шарами в оптичному носії інформації. Вуглецевий шар переважно по суті вільний від напруження, щоб сприяти площинності оптичного носія інформації і довготривалій когезії носія. Оптичний носій інформації може містити першу опорну підкладку і другу опорну підкладку. Перша опорна підкладка і друга опорна підкладка можуть бути виконані з одного і того ж матеріалу або можуть бути виконані з різних матеріалів. Перша опорна підкладка і друга опорна підкладка звичайно орієнтовані так, що вони утворюють два зовнішніх шари оптичного носія інформації (тобто є першим і останнім шарами, якщо дивитися в поперечному перерізі). Це особливо підходить для формату типу DVD. Опорна підкладка сторонами може стикатися з шаром даних або вуглецевим шаром. Альтернативно, може бути щонайменше один проміжний шар між або опорною підкладкою і шаром даних, або опорною підкладкою і вуглецевим шаром. Це розташування шарів графічно показано на фіг. 2а-2d. У варіанті здійснення, показаному на фіг. 2а, поперечний переріз спочатку перерізає опорну підкладку, потім шар даних і потім вуглецевий шар. Фіг. 2b зображає альтернативну орієнтацію шару даних і вуглецевого шару відносно опорної підкладки. На даній фігурі поперечний переріз спочатку перерізає опорну підкладку, потім вуглецевий шар і потім шар даних. У варіанті здійснення, показаному на фіг. 2с, поперечний переріз спочатку перерізає опорну підкладку, потім щонайменше один проміжний шар, потім шар даних і потім вуглецевий шар. Фіг. 2d зображає альтернативну орієнтацію шару даних і вуглецевого шару відносно шару підкладки. На даній фігурі поперечний переріз спочатку перерізає опорну підкладку, потім щонайменше один проміжний шар, потім вуглецевий шар і потім шар даних. Прикладом проміжного шару є шар теплового бар'єра. Тепловий бар'єр може захищати підкладку від тепла, що створюється під час запису даних в шар з металевого матеріалу. Приклади шарів теплового бар'єра включають в себе скло, кераміку, нітриди і оксиди металів. Конкретні приклади включають в себе діоксид кремнію (SiO2), діоксид кремнію - сульфід цинку (SiO2 ZnS), нітрид кремнію (SiN), вуглець, оксид алюмінію, кремній, нітрид кремнію, нітрид бору, оксиди титану (TiOx) і оксиди танталу (TaOx). Можуть використовуватися інші ввогнетривкі матеріали при умові, що вони можуть осідати на шар тонкої плівки з відповідними адгезійними здатностями. Альтернативно, металевий шар може використовуватися як шар теплового бар'єра внаслідок його збільшеної теплопровідності порівняно з теплопровідністю діелектричного шару. Використання металевого шару дозволяє швидко відводити тепло від ділянки даних, а не поглинати і розсіювати тепло поступово у часі. Шар даних може «формувати сандвіч-структуру» між двома вуглецевими шарами. У цьому випадку, шар даних сторонами контактує як з першим вуглецевим шаром 75, так і з другим вуглецевим шаром 80. Приклад цього показаний на фіг. 3а. На даній фігурі поперечний переріз спочатку перерізає опорну підкладку, потім перший вуглецевий шар, потім шар даних, потім другий вуглецевий шар. Альтернативний варіант здійснення показаний на фіг. 3b. На даній фігурі поперечний переріз спочатку перерізає опорну підкладку, потім щонайменше один проміжний шар, потім перший вуглецевий шар, потім шар даних, потім другий вуглецевий шар. Альтернативні варіанти здійснення, що містять першу опорну підкладку і другу опорну підкладку, показані на фіг. 3с і 3d. На фіг. 3с поперечний переріз спочатку перерізає першу опорну підкладку 85, потім шар 60 даних, потім вуглецевий шар 65, потім другу опорну підкладку 90. На фіг. 3d поперечний переріз спочатку перерізає першу опорну підкладку 85, потім перший вуглецевий шар 75, потім шар 60 даних, потім другий вуглецевий шар 80, потім другу опорну підкладку 90. Ще один альтернативний варіант здійснення, що містить множину опорних підкладок і множину проміжних шарів, показаний на фіг. 3е. На фіг. 3е поперечний переріз спочатку перерізає першу опорну підкладку 85, потім один або більше перших проміжних шарів 95, потім 14 UA 102702 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 перший вуглецевий шар 75, потім шар 60 даних, потім другий вуглецевий шар 80, потім один або більше других проміжних шарів 100, потім другу опорну підкладку 90. Оптичний носій інформації додатково може містити додаткові шари, такі як щонайменше один відбиваючий шар, щонайменше один зовнішній захисний шар, щонайменше один тепловідвідний шар, щонайменшеодин шар оптичного настроювання або щонайменше один адгезійний шар. Інші шари можуть бути додані для настройки оптичних властивостей оптичного носія інформації за допомогою збільшення оптичної довжини пучка для модуляції відбивної здатності структури за допомогою конструктивної або деструктивної інтерференції. Шар даних додатково може містити один або декілька ділянок, на яких були записані дані. Ділянки виявляють відмінність, що виявляється від інших ділянок, на яких дані не були записані. Способи виготовлення - діелектрик вуглецевого шару Додаткові варіанти здійснення винаходу належать до способів виготовлення оптичного носія інформації. Різні шари можуть наноситися в різних порядках залежно від конкретного розміщення шарів, необхідного в продукті оптичного носія інформації. Всі шари можуть наноситися на одній стороні опорної підкладки, приводячи до кінцевого продукту, що має опорну підкладку на одній зовнішній стороні. Альтернативно, шари можуть наноситися на обидві сторони опорної підкладки, приводячи до кінцевого продукту, що має опорну підкладку, розташовану так, що вона не є зовнішньою стороною кінцевого продукту. Хоч в цей час є переважним, щоб сторони вуглецевого шару і шару даних знаходилися в контакті, щонайменше один проміжний шар може бути розташований між ними. У одному варіанті здійснення спосіб може містити забезпечення опорної підкладки, нанесення шару даних, так що шар даних контактував стороною з опорною підкладкою, і нанесення вуглецевого шару, так що вуглецевий шар стороною контактує з шаром даних. Виконуючи даний спосіб, можна отримувати оптичний носій інформації, показаний на фіг. 2а. У альтернативному варіанті здійснення спосіб може містити забезпечення опорної підкладки, нанесення вуглецевого шару, так що вуглецевий шар стороною контактує з опорною підкладкою, і нанесення шару даних, так що шар даних стороною контактує з вуглецевим шаром. Виконуючи даний спосіб, можна отримувати оптичний носій інформації, показаний на фіг. 2b. У альтернативному варіанті здійснення спосіб може містити забезпечення опорної підкладки, нанесення щонайменше одного проміжного шару, так що проміжний шар стороною контактує з опорною підкладкою, нанесення шару даних, так що шар даних стороною контактує з проміжним шаром, і нанесення вуглецевого шару, так що вуглецевий шар стороною контактує з шаром даних. Виконуючи даний спосіб, можна отримувати оптичний носій інформації, показаний на фіг. 2с. У альтернативному варіанті здійснення спосіб може містити забезпечення опорної підкладки, нанесення щонайменше одного проміжного шару, так що проміжний шар стороною контактує з опорною підкладкою, нанесення вуглецевого шару, так що вуглецевий шар стороною контактує з проміжним шаром, і нанесення шару даних, так що шар даних стороною контактує з вуглецевим шаром. Виконуючи даний спосіб, можна отримувати оптичний носій інформації, показаний на фіг. 2d. У іншому альтернативному варіанті здійснення спосіб може містити забезпечення опорної підкладки; нанесення першого вуглецевого шару, так що перший вуглецевий шар стороною контактує з опорною підкладкою; нанесення шару даних, так що шар даних стороною контактує з першим вуглецевим шаром; і нанесення другого вуглецевого шару, так що другий шар з вуглецевого матеріалу стороною контактує з шаром даних. Виконання даного способу може забезпечити оптичний носій інформації, показаний на фіг. 3а. У ще одному альтернативному варіанті здійснення спосіб може містити забезпечення опорної підкладки; нанесення щонайменше одного проміжного шару, так що проміжний шар стороною контактує з опорною підкладкою; нанесення першого вуглецевого шару, так що перший вуглецевий шар стороною контактує з проміжним шаром; нанесення шару даних, так що шар даних стороною контактує з першим вуглецевим шаром; і нанесення другого вуглецевого шару, так що другий шар з вуглецевого матеріалу стороною контактує з шаром даних. Виконання даного способу може забезпечити оптичний носій інформації, такий як носій, показаний на фіг. 3b. У одному варіанті здійснення спосіб може містити забезпечення першої опорної підкладки, нанесення шару даних, так що шар даних стороною контактує з першою опорною підкладкою, нанесення вуглецевого шару, так що вуглецевий шар стороною контактує з шаром даних; і 15 UA 102702 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 нанесення другої опорної підкладки, так що друга опорна підкладка стороною контактує з вуглецевим шаром. Виконання даного способу може забезпечити оптичний носій інформації, показаний на фіг. 3с. У іншому альтернативному варіанті здійснення спосіб може містити забезпечення першої опорної підкладки; нанесення першого вуглецевого шару, так що перший вуглецевий шар стороною контактує з першою опорною підкладкою; нанесення шару даних, так що шар даних стороною контактує з першим вуглецевим шаром; нанесення другого вуглецевого шару, так що другий шар з вуглецевого матеріалу стороною контактує з шаром даних; і нанесення другої опорної підкладки, так що друга опорна підкладка стороною контактує з другим вуглецевим шаром. Виконання даного способу може забезпечити оптичний носій інформації, показаний на фіг. 3d. У іншому альтернативному варіанті здійснення спосіб може містити забезпечення першої опорної підкладки; нанесення щонайменше одного першого проміжного шару, так що перший проміжний шар стороною контактує з першою опорною підкладкою; нанесення першого вуглецевого шару, так що перший вуглецевий шар стороною контактує з першим проміжним шаром; нанесення шару даних, так що шар даних стороною контактує з першим вуглецевим шаром; нанесення другого вуглецевого шару, так що другий вуглецевий шар стороною контактує з шаром даних; нанесення щонайменше одного другого проміжного шару, так що другий проміжний шар стороною контактує з другим вуглецевим шаром; і нанесення другої опорної підкладки, так що друга опорна підкладка стороною контактує з другим вуглецевим шаром. Виконуючи даний спосіб, можна отримувати оптичний носій інформації, показаний на фіг. 3е. Етап нанесення може містити фізичне осадження з парової фази (таке як напилення, реактивне напилення, електронно-променеве напилення і лазерна абляція мішені) або хімічне осадження з парової фази. Напилення може виконуватися з використанням апаратів лабораторного масштабу, які звичайно мають єдину камеру і одну або декілька мішеней (такі як апарат PVD 75 компанії Kurt J. Lesker Company (Пітсбург, шт. Пенсильванія, США)), або може виконуватися з використанням апаратів промислового масштабу, які мають численні камери і численні мішені (такі як апарат Sprinter компанії Oerlikon Systems (Пфефікон, Швейцарія).) Матеріали - збирання вуглецевого шару і металевого шару даних Один варіант здійснення даного винаходу містить оптичний носій інформації, придатний для архівних цілей. Матеріали і процеси виробництва розроблені так, щоб бути дуже довговічними і не підданими значною мірою ефектам погіршення характеристик через старіння. Аналогічно, передбачається, що процес запису інформації є постійним і не підданим значною мірою ефектам погіршення характеристик через старіння. Носій містить щонайменше один шар 105 з металевого матеріалу, щонайменше один шар 65 з вуглецевого матеріалу і щонайменше одну опорну підкладку 10. Шар з металевого матеріалу містить по суті, складається з або складається з щонайменше одного металу або сплаву металу. Шар з металевого матеріалу може містити суміші двох або більше металів або сплавів металу. Приклади металів і сплавів включають в себе телур, сплави телуру, селен, сплави селену, миш'як, сплави миш'яку, олово, сплави олова, вісмут, сплави вісмуту, сурму, сплави сурми, свинець і сплави свинцю. Приклади сплавів телуру включають в себе TexSe100-x, TexSe100-x (де X менше або дорівнює 95), Te86Se14, Te79Se21, TexSb100-x, TexSb100-x (де X менше або дорівнює 95), Te xSeySbz TexSeySbz (де X+Y+Z=100), TexSeySbz (де X+Y+Z=100, Y дорівнює 10-30, і Z дорівнює 5-20), Te75Se20Sb5, Te72,5Se20Sb7,5, TexSeyInz, TexSeyInz (де X+Y+Z=100), TexSeyInz (де X+Y+Z=100, Y дорівнює 10-30, і Z дорівнює 520), Te75Se20In5, Te72,5Se20In7,5, ТexSeyInz TexSeyPbz (де X+Y+Z=100), TexSeyPbz (де X+Y+Z=100, Y дорівнює 10-30, і Z дорівнює 5-20), Te75Se20Pb5, Te72,5Se20Pb7,5, TexSeySnz, TexSeyInz (де X+Y+Z=100), TexSeySnz (де X+Y+Z=100, Y дорівнює 10-30, і Z дорівнює 5-20), Te75Se20Sn5, Te72,5Se20Sn7,5, TexSeyBiz, TexSeyBiz (де X+Y+Z=100), TexSeyBiz (де X+Y+Z=100, Y дорівнює 10-30, і Z дорівнює 5-20), Te75Se20Bi5, Te72,5Se20Bi7,5, TeGeAs, TeGeSbS, TeOxGe, TeOxSn, Pb-Te-Se, PbTe-Sb, As-Te і Ge-Te. Приклади інших сплавів включають в себе As-Se, Ge-Se, GeS, SnS, Sb-S, BixSb100-x, BixSb100-x (де X менше або дорівнює 95). Інші приклади сплавів включають в себе GeS, As2S3, SnS, Sb2S3, Sb20S80, GeSe, As2Se3, SnSe, Sb2Se3, Bi2Se3, GeTe, Ge10Te90, As2Te3, SnTe, Sb2Te3, PbTe, Bi2Te3, As10Te90, As32Te68, InTe3, In2S3, CdTe і In2Se3. Додаткові метали і сплави включають в себе нікель (Ni), хром (Cr), титан (Ti) нержавіючу сталь, золото (Au), платину (Pt), паладій (Pd), монель (сплав нікелю, міді і заліза, що звичайно використовується в морських застосуваннях), кремній (Si), AuSi, CuNi і NiCr. Переважні в цей час шари з металевого матеріалу містять хром, телур або сплави телуру. 16 UA 102702 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Шар з металевого матеріалу, в основному, може бути будь-якої товщини. Зразкова нижня межа товщини може становити приблизно 2 нм. Зразкова верхня межа товщини може становити приблизно 250 нм. Зразкова товщина становить приблизно 2 нм, приблизно 4 нм, приблизно 6 нм, приблизно 8 нм, приблизно 10 нм, приблизно 12 нм, приблизно 14 нм, приблизно 16 нм, приблизно 18 нм, приблизно 20 нм, приблизно 30 нм, приблизно 40 нм, приблизно 50 нм, приблизно 60 нм, приблизно 70 нм, приблизно 80 нм, приблизно 90 нм, приблизно 100 нм, приблизно 110 нм, приблизно 120 нм, приблизно 130 нм, приблизно 140 нм, приблизно 150 нм, приблизно 160 нм, приблизно 170 нм, приблизно 180 нм, приблизно 190 нм, приблизно 200 нм, приблизно 210 нм, приблизно 220 нм, приблизно 230 нм, приблизно 240 нм, приблизно 250 нм і діапазони між будь-якими двома з цих значень. Шар з вуглецевого матеріалу містить, по суті складається з або складається з щонайменше однієї вуглецевої сполуки. Приклади вуглецевих сполук включають в себе аморфний вуглець, склоподібний вуглець, алмазоподібний вуглець і вуглецеву сажу. Якщо оптичний носій інформації містить більше одного шару з вуглецевого матеріалу, вони незалежно можуть бути однаковими або різними. Шар з вуглецевого матеріалу може не мати введеного газу. Альтернативно, шар з вуглецевого матеріалу може додатково містити щонайменше один введений газ. Термін «введений» посилається на щонайменше один газ, який ковалентно пов'язаний, захоплений в шарі з вуглецевого матеріалу або адсорбований на ньому. Газ може не мати атомів кисню або може містити атоми кисню. Приклади газу, який не має атомів кисню, включають в себе молекулярний водень (H2), молекулярний азот (N2), гелій (He), аргон (Ar), неон (Ne), криптон (Kr), ксенон (Xe), хлор (Cl2) і фтор (F2). Приклади газу, який містить щонайменше один атом кисню, включають в себе монооксид вуглецю (CO), діоксид вуглецю (CO2), молекулярний кисень (O2), озон (O3), оксиди азоту (NOx) і оксиди сірки (SOx). Конкретний варіант здійснення може включати в себе діоксид вуглецю (CO2) як введений газ. Альтернативний конкретний варіант здійснення може включати в себе молекулярний водень (H2) як введений газ. Вуглецевий шар, в основному, може бути будь-якої товщини. Нижня межа товщини може становити близько одного мономолекулярного шару вуглецю. Альтернативна нижня межа товщини може становити приблизно 10 нм. Верхня межа товщини може становити приблизно 200 нм. Зразкова товщина включає в себе приблизно 1 нм, приблизно 2 нм, приблизно 3 нм, приблизно 4 нм, приблизно 5 нм, приблизно 10 нм, приблизно 15 нм, приблизно 20 нм, приблизно 30 нм, приблизно 40 нм, приблизно 50 нм, приблизно 60 нм, приблизно 70 нм, приблизно 80 нм, приблизно 90 нм, приблизно 100 нм, приблизно 110 нм, приблизно 120 нм, приблизно 130 нм, приблизно 140 нм, приблизно 150 нм, приблизно 160 нм, приблизно 170 нм, приблизно 180 нм, приблизно 190 нм, приблизно 200 нм і діапазони між будь-якими двома з цих значень. Переважна в цей час товщина становить приблизно 19 нм для першого вуглецевого шару і приблизно 13 нм для другого вуглецевого шару. Оптичний носій інформації може містити першу опорну підкладку і другу опорну підкладку. Перша опорна підкладка і друга опорна підкладка можуть бути виконані з одного і того ж матеріалу або можуть бути виконані з різних матеріалів. Перша опорна підкладка і друга опорна підкладка звичайно орієнтовані так, що вони утворюють два зовнішніх шари оптичного носія інформації (тобто є першим і останнім шарами, якщо дивитися в поперечному перерізі). Це особливо придатно для формату типу DVD. Опорна підкладка може стороною контактувати з шаром з металевого матеріалу, або може бути щонайменше один проміжний шар між ними. Шар з металевого матеріалу може стороною контактувати з шаром з вуглецевого матеріалу. Ці розміщення шарів графічно показані на фіг. 4a-4d. У варіанті здійснення, показаному на фіг. 4а, поперечний переріз спочатку перерізає опорну підкладку 10, потім шар 105 з металевого матеріалу і потім шар 65 з вуглецевого матеріалу. Фіг. 4b зображає альтернативну орієнтацію шару з металевого матеріалу і шару з вуглецевого матеріалу відносно шару підкладки. На цій фігурі поперечний переріз спочатку перерізає опорну підкладку 10, потім шар 65 з вуглецевого матеріалу і потім шар 105 з металевого матеріалу. У варіанті здійснення, показаному на фіг. 4с, поперечний переріз спочатку перерізає опорну підкладку 10, потім щонайменше один проміжний шар 70, потім шар 105 з металевого матеріалу і потім шар 65 з вуглецевого матеріалу. Прикладом проміжного шару є шар теплового бар'єра. Тепловий бар'єр може захищати підкладку від тепла, що створюється під час запису даних на шар з металевого матеріалу. Приклади шарів теплового бар'єра включають в себе діоксид кремнію (SiO2) або вуглець. Шар з металевого матеріалу може «формуватисандвіч-структуру» між двома шарами з вуглецевого матеріалу. У цьому випадку, шар з металевого матеріалу стороною контактує як з першим шаром з вуглецевого матеріалу, так і з другим шаром з вуглецевого матеріалу. 17 UA 102702 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Приклад цього показаний на фіг. 4d. На даній фігурі поперечний переріз спочатку перерізає першу опорну підкладку 85, потім перший шар 110 з вуглецевого матеріалу, потім шар 105 з металевого матеріалу, потім другий шар 115 з вуглецевого матеріалу, потім другу опорну підкладку 90. Альтернативна спрощена конфігурація «сандвіча» може містити щонайменше одну опорну підкладку 10, перший шар 110 з вуглецевого матеріалу, шар 105 з металевого матеріалу і другий шар 115 з вуглецевого матеріалу. Опорна підкладка може безпосередньо контактувати з першим шаром з вуглецевого матеріалу, або може бути щонайменше один проміжний шар між опорною підкладкою і першим шаром з вуглецевого матеріалу. Перший шар з вуглецевого матеріалу стороною може контактувати з шаром з металевого матеріалу, і шар з металевого матеріалу стороною може контактувати з другим шаром з вуглецевого матеріалу. Поперечний переріз спочатку перерізає опорну підкладку, потім перший шар з вуглецевого матеріалу, потім шар з металевого матеріалу, потім другий шар з вуглецевого матеріалу. Способи виготовлення - вуглецевий шар і металевий шар даних Додаткові варіанти здійснення винаходу належать до способів виготовлення оптичного носія інформації. Різні шари можуть наноситися в різних порядках залежно від конкретного розміщення шарів, необхідного в продукті оптичного носія інформації. Всі шари можуть наноситися на одній стороні опорної підкладки, приводячи до кінцевого продукту, що має опорну підкладку на одній зовнішній стороні. Альтернативно, шари можуть наноситися на обидві сторони опорної підкладки, приводячи до кінцевого продукту, що має опорну підкладку, розташовану так, що вона не є зовнішньою стороною кінцевого продукту. У одному варіанті здійснення спосіб може містити забезпечення опорної підкладки, нанесення шару з металевого матеріалу, так що шар з металевого матеріалу стороною контактує з опорною підкладкою, і нанесення шару з вуглецевого матеріалу, так що шар з вуглецевого матеріалу стороною контактує з шаром з металевого матеріалу. У альтернативному варіанті здійснення спосіб може містити забезпечення опорної підкладки; нанесення щонайменше одного проміжного шару, так що проміжний шар стороною контактує з опорною підкладкою; нанесення шару з металевого матеріалу, так що шар з металевого матеріалу стороною контактує з проміжним шаром; і нанесення шару з вуглецевого матеріалу, так що шар з вуглецевого матеріалу стороною контактує з шаром з металевого матеріалу. У ще одному альтернативному варіанті здійснення спосіб може містити забезпечення першої опорної підкладки, нанесення першого шару з вуглецевого матеріалу, так що перший шар з вуглецевого матеріалу стороною контактує з першою опорною підкладкою; нанесення шару з металевого матеріалу, так що шар з металевого матеріалу стороною контактує з першим шаром з вуглецевого матеріалу; нанесення другого шару з вуглецевого матеріалу, так що другий шар з вуглецевого матеріалу стороною контактує з шаром з металевого матеріалу; і нанесення другої опорної підкладки, так що друга опорна підкладка стороною контактує з другим шаром з вуглецевого матеріалу. Етап нанесення може містити фізичне осадження з парової фази (таке як напилення, реактивне напилення, електронно-променеве напилення і лазерна абляція мішені) або хімічне осадження з парової фази. Напилення може виконуватися з використанням апаратів лабораторного масштабу, які звичайно мають єдину камеру і одну або декілька мішеней (такі як апарат PVD 75 компанії Kurt J. Lesker Company (Пітсбург, шт. Пенсильванія, США)), або може виконуватися з використанням апаратів промислового масштабу, які мають численні камери і численні мішені (такі як апарат Sprinter компанії Oerlikon Systems (Пфефікон, Швейцарія). Матеріали - телуровий шар даних, що містить введений газ Один варіант здійснення даного винаходу містить оптичний носій інформації, придатний для архівних цілей. Матеріали і процеси виробництва розроблені так, щоб бути дуже довговічними і не підданими значною мірою ефектам погіршення характеристик через старіння. Аналогічно, передбачається, що процес запису інформації є постійним і не підданим значною мірою ефектам погіршення характеристик через старіння. Оптичний носій інформації містить щонайменше один шар 120 даних з телуру і оксиду вуглецю (монооксиду вуглецю, діоксиду вуглецю або як монооксиду вуглецю, так і діоксиду вуглецю) і щонайменше одну опорну підкладку 10. Шар даних з телуру і діоксиду вуглецю містить, по суті складається з або складається з телурового матеріалу і оксиду вуглецю (COx, де х=1 або 2; монооксиду вуглецю, діоксиду вуглецю або як монооксиду вуглецю, так і діоксиду вуглецю). Діоксид вуглецю або монооксид вуглецю можуть міститися в шарі даних будь-яким чином. Наприклад, діоксид вуглецю або 18 UA 102702 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 монооксид вуглецю можуть бути ковалентно пов'язані, захоплені телуровим матеріалом або адсорбовані на ньому в шарі даних. Діоксид вуглецю або монооксид вуглецю можуть бути присутніми в шарі даних, в основному, в будь-якій концентрації. Телуровим матеріалом може бути метал телур (Te) або щонайменше один сплав телуру. Телур може сплавлятися з численними іншими елементами, такими як селен (Se), сурма (Sb), індій (In), свинець (Pb), олово (Sn), вісмут (Bi), германій (Ge), миш'як (As), кисень (О), кадмій (Cd), або їх поєднання. Сплави телуру можуть бути стійкішими до окиснення, ніж метал телуру. Приклади сплавів телуру включають в себе TexSe100-x, TexSe100-x (де X менше або дорівнює 95), Te86Se14, Te79Se21, TexSb100-x, TexSb100-x (де X менше або дорівнює 95), TexSeySbz, TexSeySbz (де X+Y+Z=100), TexSeySbz (де X+Y+Z=100, Y дорівнює 10-30, і Z дорівнює 5-20), Te75Se20Sb5, Te72,5Se20Sb7,5, Те3Sb2 TexSeyInz, TexSeyInz (де X+Y+Z=100), TexSeyInz (де X+Y+Z=100, Y дорівнює 10-30, і Z дорівнює 5-20), InTe3, Te75Se20In5, Te72,5Se20In7,5, TexSeyPbz, TexSeyPbz (де X+Y+Z=100), TexSeyPbz (де X+Y+Z=100, Y дорівнює 10-30, і Z дорівнює 5-20), Te75Se20Pb5, Te72,5Se20Pb7,5, TePb, TexSeySnz, TexSeySnz (де X+Y+Z=100), TexSeySnz (де X+Y+Z=100, Y дорівнює 10-30, і Z дорівнює 5-20), Te75Se20Sn5, Te72,5Se20Sn7,5, Te3Bi2, TexSeyBiz, TexSeyBiz (де X+Y+Z=100), TeSn, TexSeyBiz (де X+Y+Z=100, Y дорівнює 10-30, і Z дорівнює 5-20), Te75Se20Bi5, Te72,5Se20Bi7,5, TeGeAs, TeGeSbS, TeOxGe, TeOxSn, Pb-Te-Se, Pb-Te-Sb, As-Te, As10Te90, As32Te68, Ge-Te, Ge10Te90, CdTe і PbTe. Приклади інших сплавів включають в себе Ge-Te, Ge10Te90, As2Te3, SnTe, Sb2Te3, PbTe, Bi2Te3, As10Te90, As32Te68 і InTe3. Шар даних з телуру і діоксиду вуглецю або монооксиду вуглецю, в основному, може бути будь-якої товщини. Зразкова нижня межа товщини може становити приблизно 2 нм. Зразкова верхня межа товщини може становити приблизно 250 нм. Зразкова товщина становить приблизно 2 нм, приблизно 4 нм, приблизно 6 нм, приблизно 8 нм, приблизно 10 нм, приблизно 12 нм, приблизно 14 нм, приблизно 16 нм, приблизно 18 нм, приблизно 20 нм, приблизно 30 нм, приблизно 40 нм, приблизно 50 нм, приблизно 60 нм, приблизно 70 нм, приблизно 80 нм, приблизно 90 нм, приблизно 100 нм, приблизно 110 нм, приблизно 120 нм, приблизно 130 нм, приблизно 140 нм, приблизно 150 нм, приблизно 160 нм, приблизно 170 нм, приблизно 180 нм, приблизно 190 нм, приблизно 200 нм, приблизно 210 нм, приблизно 220 нм, приблизно 230 нм, приблизно 240 нм, приблизно 250 нм і діапазони між будь-якими двома з цих значень. Переважним в цей час діапазоном може бути від приблизно 12 нм до приблизно 45 нм. Шар даних з телуру і діоксиду вуглецю або монооксиду вуглецю може додатково містити один або декілька додаткових матеріалів, таких як срібло. Шар даних з телуру і діоксиду вуглецю або монооксиду вуглецю додатково може містити ділянки, на які були записані дані. Ділянки демонструють виявлену відмінність від інших ділянок, на які дані не були записані. Оптичний носій інформації може містити першу опорну підкладку 85 і другу опорну підкладку 90. Перша опорна підкладка і друга опорна підкладка можуть бути виконані з однакового матеріалу або можуть бути виконані з різних матеріалів. Перша опорна підкладка і друга опорна підкладка звичайно орієнтовані так, що вони утворюють два зовнішніх шари оптичного носія інформації (тобто вони є першим і останнім шарами, якщо дивитися в поперечному перерізі). Це особливо придатне для формату типу DVD. Це розташування показано на фіг. 5с. Опорна підкладка стороною може контактувати з шаром даних з телуру і діоксиду вуглецю або монооксиду вуглецю, або може бути щонайменше один проміжний шар між ними. Це розташування шарів графічно зображено на фіг. 5а і 5b. У варіанті здійснення, показаному на фіг. 5а, поперечний переріз спочатку перерізає опорну підкладку, потім шар даних. У варіанті здійснення, показаному на фіг. 5b, поперечний переріз спочатку перерізає опорну підкладку, потім щонайменше один проміжний шар, потім шар даних. На фіг. 5b опорна підкладка стороною контактує з щонайменше одним проміжним шаром, і щонайменше один проміжний шар стороною контактує з шаром даних. Прикладом проміжного шару є шар теплового бар'єра. Тепловий бар'єр може захищати підкладку від тепла, що створюється під час запису даних в шар даних. Приклади шарів теплового бар'єра включають в себе діоксид кремнію (SiO2), вуглець, оксид алюмінію, кремній, нітрид кремнію, нітрид бору, оксиди титану (TiOx) і оксиди танталу (TaOx). Додатковим прикладом проміжного шару є теплопровідний шар. Цей тип шару проводить тепло від ділянок, на які були записані дані, зменшуючи або усуваючи теплове руйнування сусідніх ділянок. Оптичний носій інформації додатково може містити щонайменше один відбиваючий шар. Відбиваючі шари звичайно орієнтовані в сторону від опорної підкладки, так що відстань від відбиваючого шару до шару даних менша відстані від відбиваючого шару до опорної підкладки. 19 UA 102702 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Оптичний носій інформації показує велику стійкість до окиснення, ніж подібний носій, виготовлений без діоксиду вуглецю або монооксиду вуглецю в шарі даних. Способи виготовлення - телуровий шар даних, що містить введений газ Додаткові варіанти здійснення винаходу належать до способів виготовлення оптичного носія інформації. Різні шари можуть наноситися в різних порядках залежно від конкретного розміщення шарів, необхідного в продукті оптичного носія інформації. Всі шари можуть наноситися на одній стороні опорної підкладки, приводячи до кінцевого продукту, що має опорну підкладку на одній зовнішній стороні. Альтернативно, шари можуть наноситися на обидві сторони опорної підкладки, приводячи до кінцевого продукту, що має опорну підкладку, розташовану так, що вона не є зовнішньою стороною кінцевого продукту. У одному варіанті здійснення спосіб може містити забезпечення опорної підкладки і нанесення шару даних з телуру і діоксиду вуглецю і/або монооксиду вуглецю, так що шар даних стороною контактує з опорною підкладкою. Даним способом отриманий оптичний носій інформації, показаний на фіг. 5а. У альтернативному варіанті здійснення спосіб може містити забезпечення опорної підкладки, нанесення щонайменше одного проміжного шару, так що проміжний шар стороною контактує з опорною підкладкою, і нанесення шару даних з телуру і діоксиду вуглецю і/або монооксиду вуглецю, так що шар даних стороною контактує з проміжним шаром. Даний спосіб забезпечує оптичний носій інформації, показаний на фіг. 5b. У іншому альтернативному варіанті здійснення спосіб може містити забезпечення першої опорної підкладки, нанесення шару даних з телуру і діоксиду вуглецю і/або монооксиду вуглецю, так що шар даних стороною контактує з першою опорною підкладкою, і нанесення другої опорної підкладки, так що друга опорна підкладка стороною контактує з шаром даних. Даним способом отриманий оптичний носій інформації, показаний на фіг. 5с. Етап нанесення може містити фізичне осадження з парової фази (таке як напилення, реактивне напилення, електронно-променеве напилення і лазерна абляція мішені) або хімічне осадження з парової фази. Напилення може виконуватися з використанням апаратів лабораторного масштабу, які звичайно мають єдину камеру і одну або декілька мішеней (такі як апарат PVD 75 компанії Kurt J. Lesker Company (Пітсбург, шт. Пенсильванія, США)), або може виконуватися з використанням апаратів промислового масштабу, які мають численні камери і численні мішені (таких як апарат Sprinter компанії Oerlikon Systems (Пфефікон, Швейцарія). Металевий телур або сплав телуру може наноситися в присутності діоксиду вуглецю, монооксиду вуглецю або як діоксиду вуглецю, так і монооксиду вуглецю. Концентрація присутнього діоксиду вуглецю або монооксиду вуглецю може становити, в основному, будь-яку концентрацію. Приклади концентрації присутнього діоксиду вуглецю під час етапу нанесення можуть становити приблизно 1 об.%, приблизно 2 об.%, приблизно 2,5 об.%, приблизно 3 об.%, приблизно 4 об.%, приблизно 5 об.%, приблизно 6 об.%, приблизно 7 об.%, приблизно 8 об.%, приблизно 9 об.%, приблизно 10 об.%, приблизно 15 об.%, приблизно 20 об.%, приблизно 25 об.%, приблизно 30 об.%, приблизно 35 об.%, приблизно 40 об.%, приблизно 45 об.%, приблизно 50 об.% або діапазони між будь-якими двома з цих значень. Якщо використовуються як діоксид вуглецю, так і монооксид вуглецю, то кожний може бути присутнім в одній і тій же концентрації або в різних концентраціях. Щонайменше один інертний газ, такий як благородний газ, гелій, неон, криптон або аргон, звичайно використовується для доведення в результаті до 100%. Аргон в цей час є переважним через його малу вартість. Способи використання Будь-який з вищеописаних носіїв цифрових даних може використовуватися для зберігання цифрових даних. Способи можуть містити забезпечення носія цифрових даних і прикладення енергії до ділянок в шарі металевого матеріалу, спричиняючи виявлену зміну в шарі даних носія. Спосіб може додатково містити виявлення зміни в шарі даних. Прикладення енергії до ділянок в шарі даних також може локально створювати достатнє тепло для деформування доріжок в опорній підкладці. Деформовані ділянки в опорній підкладці потім можуть виявлятися. Лазери можуть використовуватися на етапі додатку енергії і на етапі виявлення. Основні класи лазерів включають в себе газові лазери, твердотільні лазери з діодною накачкою і діодні лазери. Нижченаведені приклади включені для демонстрації переважних варіантів здійснення винаходу. Фахівець в даній галузі техніки повинен розуміти, що методи, описані в прикладах, які наведені нижче, являють собою методи, досліджені винахідником(ами), які добре функціонують при практичному здійсненні винаходу і, таким чином, вважається, що вони можуть становити 20 UA 102702 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 переважні способи для здійснення на практиці. Однак фахівець в даній галузі техніки, в світлі даного опису, повинен оцінити, що можуть бути зроблені численні зміни в конкретних варіантах здійснення, які описані і все ж отримують аналогічний або подібний результат без відступу від об'єму винаходу. Приклади Приклад 1: Визначення можливих матеріалів для шару запису Декілька інструментальних засобів і підходів можуть бути застосовані для визначення матеріалів, придатних для використання як шар запису в оптичних носіях. Першим інструментальним засобом є фазова діаграма можливого матеріалу. Фазові діаграми описують термодинамічно стабільні матеріали і надають інформацію про точки плавлення, фазове розділення на різні сполуки і структури, пікові температури кристалізації і евтектичні точки. Матеріали для шару запису можуть вибиратися з матеріалів, що мають досить високі точки плавлення, щоб матеріал був стабільним нижче деякої попередньо вибраної температури (такої як 100 градусів С), все ж досить низькі, щоб він міг плавитися лазером, в той же час не деформуючи або не розкладаючи матеріал опорної підкладки в продукті. Краще, щоб матеріал не розділявся на два різних стани речовини при нагріванні (іноді називається «евтектичний склад»). Краще, щоб матеріал не розділявся на дві різні фази як при нагріванні, так і при охолоджуванні. Хоч матеріали можуть не задовольняти всім «ідеальним» кваліфікаціям, вони все ж можуть бути придатними для використання в комерційних продуктах. Інформація, що стосується кінетики будь-яких змін, також може сприяти визначенню, ретельному відбору або ранжируванню можливих матеріалів. Інформація про кінетику фазових змін може бути отримана з використанням способів, таких як диференціальна скануюча калориметрія і рентгенівська кристалографія. Інформація про кінетику може описувати, як швидко або повільно матеріал буде наближатися до сприятливого або несприятливого стану, показаного на фазовій діаграмі для даної температури. Наприклад, сплав, який має пікову температуру кристалізації в межах приблизно 50С від кімнатної температури, буде менш привабливим для комерційного використання, ніж сплав, що має вищу пікову температуру кристалізації. Приклад 2: Загальний спосіб, використовуваний для реактивного напилення Високочастотне розпилення виконувалося з використання апарату PVD 75 (компанія Kurt J. Lesker Company; Пітсбург, шт. Пенсильванія, США). Система була сконфігурована з одним високочастотним джерелом живлення, трьома магнетронними гарматами, які можуть втримувати мішені розміром 3 дюйми (7,62 см), і засобами для двох розпилювальних газів. Мішені розташовувалися в конфігурації розпилення вгору. Заслінки закривають кожну з трьох мішеней. Підкладки були встановлені на обертовій плиті, яка може нагріватися до 200ºС. Обертова плита розташовувалася над мішенями. Більшість експериментів проводилися без активного нагрівання плити. Без активного нагрівання плити температура плити поступово збільшувалася із збільшеним часом напилення при 400 Вт доти, поки температура не досягала максимуму приблизно 60ºС-70ºС. Максимальна температура досягається після приблизно трьох годин. Первинна температура в камері перед напиленням звичайно становила приблизно 27ºС. Час, мішені і джерела напилювання змінювалися так, як описано в нижченаведених прикладах. Використовуваними підкладками були звичайно кремнієві (Si) пластини або предметне скло мікроскопа, що мають відсічку ультрафіолетового (УФ) випромінювання при приблизно 300 нм. Очищені плазмою підкладки були встановлені на плиті. Частина кремнієвої підкладки маскувалася шматком стрічки, що має клейкий акриловий шар, щоб сприяти вимірюванню швидкостей осадження при напиленні. Після встановлення плити на місці, створювався вакуум -5 -3 в камері напилення доти, поки тиск не опускався нижче 2,310 торр (3,066410 Па). Потім аргон (Ar) і діоксид вуглецю (CO2) в заданих пропорціях вводяться в камеру, так що тиск в камері становить приблизно 12 мторр (1,5999 Па). Тиск Кепмана підтримувався при 13 мторр (1,7332 Па) (тиск Кепмана являє собою інструментальну установку апарату PVD 75). Потім плазма запалюється над вуглеграфітовою мішенню (99,999%; компанія Kurt J. Lesker Company, номер деталі EJTCXXX503A4). Потужність повільно лінійно підіймалася до 400 Вт на високій частоті, і тиск в камері знижувався приблизно до 2,3 мторр (0,307 Па) (тиск Кепмана дорівнює 3 мторр (0,3999 Па), весь час підтримуючи задане відношення Ar до CO 2. Потім заслінка над графітовою мішенню відкривається, і підкладка експонується розпилювальній мішені протягом заданої тривалості часу. В кінці цього часу заслінка над мішенню закривається, і потужність лінійно знижується. Підкладка, що містить напилений матеріал, потім видаляється з апарату для аналізу або подальшої обробки. Приклад 3: Загальний спосіб для вимірювання товщини за допомогою AFM 21 UA 102702 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Атомно-силова мікроскопія (AFM) виконувалася з використанням апарату Veeco Dimension 3100 (компанія Veeco; Плейнв’ю, шт. Нью-Йорк, США) із зображенням, ввімкненим в режимі відгалуження. Покрита кремнієва пластина була підготовлена для вимірювання висоти рівня при допомозі AFM таким чином. Віддалялася стрічка, що маскує частину поверхні. Поверхня змочувалася ацетоном і витиралася щіткою, що вбирає ацетон, з кінчиками з бавовни для видалення залишкової клейкої речовини і розпушення матеріалу на межі розділення між експонованою і маскованою частинами пластини. Висота рівня межі розділення на Si пластині вимірювалася за допомогою AFM. Декілька плівок на Si пластині досліджувалися при допомозі XPS. Покрите предметне скло мікроскопа аналізувалося за допомогою спектроскопії у видимій і ультрафіолетовій зонах світла (UV-VIS). Приклад 4: Загальний спосіб для UV-VIS-вимірювання UV/VIS-спектроскопія плівок на предметному склі виконувалася з використанням UV/VISспектрометра Agilent 8453 (компанія Agilent; Санта Клара, шт. Каліфорнія, США). Для вимірювання спектроскопією предметне скло орієнтувалося так, щоб промінь світла від спектрометра проходив спочатку через межу розділення повітря-скло предметного скла, а потім через межу розділення скло-плівка. Кожне сканування супроводжувалося скануванням чистого непокритого предметного скла. Спектр поглинання тонкої плівки отримувався відніманням спектра поглинання чистого предметного скла зі спектра поглинання покритого предметного скла. Винахідники передбачають, що відбивна здатність межі розділення склоповітря чистого предметного скла така ж, що і відбивна здатність межі розділення плівкаповітря на покритому предметному склі, і що відбивна здатність межі розділення плівка-скло є незначною. При виконанні сканування покритого предметного скла предметне скло розташовувалося таким чином, що промінь світла спектрометра проходив через секцію предметного скла, яка була на відстані 2,2 см від центру пластини під час осадження методом напилення. Приклад 5: Загальний спосіб вимірювання оптичної густини Оптична густина тонкої плівки визначалася розподілом UV-VIS-спектральної поглинаючої здатності на товщину плівки. Чим більша оптична густина матеріалу при даній довжині хвилі, тим менш прозорим він є при цій довжині хвилі. Два зразки і два вимірювання використовувалися для визначення оптичної густини. Двома зразками є покрита маскована кремнієва пластина і покритий предметний столик. Плівки на цих двох зразках в ідеалі готуються одночасно. Отримують UV-VIS-спектр поглинання покритого предметного скла. Отримують AFM-зображення межі розділення маскованої і незахищеної секції Si пластини, і виконується вимірювання висоти рівня для отримання товщини плівки. Потім значення спектральної поглинаючої здатності по всіх точках спектра поглинання діляться на товщину плівки для отримання спектра оптичної густини для плівки. Приклад 6: Виготовлення диска, що не має шару даних з введеним окисненим газом Полікарбонатний оптичний диск без покриттів на ньому встановлювався на плиту в апараті PVD 75 з оптичними доріжками на диску, поверненими до мішеней. Вуглеграфітова мішень розпилювалася протягом однієї години з аргоном як розпилювальний газ при тиску Кепмана 3 мторр (0,3999 Па) з потужністю магнетрону 400 Вт на високій частоті. Це створювало вуглецеву плівкуна поверхні оптичного диска, товщина якої становила приблизно 31 нм. Потім наносився шар хрому. Приклад 7: Виготовлення диска, що містить шар даних з введеним діоксидом вуглецю Полікарбонатний оптичний диск без покриттів на ньому встановлювався на плиту в апараті PVD 75 з оптичними доріжками на диску, поверненими до мішеней. Вуглеграфітова мішень розпилювалася протягом 1 години з Ar і CO2 як розпилювальний газ з концентрацією CO2 при тиску Кепмана 3 мторр (0,3999 Па) з потужністю магнетрону 400 Вт на високій частоті. Потім осаджувався шар металу, такого як алюміній або хром, зверху вуглецевої плівки. Приклад 8: Нанесення хромового відбиваючого шару Хромові шари наносилися на оптичний диск за допомогою осадження методом розпилення, звичайно після осадження вуглецевого шару. Звичайно в камері підтримується вакуум між нанесенням вуглецевого шару і хромового шару. Хромова мішень розпилювалася протягом 15 хвилин з Ar як розпилювальний газ при тиску Кепмана 4 мторр (0,5332 Па) з потужністю магнетрону 400 Вт на високій частоті. Це створило хромову плівку на поверхні оптичного диска, товщина якої становити приблизно 138 нм. Приклад 9: Вимірювання швидкості зростання плівок за допомогою зміни часу розпилення AFM використовувалася для визначення товщини плівок. Як описано раніше, плівка маскувалася стрічкою під час напилення. Після напилення стрічка віддалялася, і поверхня 22 UA 102702 C2 5 10 очищалася. Висота сходинки потім вимірювалася при допомозі AFM. Було виявлено, що хром, напилений при умовах потужності магнетрону 400 Вт на високій частоті і тиску Кепмана 4 мторр (0,5332 Па), зростав зі швидкістю 0,154 нм/с. Вона визначалася по нахилу калібрувальної кривої з 5 точок даних. Було виявлено, що алюміній, напилюваний при умовах потужності магнетрону 400 Вт на високій частоті і тиску Кепмана 3 мторр (0,3999 Па), зростав зі швидкістю 0,141 нм/с. Вона визначалася по нахилу калібрувальної кривої з 3 точок даних. Приклад 10: Вимірювання швидкості зростання плівок за допомогою зміни концентрації газу Було виявлено, що швидкість зростання вуглецевих плівок залежить від відсоткового вмісту діоксиду вуглецю в розпилювальному газі. Експериментальними умовами, які є постійними для всіх експериментів, є потужність магнетрону 400 Вт на високій частоті і тиск Кепмана = 3 мторр (0,3999 Па). Кількість діоксиду вуглецю в технологічному газі як відсотковий вміст кількості аргону, з яким проводилися експерименти, становила 0 об.%, 1 об.%, 2 об.% і 4 об.%. Швидкості зростання цих плівок показані в нижченаведеній таблиці і були визначені розподілом товщини плівок, визначених при допомозі AFM, на час напилення. 15 Вміст діоксиду вуглецю у відсотках 0% 1% 2% 4% 20 Швидкість зростання товщини -3 8,6510 нм/с -3 8,7210 нм/с -3 6,0310 нм/с -3 2,0010 нм/с Ці швидкості зростання ясно показують, що підвищення концентрацій діоксиду вуглецю сповільнює швидкість осадження методом розпилення. Приклад 11: Вимірювання оптичної густини (прозорість) плівки за допомогою зміни концентрації газу Було виявлено, що оптична густина вуглецевих плівок меншає із збільшенням концентрацій розпилення діоксиду вуглецю в діапазоні 1 об.% - 4 об.% в розпилювальному газі. У даному прикладі плівки створювалися за допомогою розпилення вуглеграфіту протягом 4 годин при потужності магнетрону 400 Вт на високій частоті і тиску Кепмана 3 мторр (0,3999 Па). 650-нм оптична густина цих плівок показана в наступній таблиці. 25 Вміст діоксиду вуглецю у відсотках 1% 2% 4% 30 35 Оптична густина -3 -1 3,810 нм -3 -1 2,510 нм -3 -1 1,510 нм Оптична густина для спектра від 300 нм до 1100 нм була виміряна і показана на фіг. 6. Ці результати ясно показують, що підвищення концентрацій діоксиду вуглецю зменшувало оптичну густину утвореної плівки. Іншими словами, зростаючі концентрації діоксиду вуглецю підвищували прозорість утвореної плівки. Приклад 12: Рентгенівська фотоелектронна спектроскопія вуглецевих плівок, в які введений діоксид вуглецю Рентгенівська фотоелектронна спектроскопія (XPS) виконувалася за допомогою апарату SSX-100 (компанія Surface Science, що підтримується Surface Physics; Бенд, шт. Орегон, США). XPS дозволяє визначити елементний склад верхнього приблизно 10 нм шару матеріалів. XPS показала постійне зростання вмісту кисню в плівках, коли підвищувався відсотковий вміст діоксиду вуглецю в розпилювальному газі. Результати показані в наступній таблиці. Вміст діоксиду Вміст кисню у відсотках вуглецю у відсотках в плівці по даних XPS 0% 12,3% 1% 27,0% 2% 24,6% 4% 39,8% 40 Крім того, уступ на стороні високої енергії вузького сканування C1s збільшувався в розмірі відносно головного піка C1s, коли підвищувалася концентрація діоксиду вуглецю в 23 UA 102702 C2 5 10 15 20 25 розпилювальному газі. Це вказувало, що кількість вуглецю, ковалентно пов'язаного з киснем, підвищувалася, коли збільшувався відсотковий вміст діоксиду вуглецю в розпилювальному газі. Приклад 13: Вимірювання розшарування вуглецевої плівки Добре відомо, що вуглецеві плівки, осаджені за допомогою напилення, можуть погіршувати характеристики через внутрішні напруження і розкладання в атмосфері. Існують виразні видимі відмінності у зовнішньому вигляді і властивостях між непошкодженими вуглецевими плівками і плівками із сильно погіршеними характеристиками. Вуглецева плівка, яка зазнала сильного погіршення характеристик, має замутнений зовнішній вигляд, світліша за кольором і легко може стиратися або змиватися з підкладки. І навпаки, непошкоджена плівка є відбиваючою, і її важко видалити з підкладки. Нижченаведені експерименти демонструють, що введення діоксиду вуглецю в графітову плівку підвищує стабільність плівки. Різні плівки були підготовлені на предметному склі мікроскопа для аналізу. Для плівок, створених за допомогою розпилення графітової мішені при 400 Вт і тиску Кепмана 3 мторр (0,3999 Па), тенденція плівок до видимого погіршення характеристик підвищується, коли збільшується час напилення. Наприклад, контрольна плівка, створена за допомогою розпилення графіту без доданого діоксиду вуглецю протягом 1 години, не показувала ознак видимого погіршення характеристик, але 1,5-ч плівка дійсно показувала ознаки видимого погіршення характеристик. Введення діоксиду вуглецю в розпилювальний газ збільшує час, протягом якого плівка може напилюватися перед створенням нестабільної плівки. Наприклад, у плівки, створеної за допомогою розпилення графіту протягом 3 годин з 1 об.% діоксиду вуглецю, введеним в розпилювальний газ, не спостерігалося погіршення характеристик, але 4-часова плівка дійсно показувала ознаки погіршення характеристик. Плівка, створена за допомогою розпилення графіту протягом 4 годин з 2 об.% діоксиду вуглецю, включеного в розпилювальний газ, не показувала ознак погіршення характеристик. Ці результати показані в нижченаведеній таблиці. % діоксиду вуглецю 0% 0% 1% 1% 2% 30 35 40 45 50 Час 1 година 1,5 години 3 години 4 години 4 години Видиме погіршення характеристик ні так ні так ні Приклад 14: Вимірювання довговічності диска Прості випробування для вимірювання довговічності включають в себе занурення зразка в киплячу воду на 48 годин і випробування на адгезійну міцність при відтягуванні стрічки. Складніше випробування на погіршення характеристик визначене в стандарті ECMA-379 (Європейської асоціації по стандартизації) (також відомому як ISO-IEC-10995 (Міжнародної організації по стандартизації - Міжнародної електротехнічної комісії)). Приклад 15: Прогнозуючий приклад способу абляції Оптичний носій інформації може бути отриманий з полікарбонатною опорною підкладкою і вуглецевим шаром даних, в який введений діоксид вуглецю. Носій може експонуватися лазеру для абляції або деформування ділянок на носії, щоб кодувати комп'ютерну програму або файл в носій. Носій потім може зчитуватися в звичайному приводі компакт-диска (CD) або DVD для витягання комп'ютерної програми або файлу. Приклад 16: Прогнозуючий приклад, що порівнює абляцію дисків, виконаних з окисненим газом і без нього Оптичний носій даних, що має полікарбонатну опорну підкладку, вуглецевий шар даних, із введеним діоксидом вуглецю в шар даних або без нього, порівнюється відносно його робочих характеристик і довговічності. Очікується, що носії, що включають введений діоксид вуглецю, будуть мати більш кращі характеристики запису і при випробуванні на довговічність. Приклад 17: Матеріали і способи Полікарбонатні чисті диски є в продажу від численних постачальників, таких як компанія Bayer MaterialScience AG (Леверкузен, Німеччина), компанія General Electric Company (Ферфілд, шт. Коннектикут, США) і компанія Teijin Limited (Осака, Японія). Чисті диски з кварцового скла є в продажу від численних постачальників, таких як компанія Corning Incorporated (Корнінг, шт. Нью-Йорк, США), компанія Hoya Corporation (Токіо, Японія) і компанія Schott AG (Майнц, Німеччина). 24 UA 102702 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Телур був 99,999% чистоти (компанія Sigma Aldrich; Сент-Луіс, шт. Міссурі, США; каталог 452378, партія 01948ER). Осадження телуру виконувалося за допомогою системи електроннопроменевого осадження (модель NRC 3116; компанія NRC Equipment Corp. (тепер Varian, Альто, шт. Каліфорнія, США)). Система була оснащена кристалічним датчиком для вимірювання товщини осаджених плівок. Вуглець отримували від вуглеграфітової мішені (99,999%; компанія Kurt J. Lesker Company, номер деталі EJTCXXX503A4). Високочастотне напилення виконувалося з використання апарату PVD 75 (компанія Kurt J. Lesker Company; Пітсбург, шт. Пенсильванія, США). Система була сконфігурована з одним високочастотним джерелом живлення, трьома магнетронними гарматами, які можуть втримувати мішені розміром 3 дюйми (7,62 см) і засобами для двох розпилювальних газів. Мішені розташовувалися в конфігурації розпилення вгору. Заслінки закривають кожну з трьох мішеней. Підкладки встановлювалися на обертовій плиті, яка може нагріватися до 200ºС. Обертова плита розташовувалася над мішенями. Більшість експериментів проводилася без активного нагрівання плити. Без активного нагрівання плити температура плити поступово збільшувалася із збільшеним часом напилення при 400 Вт доти, поки температура не досягала максимуму приблизно 60ºС-70ºС. Максимальна температура досягається приблизно після трьох годин. Первинна температура в камері перед напиленням звичайно становила приблизно 27ºС. Час, мішені і джерела напилення змінювалися так, як описано в нижченаведених прикладах. Приклад 18: Виготовлення диска 95 Полікарбонатний оптичний диск без покриття на ньому, діаметром 120 мм і товщиною 0,6 мм, встановлювався на плиті в апараті PVD 75. Для першого шару на диску вуглеграфітова мішень розпилювалася протягом 30 хвилин при 98 об.% Ar і 2 об.% CO2 як розпилювальний газ із загальним тиском Кепмана, що підтримується на 3 мторр (0,3999 Па), і потужністю магнетрону, встановленою на 400 Вт на високій частоті. Товщина результативної вуглецевої плівки становила приблизно 14 нм. Для другого шару на диску шар товщиною 40 нм з телуру осаджувався за допомогою -5 -3 системи електронно-променевого осадження. Базовий тиск становив 510 торр (6,666110 Па). Для третього і останнього шару на диску вуглеграфітова мішень розпилювалася при 98 об.% Ar і 2 об.% CO2 як розпилювальний газ із загальним тиском Кепмана, що підтримується на 3 мторр (0,3999 Па). Плазма над графітовою мішенню запалювалася при 65 Вт, і потужність гармати лінійно зростала до 200 Вт зі швидкістю 3 Вт/с. Коли досягалася точка заданої потужності, починався 1-часовий зворотний відлік. У кінці 1-часового зворотного відліку починався 15-хвилинний зворотний відлік, і потужність гармати лінійно зростала до 400 Вт зі швидкістю 3 Вт/с. Заслінка закривалася в кінці 15-хвилинного зворотного відліку. Товщина результативної вуглецевої плівки становила приблизно 9 нм. Отриманий диск мав полікарбонатну опорну підкладку, шар з реакційно здатного матеріалу з вуглецю і діоксиду вуглецю, телуровий шар і другий шар з реакційно здатного матеріалу з вуглецю і діоксиду вуглецю. Приклад 19: Виготовлення диска 98 Полікарбонатний оптичний диск без покриття на ньому, діаметром 120 мм і товщиною 0,6 мм, встановлювався на плиті в апараті PVD 75. Для першого шару на диску вуглеграфітова мішень розпилювалася протягом 15 хвилин при 98 об.% Ar і 2 об.% CO2 як розпилювальний газ із загальним тиском Кепмана, що підтримується на 3 мторр (0,3999 Па), і потужністю магнетрону, встановленою на 400 Вт на високій частоті. Товщина результативної вуглецевої плівки становила приблизно 7 нм. Для другого шару на диску шар товщиною 40 нм з телуру осаджувався за допомогою -5 -3 системи електронно-променевого осадження. Базовий тиск становив 510 торр (6,666110 Па). Для третього і останнього шару на диску вуглеграфітова мішень розпилювалася при 98 об.% Ar і 2 об.% CO2 як розпилювальний газ із загальним тиском Кепмана, що підтримується на 3 мторр (0,3999 Па). Плазма над графітовою мішенню запалювалася при 65 Вт, і потужність гармати лінійно зростала до 200 Вт зі швидкістю 3 Вт/с. Коли досягалася точка заданої потужності, починався 1-часовий зворотний відлік. У кінці 1-часового зворотного відліку починався 15-хвилинний зворотний відлік, і потужність гармати лінійно зростала до 400 Вт зі швидкістю 3 Вт/с. Заслінка закривалася в кінці 15-хвилинного зворотного відліку. Товщина результативної вуглецевої плівки становила приблизно 9 нм. 25 UA 102702 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Отриманий диск мав полікарбонатну опорну підкладку, шар з реакційно здатного матеріалу з вуглецю і діоксиду вуглецю, телуровий шар і другий шар з реакційно здатного матеріалу з вуглецю і діоксиду вуглецю. Приклад 20: Виготовлення диска 99 Полікарбонатний оптичний диск без покриття на ньому, діаметром 120 мм і товщиною 0,6 мм, що має глибину канавок 170 нм, встановлювався на плиті в апараті PVD 75. Для першого шару на диску вуглеграфітова мішень розпилювалася протягом 15 хвилин при 95 об.% Ar і 2 об.% CO2 як розпилювальний газ із загальним тиском Кепмана, що підтримується на 3 мторр (0,3999 Па), і потужністю магнетрону, встановленою на 400 Вт на високій частоті. Товщина результативної вуглецевої плівки становила приблизно 7 нм. Для другого шару на диску шар товщиною 50 нм з телуру осаджувався за допомогою -5 -3 системи електронно-променевого осадження. Базовий тиск становив 610 торр (7,999310 Па). Для третього і останнього шару на диску вуглеграфітова мішень розпилювалася протягом 30 хвилин при 98 об.% Ar і 2 об.% CO2 як розпилювальний газ із загальним тиском Кепмана, що підтримується на 3 мторр (0,3999 Па), і потужністю магнетрону, встановленою на 200 Вт на високій частоті. Товщина результативної вуглецевої плівки становила приблизно 1 нм. Отриманий диск мав полікарбонатну опорну підкладку, шар з реакційно здатного матеріалу з вуглецю і діоксиду вуглецю, телуровий шар і другий шар з реакційно здатного матеріалу з вуглецю і діоксиду вуглецю. Приклад 21: Виготовлення диска 100 Полікарбонатний оптичний диск без покриття на ньому, діаметром 120 мм і товщиною 0,6 мм, що має глибину канавок 170 нм, встановлювався на плиті в апараті PVD 75. Для першого шару на диску вуглеграфітова мішень розпилювалася протягом 30 хвилин при 98 об.% Ar і 2 об.% CO2 як розпилювальний газ із загальним тиском Кепмана, що підтримується на 3 мторр (0,3999 Па), і потужністю магнетрону, встановленою на 400 Вт на високій частоті. Товщина результативної вуглецевої плівки становила приблизно 14 нм. Для другого шару на диску 61 нм шар телуру осаджувався за допомогою системи -5 -3 електронно-променевого осадження. Базовий тиск становив 310 торр (3,999710 Па). Для третього і останнього шару на диску вуглеграфітова мішень розпилювалася протягом 30 хвилин при 98 об.% Ar і 2 об.% CO2 як розпилювальний газ із загальним тиском Кепмана, що підтримується на 3 мторр (0,3999 Па), і потужністю магнетрона, встановленою на 200 Вт на високій частоті. Товщина результативної вуглецевої плівки становила приблизно 1 нм. Отриманий диск мав полікарбонатну опорну підкладку, шар з реакційно здатного матеріалу з вуглецю і діоксиду вуглецю, телуровий шар і другий шар з реакційно здатного матеріалу з вуглецю і діоксиду вуглецю. Приклад 22: Виготовлення диска 101 Полікарбонатний оптичний диск без покриття на ньому, діаметром 120 мм і товщиною 0,6 мм, що має глибину канавок 170 нм, встановлювався на плиті в апараті PVD 75. Для першого шару на диску вуглеграфітова мішень розпилювалася протягом 30 хвилин при 98 об.% Ar і 2 об.% CO2 як розпилювальний газ із загальним тиском Кепмана, що підтримується на 3 мторр (0,3999 Па), і потужністю магнетрону, встановленою на 400 Вт на високій частоті. Товщина результативної вуглецевої плівки становила приблизно 14 нм. Для другого шару на диску 70 нм шар телуру осаджувався за допомогою системи -5 -3 електронно-променевого осадження. Базовий тиск становив 210 торр (2,666410 Па). Для третього і останнього шару на диску вуглеграфітова мішень розпилювалася протягом 30 хвилин при 98 об.% Ar і 2 об.% CO2 як розпилювальний газ із загальним тиском Кепмана, що підтримується на 3 мторр (0,3999 Па), і потужністю магнетрону, встановленою на 200 Вт на високій частоті. Товщина результативної вуглецевої плівки становила приблизно 1 нм. Отриманий диск мав полікарбонатну опорну підкладку, шар з реакційно здатного матеріалу з вуглецю і діоксиду вуглецю, телуровий шар і шар з реакційно здатного матеріалу з вуглецю і діоксиду вуглецю. Приклад 23: Виготовлення диска 123 Полікарбонатний оптичний диск без покриття на ньому, діаметром 120 мм і товщиною 0,6 мм, що має глибину канавок 60 нм, встановлювався на плиті в апараті PVD 75. Для першого шару на диску вуглеграфітова мішень розпилювалася протягом 30 хвилин при 98 об.% Ar і 2 об.% CO2 як розпилювальний газ із загальним тиском Кепмана, що підтримується на 3 мторр (0,3999 Па), і потужністю магнетрону, встановленою на 400 Вт на високій частоті. Тиск Кепмана являє собою інструментальний параметр. Значення тиску Кепмана близьке до тиску в плазмовій камері. Товщина результативної вуглецевої плівки становила приблизно 14 нм. 26 UA 102702 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Для другого шару на диску 60 нм шар телуру осаджувався за допомогою системи -5 -3 електронно-променевого осадження. Базовий тиск становив 510 торр (6,666110 Па). Для третього і останнього шару на диску вуглеграфітова мішень розпилювалася протягом 30 хвилин при 98 об.% Ar і 2 об.% CO2 як розпилювальний газ із загальним тиском Кепмана, що підтримується на 3 мторр (0,3999 Па), і потужністю магнетрону, встановленою на 200 Вт на високій частоті. Товщина результативної вуглецевої плівки становила приблизно 1 нм. Отриманий диск мав полікарбонатну опорну підкладку, шар з реакційно здатного матеріалу з вуглецю і діоксиду вуглецю, телуровий шар і другий шар з реакційно здатного матеріалу з вуглецю і діоксиду вуглецю. Приклад 24: Загальні способи для запису даних на диски Мітки були зроблені на різних дисках, використовуючи апарат Pulstec ODU1000 (компанія Pulstec Industrial Co., Ltd.; Хамамацу-Сіті; Японія) з діодним лазером, встановленим на довжину хвилі 650 нм. Весь запис виконувався при швидкості 1(3,49 м/с). Весь запис виконувався по єдиних доріжках, якщо не указано інакше. Високочастотний сигнал був видний у всіх випадках, і мітки упевнено спостерігалися з використанням мікроскопа. Приклад 25: Запис даних на диск 95 Запис на диск номер 95 виконувався при різних рівнях потужності: 4 мВт, 5 мВт, 6 мВт, 8 мВт, 10 мВт, 11 мВт, 12 мВт, 13 мВт, 15 мВт, 16 мВт і 20 мВт. Як стратегія коронки, так і багатоімпульсна стратегія використовувалися при 33% навантаженні. Наступні довжини міток успішно записувалися і перевірялися мікроскопом: 3Т (398 нм), 5Т (663 нм) і 14Т (1857 нм). Приклад 26: Запис даних на диск 98 Запис на диск номер 98 виконувався при різних рівнях потужності: 3 мВт, 4 мВт, 5 мВт, 6 мВт, 7 мВт, 8 мВт, 9 мВт, 10 мВт, 12 мВт, 14 мВт, 15 мВт, 16 мВт і 20 мВт. Багатоімпульсна стратегія використовувалася при 33% навантаженні. Наступні довжини міток успішно записувалися і перевірялися мікроскопом: 3Т (398 нм), 4Т (530 нм), 5Т (663 нм), 7Т (928 нм) і 14Т (1857 нм). Приклад 27: Запис даних на диск 99 Запис на диск номер 99 виконувався при різних рівнях потужності: 3 мВт, 3,5 мВт, 4 мВт, 4,5 мВт, 5 мВт, 6 мВт, 7 мВт, 8 мВт і 9 мВт. Багатоімпульсна стратегія використовувалася при 33% навантаженні. Наступні довжини міток успішно записувалися і перевірялися мікроскопом: 3Т (398 нм), 4Т (530 нм) і 5Т (663 нм). Приклад 28: Запис даних на диск 100 Запис на диск номер 100 виконувався при різних рівнях потужності: 3,5 мВт, 4 мВт, 4,5 мВт, 5 мВт, 6 мВт і 7 мВт. Багатоімпульсна стратегія використовувалася при 33% навантаженні. Наступні довжини міток успішно записувалися і перевірялися мікроскопом: 3Т (398 нм), 4Т (530 нм), 7Т (928 нм) і 14Т (1857 нм). Також виконувалася і перевірялася безперервний запис декількох доріжок з усіма довжинами міток від 3Т (398 нм) до 14Т (1857 нм) при 4 мВт. Приклад 29: Запис даних на диск 101 Запис на диск номер 101 виконувався при різних рівнях потужності: 4 мВт, 5 мВт, 6 мВт, 7 мВт і 8 мВт. Багатоімпульсна стратегія використовувалася при 33% навантаженні. Наступні довжини міток успішно записувалися і перевірялися мікроскопом: 3Т (398 нм), 4Т (530 нм) і 14Т (1857 нм). Приклад 30: Запис даних на диск 123 Запис на диск номер 123 виконувався при різних рівнях потужності: 3,5 мВт, 4 мВт, 4,5 мВт і 8 мВт. Багатоімпульсна стратегія використовувалася при 33% навантаженні. Безперервний запис міток 3Т (398 нм) для 50 доріжок успішно записувався і перевірявся мікроскопом. Приклад 31: Узагальнення запису даних на диски Нижченаведена таблиця підсумовує різні диски і отримані результати. Номер диска 95 98 99 100 101 123 50 Глибина канавки 170 170 170 170 170 60 Перший вуглецевий шар 14 7 7 14 14 14 Приклад 32: Матеріали і способи 27 Te шар 40 40 50 61 70 60 Другий вуглецевий шар 9 9 1 1 1 1 Дані записані? так так так так так так UA 102702 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Полікарбонатні чисті диски є в продажу від численних постачальників, таких як компанія Bayer MaterialScience AG (Леверкузен, Німеччина), компанія General Electric Company (Ферфілд, шт. Коннектикут, США) і компанія Teijin Limited (Осака, Японія). Чисті диски з кварцового скла є в продажу від численних постачальників, таких як компанія Corning Incorporated (Корнінг, шт. Нью-Йорк, США), компанія Hoya Corporation (Токіо, Японія) і компанія Schott AG (Майнц, Німеччина). Телурова мішень 0,125 дюйма (3,175 мм) з мідною опорною пластиною (компанія Plasmaterials; Лівермор, шт. Каліфорнія, США; номер партії PLA5420787) використовувалася для осадження методом розпилення на телур. Високочастотне напилення виконувалося з використання апарату PVD 75 (компанія Kurt J. Lesker Company; Пітсбург, шт. Пенсильванія, США). Система була сконфігурована з одним високочастотним джерелом живлення, трьома магнетронними гарматами, які можуть втримувати мішені розміром 3 дюйми (7,62 см) і засобами для двох розпилювальних газів. Мішені розташовувалися в конфігурації розпилення вгору. Заслінки закривають кожну з трьох мішеней. Підкладки були встановлені на обертовій плиті, яка може нагріватися до 200ºС. Обертова плита розташовувалася над мішенями. Більшість експериментів проводилася без активного нагріву плити. Відстань між мішенню і підкладкою становила приблизно 22 см. Первинна температура в камері перед напиленням становила звичайно 27ºС. Час, мішені і джерела напилення змінювалися так, як описано в нижченаведених прикладах. Приклад 33: Виготовлення серії дисків, що містять плівку з телуру і змінюваного діоксиду вуглецю Серія Te плівок з діоксидом вуглецю або без нього осаджувалась при допомозі PVD 75 на ряд полікарбонатних оптичних дисків. Оптичні диски не мали покриття на них, мали діаметр 120 мм і товщину 0,6 мм. Для серії Te плівок, осаджених на диски, наступні параметри винахідники підтримували постійними: розпилювалася телурова мішень, потужність становила 20 Вт при постійному струмі, тиск Кепмана був 7 мторр (0,9333 Па), підкладка оберталася зі швидкістю 20 об/хв, і підкладка зазнавала впливу мішені, що розпилюється протягом 12 хвилин. Концентрація діоксиду вуглецю в розпилювальному газі змінювалася так, що кожна плівка в серії напилювалась з різною концентрацією діоксиду вуглецю в розпилювальному газі в одиницях атомного відсотку. Концентраціями діоксиду вуглецю були 0%, 1%, 2%, 2,3%, 2,5%, 2,7%, 3%, 4% і 10%. Іншою частиною розпилювального газу був аргон. Приклад 34: Оцінка впливу діоксиду вуглецю в Te шарах даних Диски з попереднього прикладу аналізувалися кожний день, використовуючи систему вимірювання оптичних дисків (Argus eco; dr. schwab Inspection Technology GmbH; Айхах, Німеччина). Спектральна поглинаюча здатність плівок і відбивна здатність були нанесені на графік залежно від часу. Результати спектральної поглинаючої здатності показані на фіг. 7. Кожна точка даних на фіг. 7 була отримана відніманням первинної спектральної поглинаючої здатності (оптичної густини), отриманої в той день, коли був зроблений диск, з вимірювання спектральної поглинаючої здатності і була нанесена на графік залежно від кількості днів з першого вимірювання апаратом Argus, яке було проведене в межах дня створення диска. Результати відбивної здатності показані на фіг. 8 і зведені в таблиці нижче. Креслення зображає у вигляді графіка відбивну здатність у відсотках дисків відносно кількості днів з виготовлення дисків. Початкові дані для фіг. 7 і 8 зведені в таблицю нижче. Кількість днів в таблицях не є цілими числами, оскільки вони обчислюються на основі кількості годин і хвилин зі створення диска. Дані, отримані з диска, що має 0% діоксиду вуглецю. 28
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюData storage media containing carbon and metal layers
Автори англійськоюAsplund, Matthew, C., Davis, Robert, C., Hansen, Douglas, P., Linford, Matthew, R., Lunt, Barry, M., Niederhauser, Travis, L., Perkins, Raymond, T., Worthington, Mark, O.
Назва патенту російськоюНосители для хранения данных, которые содержат углеродные и металлические слои
Автори російськоюЭсплунд, Меттью, К., Девис Роберт К., Хансен Дуглас П., Линфорд Меттью Р., Лант Барри М., Нидерхаузер Тревис Л., Перкинс Реймонд Т., Уортингтон Марк О.
МПК / Мітки
МПК: G11B 7/241, G11B 7/252, G11B 7/24
Мітки: містять, металеві, даних, шарі, носії, вуглецеві, зберігання
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/47-102702-nosi-dlya-zberigannya-danikh-shho-mistyat-vuglecevi-i-metalevi-shari.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Носії для зберігання даних, що містять вуглецеві і металеві шари</a>
Попередній патент: Фільтруючий елемент та спосіб його виготовлення, фільтр для курильного виробу та курильний виріб
Випадковий патент: Спосіб автоматичного управління процесом флокуляції