CN1008845B

CN1008845B - 光学信息记录介质及信息的记录与擦抹的方法

Info

Publication number: CN1008845B
Application number: CN85109508A
Authority: CN
Inventors: 越野长明; 前田已代三; 后藤康之; 柴田格; 内海研一; 潮田明; 伊藤健一; 居石浩三
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1984-12-05
Filing date: 1985-12-04
Publication date: 1990-07-18
Also published as: EP0184452B1; KR890004263B1; AU5079685A; CN85109508A; DE3586816D1; EP0184452A2; KR860005341A; US5072423A; US4947372A; AU566999B2; DE3586816T2; EP0184452A3; US5058061A; US5138572A

Abstract

利用能够形成两种稳定晶态的合金膜来记录和擦抹光学信息，由于在不同条件下的光能照射，两种稳定晶态具有不同的晶体结构和光学性质。

Description

本发明涉及的是在光盘上存贮光学信息的介质。具体来讲，本发明涉及的光学信息记录介质，可以擦抹其中已记录的信息并记录新的信息。本发明也涉及到用这样的记录介质进行信息的记录，擦抹和读取的方法。

自从高速度和高密度记录在光学信息存贮中成为可能，光学信息存贮方法作为一种有前途的信息存贮方法引起了人们的注意。一般的光学信息记录介质是通过用激光来照射介质上的金属膜，在照射的部分烧成一个小洞的方法来存贮信息的。这种介质可以记录，但它擦抹信息的能力有限，也不可能再记录新的信息。作为记录介质，不仅能记录光学信息，而且也应该可以擦抹和再记录。已知的一种记录介质是非晶半导体薄膜，如Te₈₁Ge₁₅S₂P₂，它有两种结构状态，即：稳定的高阻状态（即所谓的非晶状态，这种状态下原子或分子的排列是杂乱无章的），和稳定的低阻状态（即所谓的结晶状态，其原子或分子有规律地排列），两种状态间的相互转换便可完成信息的记录、擦抹和再记录（见美国专利NO.3，530，441，和日本专利审查公报（Kokoku）NO.47-26897）。

但是，在上面提到的可擦抹记录介质中，因为使用了杂乱原子排列的状态（即非晶状态），所以信息的保存必定是不稳定的。这是因为，非晶状态是一个易于变成结晶状态的亚稳态，通过施以热能或化学能非晶态就容易变为结晶态，因此，被存贮的信息就容易丢失。尤其是，当转换发生在两种截然不同的状态（即非晶态和结晶态）之间时，由于反复的记录和擦抹，就会产生介质疲劳，因此，记录和擦抹的重复次数是有限的。

对于与本发明所使用的材料相似的合金已经进行了研究，但是，这些材料还没有用来作为一种在两个稳定的结晶态间进行记录和擦抹信息的记录介质，因为上述研究目的在于发现可能存在两种状态的记录介质，即非晶态和结晶态（例如：M.Wihl，M.Cardona and J.Tauc，“RAMAN SCATTERING IN AMORPHOUS Ge and Ⅲ-Ⅴ COMPOUNDS，Journal of Non-Crysballine Solids 8-10（1972），172-178;G-Fuxi，S.Baorong and W.Hao，GLASS FORMATION OF SEVERAL SEMICONDUCTORS AND ALLOYS BY LASER IRRADIARION，Journal of Non-Crystalline Solids 56（1983），201-296;W.Eckenback，W.Fuhs and J.Stuke，PREPARATION AND ELELTRICAL PROPERTIES OF AMORPHOUS INSb，Journal of Non Crystalline Solids 5（1971），264-275;J.Feinleib，J.deNeufville，S.C.Moss and S.R.Obshinsky，RAPID REVERSIBLE LIGHT-INDUCED CRYSTALLIZATION OF AMORPHOUS SEMICONDUCTORS，Appliel physics Letters，Vol.18，No.6，Mar.3（1971）254-257;IBM Thomas J.Watson Research Center，LASER WRITING AND ERASING ON CHALCOGENIDE FILMS，Journal of Applied physics，Vol.43，No.11.Nov.（1972），4688-4693）。

本发明的主要目的在于提供一个光学信息记录介质，通过用光脉冲照射，将信息记录在介质上，如果需要，记录的信息可以被擦抹或被稳定地保存。

为了达到此目的，根据本发明，使用具有规则原子排列的结晶组合体来制造薄膜，它至少包括两种光学性质不同的稳定状态，用两种功率和时间宽度不同的光脉冲照射薄膜，使两种状态之一用于存贮信息。在本发明中，用于记录信息的记录薄膜的两个稳定态均为结晶态，它们的光学性质不同，本发明利用了光学性质不同的两个结晶稳定态之间的转换。在本发明中，为了区别结晶态与非结晶态，用“结晶体”这个词代表具有规则原子排列的薄膜区域的尺寸（晶体的颗粒尺寸）至少为5nm，一般为20-30nm或更大。

因为本发明的晶体记录薄膜的两种稳定状态是在适当条件下，用光脉冲照射而相互转换的，所以，已记录的信息可以被擦抹。并且，薄膜可以重复使用。

一般来说，结晶薄膜的两种稳定状态都有高的电导率，并且，两个状态的电导率没有本质的不同（非结晶态的电导率实质上低于结晶态的电导率）。

晶体薄膜的两种结晶稳定状态在光学性质上（如光反射率和光透射率）仅有微小的不同，因此，信息的记录态和信息的擦抹态可以通过反射率的不同来区别。此外，两种稳定态存在着体积的轻微改变和薄膜形状的微小变形，因此认为，它们光学性质的差别也变大了。

这种记录薄膜不是利用非结晶态和结晶态之间的转换。因为，非结晶相是一个亚稳相，由于长时间的热作用，非结晶相会逐渐地变为结晶相。因此，如果利用这两个相的不同去存贮信息，则信息容易丢失。对比之下，本发明利用的是一个热力学稳定相（即结晶相）的两种状态间的转换，所以，信息能够被长时间稳定保存。

作为晶体薄膜材料，至少应具有晶体结构和光学性质不同的两个稳定状态，可以举出例如：原子百分数等于或小于80，一般为15-50，最好为35-45的铟（In）和原子百分数等于或大于20，一般为50～85，最好为55-65的锑（Sb）组成的合金。此外原子百分数等于或小于80的In和原子百分数等于或大于20的Sb组成的合金中，至少应再加入下列元素中的一种：铝（Al），硅（Si），磷（P），硫（S），锌（Zn），镓（Ga），锗（Ge），砷（As），硒（Se），银（Ag），镉（Cd），锡（Sn），碲（Te），铊（Tl），铅（Pb），铋（Bi），等，这些元素的原子百分数最多为20，一般为5-20，这根据总的元素而定。

还可举出一种合金，由原子百分数等于或小于70，一般为10-40，最好为20-30的Tl和原子百分数等于或大于30，一般为60-90，最好为70-80的Bi组成。原子百分数等于或小于70的Tl和原子百分数等于或大于30的Bi的合金中，至少还要含有下列元素中的一种：Al，Si，P，S，Zn，Ga，Ge，As，Se，Ag，Cd，In，Sn，Sb，Te，Pb等，这些元素的原子百分数最多为20，一般为5-20，这根据总的元素而定。

还可以提到一种合金，此合金由原子百分数等于或小于85，一般为30-60，最好为40-60的Ga和原子百分数等于或大于15，一般为40-70，最好为40-60的Bi组成。由原子百分数等于或小于85的Ga和原子百分数等于或大于15的Bi组成的合金，应至少再加入下列元素组中的一种元素：Al，Si，P， S，Zn，Ge，As，Se，Ag，Cd，In，Sn，Sb，Te，Tl，Pb等，这些元素的原子百分数最高为20，一般为5-20。

此外，可以提到一种合金，由原子百分数最高为65，一般为50，最好为15-25的In和原子百分数等于或大于35，一般原子百分数等于或大于50，最好为75-85的As组成。由原子百分数最高为65的In和原子百分数等于或大于35的As组成的合金中，至少应再加入下列元素中的一种元素：Al，Si，P，S，Zn，Ga，Ge，Bi，Se，Ag，Cd，Sn，Sb，Te，Tl，Pb等，这些元素的原子百分数最高为20，一般为5-20。

另外可举出一种合金，由原子百分数为60-90，一般为67-90，最好为70-75的In和原子百分数为10-40，一般为10-33，最好为25-30的Bi组成。由原子百分数为60-90的In和原子百分数为10-40的Bi组成的合金中，至少应再加入下列元素中的一种元素：Al，Si，P，S，Zn，Ga，Ge，As，Se，Ag，Cd，Sn，Sb，Te，Tl，Pb等，这些元素的原子百分数最多为20，一般为5-20。

还有一种合金，它是由原子百分数等于或小于60，一般为5-50，最好为15-35的Ga和原子百分数等于或大于40，一般为50-95，最好为65-85的Sb组成。由原子百分数等于或小于60的Ga和原子百分数等于或大于40的Sb组成的合金中，至少应再加入下列元素中的一种元素：Al，Si，P，S，Zn，Ge，As，Se，In，Sn，Te，Bi，Pb等，这些元素的原子百分数最多为20，一般为5-20。

我们还发现，由能够形成一个共晶混合态的两种或更多种元素组成的合金，并且上述两种或更多种元素在它们的平衡图中，具有接近共晶混合态的结构。这些合金有希望用做具有不同晶体结构和光学性质的两种稳定晶体态的记录薄膜的材料，也可做为本发明的光学信息记录介质的记录薄膜的材料。

“共晶现象”在冶金学中是众所周知的。在这种现象中，具有某种成份的两种或多种元素的混合物的熔点比组成此混合物的元素或化合物的熔点低。如果一种具有共晶结构的合金以熔化态变为凝固态，各个组成的元素或化合物在原子或分子的尺度等级上是不相互混合的，但在凝固的合金中，组成元素或化合物的晶体相互均匀地混合。

现已知道各种合金（包括In-Sb，Tl-Bi，Ga-Bi，In-As，In-Bi和Ga-Sb***）的相图，并且已经发表，如MCGRAW-HILL的“二元合金结构”（“Constitution of binary alloy”）

这些材料的薄膜，通过初始成分的组合真空淀积，组合溅射或组合电离镀的方法做在玻璃，塑料或金属基片上，此外，合金材料可以被真空淀积或溅射。

在淀积状态的薄膜内，原子的排列是异常紊乱的，这种薄膜是非晶态的。但是，如果对薄膜加热或用光照射，则整个薄膜或仅仅薄膜的记录部分变为结晶态。

本发明的其它方面提供了记录和（或）擦抹光学信息的方法。用不同条件下的光能量照射记录薄膜，以便有选择性地在薄膜被光照射部分形成两种稳定的具有不同的晶体结构和光学性质的晶态，从而实现信息的记录和（或）擦抹。

在根据本发明的方法的一个实施例中，用不同条件下的光能量照射记录薄膜上某一点，记录薄膜上的这点被熔化，然后又凝固，在记录薄膜的这点范围内形成具有不同反射率和透射率的晶粒的不同分布，致使，来自或通过记录薄膜该点的光束反射或透射是不同的。

在根据本发明的方法的另外一个实施例中，用不同条件下的光能量照射记录薄膜上的某一点，记录薄膜上的这点被熔化，之后又凝固，在该点的中心部分形成具有混合物的两个状态。在该点的中心部位，记录薄膜的某一种元素或化合物的含量大于和小于记录薄膜的该种元素或化合物与其它元素或化合物组成的共晶混合物的含量，因此可以进行记录和（或）擦抹。

本发明更进一步也提供了读取光学信息的方法，其中，在记录薄膜中通过选择地形成两种稳定晶体态而记录的信息，通过光学检测选择地形成的这两种稳定晶态读出。

根据本发明，只有用光脉冲照射薄膜时才能进行高密度的记录，并且在需要时，可进行擦抹和再记录。这样，信息就能长时间地稳定保存。

图1。根据本发明，光学信息存贮和再现的光学***示意图;

图2。根据激光照射条件，记录薄膜反射率的变化曲线图;

图3。相对于记录照射时间的记录百分对比度曲线图;

图4A、4B.记录介质低反射率部分的电子束衍射图样和薄膜低反射率部分结构的电子显微镜照片;

图5A、5B.记录介质高反射率部分的电子束衍射图样和薄膜高反射率部分晶体结构的电子显微镜照片;

图6.简单的二元合金***的典型平衡图;

图7A、7B.分别为，在不同条件下，激光照射部分的两种晶体结构示意平面图;

图8、9.本发明使用的光学信息记录介质主要部分的剖面图;

图10.InSb薄膜电导率与温度的关系曲线;

图11.InSb薄膜C/N比随时间的长期变化曲线;

图12.InSb合金***的平衡图;

图13.当把Se加入InSb***时，是否产生离析的三态图;

图14.当把As加入InSb时获得的反射率对比度与激光脉冲功率的关系曲线;

图15、16.TlBi薄膜的反射率和C/N随时间的长期变化曲线;

图17.加有As的TlBi薄膜的对比度随时间的长期变化曲线;

图18.当把Pb加入TlBi薄膜时得到的对比度相对于激光脉冲功率的变化曲线;

图19、20.分别为GaBi薄膜的反射率和C/N随时间的长期变化曲线;

图21.当把Se加入GaBi***时，是否产生离析的三态图;

图22.当把As加入GaBi薄膜时得到的反射率对比度的变化曲线;

图23、24.InAs薄膜的反射率和C/N随时间的长期变化曲线;

图25.当把Ge加入InAs***时，是否产生离析的三态图;

图26.当把Sn加入InAs薄膜时得到的反射率对比度的变化曲线;

图27、28.InBi薄膜的反射率和C/N随时间的长期变化曲线;

图29.当把Ga加入InBi薄膜时得到的反射率对比度的变化曲线;

图30.31.GaSb薄膜反射率和C/N随时间的长期变化曲线;

图32.当把Se加入GaSb***时，是否产生离析的三态图;

图33。当把Te加入GaSb薄膜时得到的反射率对比度变化曲线。

图1为包括本发明的记录介质的信息存贮光学***实例。该***与用于一般的单次写入，烧孔型盘的***一样。

激光二极管1发射的光2（一般波长范围为780～830nm）经过整形光学***3，偏振光分束器4及1/4波长片5，由物镜6聚焦，并照到记录介质膜7上。在图中，参考数码8和9分别代表基片和透镜调节机构。偏振光分束器4使反射光横向偏转并通过透镜10到达光探测器11。光探测器11分别为4个部分，对角部分的信号差表明焦点偏移的程度。

一般情况下，用直流驱动激光二极管1，因此在记录介质膜7的表面上获得1mw的功率，利用记录介质膜7的反射光对物镜的透镜调节器9进行控制使光束总是聚焦在膜的表面。来自记录膜7的反射光量是探测器四部分信号之和，它用于决定信号的存贮状态，即信息的再现。

当记录信息时，为调制激光二极管1的强度，调制电流通过被记录的信号叠加在激光二极管1上。在擦抹信息时，所需的记录部分被连续的光束照射。就在此时，擦抹所需的光功率与用于再现的光束功率相叠加。

通常在记录阶段需要的功率比擦抹阶段所需的功率强。有时只用一次光束不能完成擦抹。这是因为使薄膜变成擦抹态需要一定的时间。此时，如果对同一位置用擦抹光束反复照射（必要的旋转次数），则可以实现完全的擦抹状态。

还有一个经常使用的光学***在图1中没有表示出来，它有两个发射激光束的源，来自一个源的激光束通过与图1所示相同的机构，而来自另一个源的激光束在膜表面的园周方向成长形（最长约10μm）。此时，长形的光束仅用于擦抹，并且只需照射一次就可以完成擦抹信息。

用于记录和擦抹的光束功率条件取决于基片的直径或旋转速度，即记录膜的速度。

在后述的使用InSb记录膜的例中，薄膜上一点用直径为1μm的光束照射的时间随改变转动次数和径向点而变，表明对应于记录和擦抹状态的光学性质变化的功率与辐照时间之间的关系确定下来以便获得图2所示的资料。在图2中，纵坐标表示照射光束功率而横坐标表示照射脉冲时间。符号“0”表示反射率的增加，而“△”表示反射率的减少。可以看出，当使用强而短的脉冲时，膜的反射率增加，当使用弱而长的脉冲时，反射率则减少。

由于反射率的改变，透射率也发生改变。对于InSb薄膜，当反射率增加时，透射率减少，当反射率减少时，透射率则增加。但是，透射率的变化小于反射率的变化。

信号幅度实质上正比于记录和擦抹状态之间反射率的差。在记录时，当信号幅度相对于照射时间的相对变化被确定时，所得的结果如图3所示，图中纵坐标表示百分对比度，横坐标表示记录的照射时间。用于记录和擦抹条件下的功率是固定的。当照射时间增加时，则反射率的相对改变量也增加，但是当照射时间超过某一限度时，则相对变化量反而减小。即，存在一个最佳条件。

激光是相干光，它适于作记录和再现光。波长并不限于半导体激光，也可使用He-Ne激光，He-Cd激光及Ar激光。

对于图4A，5A照片的衍射图分析结果（在后述例1中得到的），假定下述原因是InSb合金膜两种晶体结构态反射率变化的原因。

仅仅考察对应于图4A，5A的图4B，5B的透射显微照片的图象（亮场图象）。在亮场图象中，中央部分晶体粒度尺寸看来有所不同，对于衍射条纹的详细分析可以确信下述各点。对于图4A和5A，可以观察到In₅₀Sb₅₀（立方晶体，α₀＝6.478

）和Sb（六角晶体，α₀＝4.307

，C₀＝11.273

）但是图4A中衍射条纹的强度比与图5A的情况相反，即，在图4A中，In₅₀Sb₅₀的衍射条纹比Sb的强，而在图5A中，Sb的衍射条纹比In₅₀Sb₅₀强。这表明根据光的照射条件InSb合金沉淀的Sb的量发生变化。已知纯的Sb膜的反射率为70%，In₅₀Sb₅₀膜的反射率是40%，这可以说明Sb的沉淀量越大，则反射率越高。

有两种可能的原因导致In₅₀Sb₅₀和Sb之间明显的平衡差。即，两种光照射之间的加热和冷却过程有差别，（1）Sb元素相对于薄膜作横向位移或（2）固态溶解在In₅₀Sb₅₀中的Sb含量不同，因此Sb沉淀的量也不同。总之，两种状态都是明显的结晶态。

可以考虑另一种在薄膜中反射率看上去是不同的两种结晶态形成的原因。例如，由于晶体粒度尺寸不同，因此对光散射的能力也不同，从而反射率也不同。对于上述InSb的例子，不可否认这种机构也引起反射率的改变。

此外，膜的结构改变将导致光散射状态不同。很明显，平滑的膜表面的散射作用与变形为高低不平的膜表面的散射作用是不同的。

还可以考虑另一种可能性，尽管膜是结晶态的，然而冷却过程的差别引起晶***相的不同。例如，用强短光脉冲照射薄膜时，膜被焙熔化，但是由于膜急剧冷却，因此有可能形成亚稳的晶***相，而这在普通的熔化，冷却及固化过程中是不可能的。

由前面的讨论可以明确，对处于晶体态的膜，当反射率或其它光学性质稍有变化时，不论何种原因膜本身也发生变化，尽管还可考虑这种变化的其它原因。

对上述事实进一步研究发现，由两种或更多种可以形成共晶混合物的元素组成的合金，以及在两种或多种元素的平衡图中具有近似于共晶混合物结构的元素构成的合金，可适用于本发明中的记录材料，因为在不同条件下用光能量进行照射时它可以形成在晶体结构及光学性质上不同的两种稳定的结晶态。

由于共晶现象引起两种稳定结晶态形成的原理说明如下。

图6为一种两个元素合金的典型平衡图。

本发明不仅可以用于这类具有简单平衡图的合金，而且可以用于包括共晶结构作为其一部分的具有平衡图的任何合金。这些合金包括Al-Ca，Al-Ge，Al-Mg，Al-Te，As-In，As-Pb，Au-Bi，Bi-In，Bi-Pb，Bi- Sn，Bi-Te，Ca-Mg，Ga-Sb，Ge-Sb，Ge-Te，In-Sb，In-Sn，In-Te，Mg-Sn，Pb-Sb，Pb-Sn，Pb-Te，Sb-Te，Sn-Te，Sn-Zn，Sn-Tl合金等等。

图6中，考虑近似于结构Z的结构A，尽管纯元素X和Y按一定比例混合的结构Z是一种共晶混合物或晶体。通常可以使用各种方法，例如真空淀积和溅射法来制造具有结构A的合金薄膜。如果淀积的薄膜是一种非晶态的膜，其中元素X和Y是在原子的等级上进行混合或者是由非常细微的晶粒结合体组成。当用一束强激光照射薄膜范围直径约1μm时，在膜上汇聚的激光加热膜上的小区域，这个小区域变成相应于图6中点P的熔融态。停止光照射后，膜上小区域的温度逐步降到液态的L₁。此时（点Q），元素X开始淀积或结晶化。在冷却时，由于热被散射和辐射损耗，最先达到点Q的小区域的一部分成为熔融区最***的部分。随时间继续冷却，熔融区变窄，集中到原来熔融区的中心部分。由于元素X在园周部分逐步淀积，在中央熔融区的平均成分中元素X的浓度逐步增加，即在液态L₁的平均成分由点Q移向点R。最后达到共晶温度T₁，熔融部分达到点R，然后，结晶形成具有共晶组合区的元素X和Y的结晶组合体。这个结晶组合体不是在原子等级上的元素X和Y的结晶组合体。这个结晶组合体不是在原子等级上的元素X和Y的混合体，而是分离的元素X和Y的结晶混合体，其中平均结构为Z。

但是，假定用激光束照射进行熔融和固化是动态的或者是在非平衡态下发生的，结果并不总是与平衡图相符合。由于激光束在薄膜上形成的熔融区非常小，达1μm或更小，在过冷，快速冷却等过程中，甚至结晶组合体不能变成X和Y均匀混合的混合体。亦即，因为在中央部分固化过程中，在原来熔融区的周围部分，元素X已经结晶，而元素X的结晶提供了结晶化的晶种，所以这样元素X趋向于前述的结晶，而元素Y趋向于保留在更中心的部分。结果，在温度T₁以下，形成图7A所示的结晶分布。在图7A中，21为没受光照射的外部，它显示为元素X和Y混合物的一种非晶态或非常细微的晶态;22为结晶元素X的部分;23为包括元素Y的结晶掺合物的结晶元素X的部分;24为结晶元素Y的中心部分。这是记录薄膜的一种稳定的结晶态，它可用于记录信息。这种状态的特点在于尽管平均元素结构是A，但最中央部分的结构几乎是含有大量元素Y的B。

下述为记录薄膜的第二种稳定结晶状态。再次用激光照射上述处于第一种稳定结晶态的记录薄膜。激光束强度分布通常为正态分布，因此在光束的中央部分强度最大。由于激光束照射的薄膜部分被加热而温度增加，并且在光束照射区的中心部分最先达到熔融态。由于前一次照射，中心部分有较高浓度的元素Y，因此，熔融状态相应于图6平衡图中的点L。激光束停止照射后，开始冷却并达到液态l₂，元素Y开始结晶。但是，由于熔融区的园周部分被结晶元素Y围绕，这里没有元素Y结晶的晶种，因此元素Y的淀积没有在前述情况点Q处那么快。无论如何，随着逐渐冷却，熔融区的结构达到共晶点R，中央部分的结构成为点A，当熔融最终结晶时这里元素X的浓度与以前一样高。这个状态示于图7B，此状态的特点是元素X和Y的结晶在相当混乱的状态下进行混合。

在图7B中，31为没受光照射的外部区域，它处于非晶态或非常细微的结晶态，这里元素X和Y相混合;32为结晶元素X的部分;33为含有元素X的晶体掺合物的结晶元素Y的部分;34是元素X和Y的结晶混合物部分，这里元素X的量多于元素Y。

图7A和7B表示的两种状态可以相互转换。例如，图7B的状态可以用强激光短时间照射而变为图7A的状态，反之用弱激光束较长时间照射可使图7A状态变为图7B状态。

通常，两类元素X和Y的结晶态，具有不同的光学性质。因此，如果在不同条件下用激光束照射的小区域的中央部分，两种元素X和Y的含量不同，那么被照射的小的结晶部分具有不同的光学性质，例如不同的反射率和透射率。所以，使用弱激光束照射薄膜的某一部分，并探测反射或透射光的强度，就可以识别在薄膜该部分上呈现的是两种状态的那一种。因为两种状态可以互相转换，利用一种状态作为记录而另一种状态为擦抹态，则薄膜可以用作一种可擦抹的记录材料，可以在此材料上自由地记录和擦抹信息。

在发明中，由于当一种贮存信息的状态转换成另一种擦抹状态时，薄膜必须利用熔融和凝固过程，所以这种不同状态之间的转换并不限于特定的时间周期，这种情况与一种所谓的非晶状态的结晶情况不同，它允许进行高速的记录和擦抹。

例1.

InSb薄膜的形成

参考图8，用真空淀积的方法在外直径30cm，厚度1.2mm的丙烯酸基片41上形成In₄₀Sb₆₀合金的薄膜42。不同成分蒸发源温度是独立控制的，并且旋转基片以使不同成分的蒸发速度为常数。形成膜的厚度为90nm。在合金膜的表面形成厚100nm的有机聚合物保护膜43。一般情况下保护膜的厚度为50-300nm。任何材料都可以做保护膜，只要它对于InSb记录膜没有坏的影响。例如，热塑树脂如PMMA和聚苯乙烯（PS），热固树脂如环氧树脂和紫外射线一医用树脂等都可使用。如图9所示，在层41和42及层42和43之间可以形成一种非常薄的无机透明薄膜（例如，SiO₂，CeO₂，SnO₂或ZnS）作为一种稳定的层44，它的厚度小于几百个埃。

反射率的改变

利用一个光学夹，它用准直透镜和物镜使半导体激光束（λ＝830nm）的直径减小到1μm，当旋转时半导体激光被直接进行调制，并且照射到盘上。在这一点，控制物镜的位置使得激光高度集中在记录薄膜上。用于记录层的光束最大强度为20mw。

当盘转速为600转/分时，用5mw的激光照射盘，记录膜的反射率随旋转而逐渐减小。当盘转5次时，反射率变化完全停止，因此激光功率降到1mw以下。而后，用2MHZ方法在20mw峰功率驱动半导体激光，盘仅有一转被半导体激光照射，而暴露于脉动光部分的反射率增加。在1mw下连续测量盘的反射率，以C/N比为40～45dB的情况下测量到2MHZ的信号。

当盘在5mw功率下连续照射时，反射率又一次下降并且2MHZ的信号分量消失。这样，证明了利用调制脉动光和低功率连续照射，可以重复进行信号的记录和擦抹，并且重复频率可超过10⁴。

分离出盘的一部分并在静止状态下用光照射。在旋转状态下盘上记录膜的一点切割激光（直径＝1μm）所需要的时间约为200μs，在此时间中光脉冲的照射有效。首先，在200μs时间内5mw功率的照射重复5次，则反射率减小。然后，当改变照射点并且在200μs时间内以5mw照射重复5次，在200μs以内20mw照射1次，则反射率增加。这表明，重复上述两种操作，反射率反复增加和减小。

一般来说，功率为3～20mw脉宽为50～200ns的激光脉冲可用于记录，而功率为1～8mw，脉宽为0.1～10μs的激光可用于擦抹。

对晶体结构的评价

由被分离的盘上取下记录膜，并用电子显微镜检查膜的晶体结构。

在形成膜后完全未受激光照射的未记录部分由于晶体有规则的排列没有观察到电子的衍射，这部分处于非晶态。在用光脉冲重复多次照射而引起反射率降低的部分，如图4A，4B像片所示，产生具有直径约1μm的完全结晶点。可观察到，用强脉冲照射的部分反射率再次增加，可以发现结晶态与图4B，5B相似，但在中间部分晶粒尺寸变大。在图4和5中，图4A和5A的照片表示为电子显微镜的衍射图案，图4B和5B的照片表示为电子显微镜的亮场象。由电子显微镜的观察，可以证明在结晶态和非晶态（与膜形成为状态相似的受扰晶态）之间的相变不记录信息，但是又一次引起结晶，并且由于结晶态的变化而记录信息。

注意，在扫描电子显微镜观察时，可以发现在膜被照射部分有些微凹凸点，并且表明记录部分凹凸点的方向与擦抹部分凹凸点的方向正相反。

电导率

在上述相同条件下在石英基片上形成膜，放到电炉中加热后取出，在室温下冷却，然后测量电导率。结果示于图10中。它表明在190℃时电导率突然增加。这个电导率的变化是由于由非晶态向结晶态转变而引起的。在200℃以上电导率没有大的变化。因为根据电子显微镜的观察结果，表明记录和擦抹态都是结晶态，可以认为在用于记录信息的两种结晶态之间中电导率没有大的差别，这与非晶态到与例1相似的结果。

为了考查TlBi介质的耐久性，把TlBi介质淀积在玻璃片上，为结晶升温到200℃，持续时间30分钟;不用保护层复盖TlBi介质。图8所示的盘是用TlBi介质制备的，在转速600转/分和2MHZ条件下进行记录。当介质保持在70℃和85%RH后，决定玻璃片上介质的反射率变化及盘的C/N变化。结果分别示于图15和16。从图15和图16看出即使三个月后，没有保护层的介质反射率变化很小，C/N的减少小于3dB。

例7

对TlBi加入添加物并考查其影响。根据总的成分加入原子百分数为5，10或20的As，并按照例6的方法对形成的介质进行评价。

可以发现，由于添加了As，如图17所示，即使含有大量的Tl，其特性随时间的变化减小，甚至含Tl的原子百分数为50时介质对比度随时间的变化也变小，这改进了稳定性。

用P，S，Se或Te代替As时可得到相似结果。

例8

保持Tl/Bi原子比常数（30/70），根据总的成分添加原子百分数5，10或20的Zn来制备介质，根据例6所述方法来评价。用反射率改变量除以高反射率状态的反射率得到的反射率对比度来评价反射率变化量。得到如下结果，

Zn含量（原子百分数）对比度（%）

0 18

5 20

10 23

MCGRAW-HILL）。在ln和Sb的合金中，对于原子比In∶Sb为1∶1时，形成金属互化物InSb，而对于原子比In∶Sb为31.7∶68.3时，形成共晶态结构。根据图12的平衡图，从理论上可以看出，对于In原子百分数等于或小于50和Sb原子百分数等于或大于50构成的合金，呈现一种共晶现象，所以适于作记录材料，特别是，对于In原子百分数在15～50，最好取35～45，Sb原子百分数为50～85，最好为55～65构成的合金，最适于作记录材料，因为如果合金含有Sb的原子百分数大于68.3时，对于记录和擦抹需要足够高的功率或者降降低了灵敏度。这些理论认识基本与实验结果相符。

例3

对InSb介质增加一些添加物并考察其影响，根据总的成分添加Se的量为原子百分数5、10或20，按照例2的方法对形成的介质进行评价。由于加了Se，即使含In的含量高也防止了发生In的离析。如图13所示，不发生In离析的区域变大，并且加Se增加了稳定性。在图13中，阴影部分表示没引起离析。

用Si，P，S，Ge或As代替Se可得到相似的结果。

例4

保持In/Sb原子比常数（40/60）时，根据总的成分添加原子百分数为5，10或20的Zn制备介质，并用例2所述方法对它进行评价。利用反射率改变量除以在离反射率状态下的反射率得到的反射率对比度来评价反射率的改变量。得到如下结果。

Zn含量（原子百分数）对比度（%）

0 25

5 28

10 33

20 30

由上述结果看出对比度随添加的Zn量而增加。

用Al，Ag，Cd，Sn，Pb，Te或Bi代替Zn可得到相似结果。

例5

保持In/Sb原子比常数（40/60），根据总的成分添加原子百分数为5，10或20的As制备介质，并用例2所述方法进行评价。仅仅改变大功率，短脉冲激光的功率来决定反射率常数。结果示于图14。由图14结果可知，由于添加As而改进了记录介质的灵敏度。

用Ga，Pb或Sn代替As可得到相似结果。

例6

TlBi膜

用与例1和例2相同的方式，在丙烯酸基片上制备具有不同配比的Tl和Bi的合金膜，只是TlBi膜的厚度不同，为80nm。

按例2相同方法评价制备的记录介质。在某些样品中发现用10mw激光照射200ns与5mw激光照射1μs以后，反射率之间产生差别。反射率向相反方向改变，使用大功率短脉冲时反射率增加，而用小功率长脉冲时则减小。对反射率与合金膜成分的关系进行考查时发现，当Bi含量在原子百分数30或更大范围内（但不等于100），反射率也是按相反方向变化，然而，当Bi含量的原子百分数在30～60范围时，特性随时间变化明显，薄膜不适用。还发现Bi含量最佳范围为原子百分数60～90。

对TlBi膜晶体结构的电子显微镜分析和扫描显微镜观察，得和结晶态之间转变的情况正相反，总有电导率大的变化发生。

耐久性试验

把上述信息记录盘暴露在空气中，保持温度70℃，相对温度85%，放置一定时间，温度降至室温，测量C/N比。如图11示，即使三个月后，C/N比的下降量仍小于3dB。

这表明用来记录信息的InSb薄膜在化学上是稳定的，并且适于长时间保存信息。

例2

InSb薄膜的成分相关性

与例1中形成In₄₀Sb₆₀膜的状态相同条件下在丙烯酸基片上制备In和Sb的合金薄膜，只是改变了组成成分。

在下述情况下对制备的记录介质进行评价。在静止状态下，通过一个光学头，用两种功率和脉宽，不同的激光脉冲交替照射盘。在光学头中半导体激光束（830nm）的直径（通过准直透镜和物镜降至1μm，并用小功率激光测量反射率。在某些样品中发现用10mw激光照射200ns与用5mw照射500ns后反射率有区别。反射率的变化是相反进行的，用大功率短脉冲照射时反射率增加，而用小功率长脉冲时则减小。在检查合金膜成份与反射率的相关性时，可以发现如果Sb的含量在原子百分数为20或更多的范围内（但不等于100）反射率发生相反变化。但是，在In含量高的区域，会引起In的离析，膜不适于应用。还可以发现，Sb的含量最好在原子百分数50～85的范围内。

平衡图

图12为In-Sb二元合金***的平衡图。（引自“Constitution of binary alloy”，

20 20

由上述结果可知对比度随添加Zn而增加。

用Al，Si，Ge，Ag，Cd，Sn，Pb，Te，Sb或In代替Zn可得到相似结果。

例9

保持Tl/Bi原子比常数（30/70），根据总的成分漆加原子百分数为5，10或15的Pb来制备介质，并按照例6的方法来评价。仅仅改变大功率短脉冲激光的功率来决定反射率对比度。所得结果如图18所示。由图18结果可知，由于添加Pb使记录介质的灵敏度得到改善。

用In或Sn代替Pb可得相似结果。

例10

GaBi膜

在与例1或例2相同条件下，在丙烯酸基片上制备具有不同成分的Ga和Bi的合金膜。

按例2的方法对制备的记录介质进行评价。对于某些样品，发现用15mn的激光照射200ns后的反射率与用5mw激光照射1μs后的反射率之间有差别。反射率是按相反方向变化的，用大功率短脉冲照射时反射率增加，而用小功率长脉冲照射时则减小。在考查反射率与合金膜成分的关系时，可知当Bi含量原子百分数15或更大（但不等于100）范围内时，反射率是按相反方向变化的。但是，在Ga含量高的区域，会引起Ga离析，膜不适于实用。还发现，Bi含量最佳范围为原子百分数在40～70之间。

对于GaBi薄膜的晶体结构进行电子显微镜分析及扫描显微镜观察表明有与例1相似的结果。

按例6相同的方法进行了耐久性试验，并得相似的结果，示于图19和20。

例11

对GaBi介质加入一些添加物并考查其影响。根据总的成分加入原子百分数在5，10或20的Se，按例2的方法对形成的介质进行评价。由于加入了Se，即使Ga含量很高，也不发生Ga的离析。如图21所示，不发生Ga离析的区域变大，而且可知加入Se有利于稳定性。在图21中，符号“0”表示不发生离析，符号“×”表示发生离析，阴影部分为没引起离析的区域。

用Si，P，S，Ge或As可得到相似的结果。

例12

保持Ga/Bi原子比常数（60/40），根据总的成分添加原子百分数为5，10或20的Zn来制备介质，并根据例2的方法进行评价。用反射率变化量除以高反射率状态下的反射率得到的反射率对比度来评价反射率的改变。得到如下结果。

Zn含量（原子百分数）对比度（%）

0 20

5 23

10 23

20 23

由上述结果可知，随Zn的添加对比度增加。

用Al，Ag，Cd，Sn，Pb，Te，Sb或In来代替Zn时，可得类似结果。

例13

保持Ga/Bi原子比常数（60/40），根据总的成分加入原子百分数为5，10或20的As来制备介质，并按例2所述方法进行评价。仅仅改变大功率短脉冲激光的功率来决定反射率常数。所得结果示于图22，由图22结果可知，由于加入As而改善了记录介质的灵敏度。

加入In，Pb或Sn来代替As可得到相似结果。

例14

InAs膜

在与例2相同状态下，在丙烯酸基片上制备具有不同成分的In和As的合金膜，只是InAs膜厚度为100nm。

按例2相同方法评价制备的记录介质。在某些样品中，用20mw激光照射200ns的反射率与用5mW激光照射500ns后的反射率之间有差别。反射率在相反的方向变化，当用大功率短脉冲照射时反射率增加，而用小功率长脉冲照射时则减小。在考查反射率与合金膜成分的关系时，可知如果As含量在原子百分数为35或更大（不等于100原子百分数）的范围内，反射率则按相反的方向变化。但是，在As含量低的区域，或In含量高的区域，会引起In离析，薄膜不适于应用。还发现，As含量最佳范围为原子百分数50或更大（但不等于100）。

对InAs膜晶体结构的电子显微镜分析和扫描显微镜观察得到与例1相似的结果。

对下述两种样品在与例6相同的条件下进行了耐久性试验。

样品1：

在玻璃片状的丙烯酸基片上淀积有原子百分数为20的In和原子百分数为80的As的合金，在80℃热处理两小时形成结晶。此样品没有保护层。

样品Ⅱ：

以600转/分旋转样品Ⅰ时，用聚焦的半导体激光光束集中照射合金膜以便记录2MHZ的信息。

由图23和24可知结果，它与例6相同。

例15

对InAs介质加入掺和物并考查其影响。根据总的成分加入原子百分数为5，10或20的Ge，按照例2的方法评价形成的介质。由于添加了Ge，既使In含量高也防止了In的离析。如图25所示，不发生In离析的区域变大，Ge的添加有利于稳定。在图25中，阴影区为不发生离析的区域。

用Al，Si，Zn，Se或Te代替Ge时会有相似结果。

例16

保持In/As原子比常数（20/80），根据总的成分加入原子百分数为5，10或20的Bi来制备介质，并按照例2的方法评价之。用反射率变化量除以在高反射率状态下的反射率获得的反射率对比度来评价反射率的变化量。得到如下结果。

Bi含量（原子百分数）对比度（%）

0 15

5 20

10 17

20 14

由上述结果可知，加入原子百分数为5或10的Bi时对比度增加。

用Pb，Tl，Ag，Sb或Cd代替Bi时可得到相似结果。

例17

保持In/As原子比常数（20/80），根据总的成份加入原子百分数为5，10或20的Sn来制备介质，并按例2方法进行评价。仅仅改变大功率短脉冲激光功率来决定反射率常数。所得结果示于图26。由图26结果可知，由于加入Sn而改进了记录介质的灵敏度。

用P，S，Ga，Pb或Si代替Sn可得到相似结果。

例18

InBi膜

在与例2相同状态下，在丙烯酸基片上制备不同成分的In和Bi合金膜，不同点仅在于InBi膜厚度为120nm。

按照例2方法对制备的记录介质进行评价。对某些样品，用20mw激光照射200ns与用5mw激光照射500ns，它们的反射率有差别。反射率是在相反的方向变化，用大功率短脉冲照射时反射率增加，而用小功率长脉冲照射时则减小。在考查反射率与合金膜成分的关系时，可知如果Bi含量在原子百分数10～40范围内，反射率是相反变化的。还发现，Bi的最佳含量是10～33原子百分数。

对InBi膜晶体结构的电子显微镜分析和扫描显微镜观察，证明有与例1相似的结果。

使用下列三种样品，按例6步骤进行了耐久性试验。

样品Ⅰ（参考）：

在具有玻璃片形状的丙烯酸基片上沉积原子百分数为70的In和原子百分数为30的Bi形成合金。这个膜不进行热处理，并且不用保护层。

样品Ⅱ（本发明）：

在具有玻璃片形状的丙烯酸基片上沉积In₇₀Bi₃₀的合金，在80℃进行热处理2小时以便结晶。在合金面上无保护层。

样品Ⅲ（本发明）：

以每分钟600转的速度旋转样品Ⅱ，用半导体激光的聚焦光束集中照射介质以便记录2MHZ的信息。结果示于图27和28。

如图27的线Ⅰ所示，样品1呈现出反射率随时间有明显的变化。相反，如图27的线Ⅲ所示，依据本发明的介质样品Ⅱ呈现出非常稳定的反射率。事实上，三个月后的样品的反射率也很少变化。样品Ⅲ的反射率变化与样品Ⅱ相似。

如图28的线Ⅲ所示，样品Ⅲ的C/N比有变化，由图28可知，样品Ⅲ的C/N比变化三个月后小于3dB。

例19

对In₇₀Bi₃₀介质加入添加物并考查其影响。根据总的成分加入原子百分数为5、10或20的As，并且按照例2的方法对生成的介质进行评价。由于加入了As，甚至当In的含量高时也防止了In的离析。

用Al，Si，Zn，Ge，Ag，Sb，Se或Te代替As可得到相似的结果。

例20

保持In/Bi原子比常数（70/30），根据总的成分加入原子百分数为5，10或20的Sn来制备介质，并按照例2的方法对其评价。用反射率变化量除以在高反射率状态下的反射率得到的反射率对比度来评价反射率的变化量。得到如下结果。

Sn含量（原子百分数）对比度（%）

0 16

5 21

10 18

20 15

由上述结果可知当加入的Sn原子百分数为5或10时对比度增加。

用As，Cd，Tl或Pb代替Sn可得相似的结果。

例21

保持In/Bi原子比常数（70/30），根据总的成分加入原子百分数为5，10或20的Ga来制备介质，并按照例2的方法对其评价。仅仅改变大功率短脉冲激光的功率来决定反射率常数。所得结果示于图29。如图29所示结果，由于加入Ga而改善了记录介质的灵敏度。

用P，S，Se，或Sn代替As可得相似结果。

例22

GaSb膜

在例2相同状态下，在丙烯酸基片上制备各种成分的Ga和Sb的合金膜，区别只是GaSb膜的厚度为180nm。

按例2相同的状态来评价制备的记录介质。对某些样品用10mw的激光照射100ns后的反射率与用5ms激光照射500ns后的反射率之间有区别。反射率是按相反方向变化的。用大功率短脉冲照射时反射率增加而用小功率长脉冲时则减小。在考查反射率与合金膜成分的关系时可知，如果Ga的含量在等于或小于60原子百分数范围，则反射率的变化是相反的。但是，在Ga含量大于50原子百分数的区域，薄膜上出现带状条纹，可认为这是由于Ga的离析而引起的，因此膜不适用。在Ga的含量低于5原子百分数的区域，在用激光束照射的部分出现薄膜的重迭，这是由于气泡引起的，引起反射率变化而成为不稳定的，因此薄膜不适用。还发现Ga含量的最佳范围是5～50原子百分数。

对GaSb薄膜结晶结构的电子显微镜分析及扫描显微镜的观察表明其结果近似于例1的结果。

对原子百分数为35的Ga和原子百分数为65的Sb组成的合金，按照例17的相同方法进行了耐久性试验。

图30和31所示结果与例17相似。

例23

对Ga₃₅Sb₆₅介质加入添加物并考查其影响。根据总的成分加入原子百分数为5，10或15的Se按照例2所述的方法对形成的介质评价。由于加入了Se，甚至在Ga含量高的区域也防止了Ga的离析。如图32所示，Ga不发生离析的区域变大并且发现由于加入Se而有利于稳定性。在图32中，阴影区为没有发生离析的区域。

用Al，Si，Zn，Ge或As代替Se可得相似结果。

例24

保持Ga/Sb原子比常数（35/65），根据总的成分加入原子百分数为5，10或20的Sn来制备介质，并按照例2的方法对其评价。用反射率变化量除以在高反射率态的反射率得到的反射率对比度来评价反射率的变化量。所得结果如下。

Sn含量（原子百分数）对比度（%）

0 19

5 24

10 29

20 26

由上述结果可知随添加Sn对比度增加。

用As，Pb，或Zn代替Sn可得相似结果。

例25

保持Ga/Sb原子比常数（35/65），根据总的成分加入原子百分数为5，10或20的Te来制备介质，并按照例2的方法对其评价。仅仅改变大功率短脉冲激光的功率来决定反射率常数。所得结果示于图33。由图33结果可知，由于加入As而改进了记录介质的灵敏度。

用In，P，S，Se或Sn代替Te可得相似结果。

例25

SnPb膜

按例1的方法在丙烯酸基片上制备Sn和Pb的合金膜，合金的平均组成为85原子百分数的Sn和15原子百分数的Pb。Sn-Pb合金***具有共晶成分，这里含Pb量为26。1原子百分数，熔点为183℃。

如同例1，用图1的光学***测量SnPb膜的C/N比时，得到C/N为35dB。在反复试验记录和擦抹时，重复进行100次C/N不变化。但是，在记录一天后C/N减小5dB，表明薄膜存在某些耐久性问题。

例27

SnTe薄膜

在与例1相同的条件下在丙烯酸基片上制备Sn和Te的合金膜，合金的平均组成为30原子百分数的Sn和70原子百分数的Te。Sn-Te合金***具有共晶结构，其含Te为84原子百分数，熔点为405℃。

对C/N比进行了测量并得到C/N为45dB。当用低功率长脉冲激光照射时，此膜的反射率增加，而用大功率短脉冲激光束照射时则减小。

Claims

1、一种形成记录薄膜的光学信息记录介质，其特征在于所述记录薄膜由原子百分数为15～50的In和原子百分数为50～85的Sb组成，並且当用光能量在不同条件下照射该薄膜时，它能有选择地形成在晶体结构及光学性质上有区别的两种稳定的晶态，从而进行信息的记录和(或)擦抹。

2、根据权利要求1的光学信息记录介质，其特征在于用光能量在不同条件下照射该记录膜上一点，该点可以熔化，而后又固化，在该点形成具有不同反射率或透射率的不同的结晶分布，以至来自或通过记录膜上这点的光束的反射或透射也就不同。

3、根据权利要求1的光学信息记录介质，其特征在于所述记录薄膜由原子百分数35～45的In和原子百分数为55～65的Sb组成。

4、根据权利要求1的光学信息记录介质，其特征在于所述记录膜进一步包括原子百分数5～20的下述元素组中的一种或多种元素：Se，Si，P，S，Ge，As，Zn，Al，Ag，Cd，Sn，Pb，Te，Bi及Ga。

5、一种形成记录薄膜的光学信息记录介质，其特征在于所述记录薄膜由原子百分数为10～40的Tl和原子百分数为60～90的Bi组成，並且当用光能量在不同条件下照射该薄膜时，它能有选择地形成在晶体结构及光学性质上有区别的两种稳定的晶态，从而进行信息的记录和（或）擦抹。

6、根据权利要求5的光学信息记录介质，其特征在于用光能量在不同条件下照射该记录膜上一点，该点可以熔化，而后又固化，在该点形成具有不同反射率或透射率的不同的结晶分布，以至来自或通过记录膜上这点的光束的反射或透射也就不同。

7、根据权利要求5的光学信息记录介质，其特征在于所述记录薄膜由原子百分数为20～30的Tl和原子百分数为70～80的Bi组成。

8、根据权利要求5的光学信息记录介质，其特征在于所述记录薄膜进一步包括原子百分数为5～20的下述元素组中的一种或多种元素：As、P、S、Se、Te、Zn、Al、Si、Ge、Ag、Cd、Sn、Pb、Sb，和In。

9、一种形成记录薄膜的光学信息记录介质，其特征在于所述记录薄膜由原子百分数为30～60的Ga和原子百分数为40～70的Bi组成，並且当用光能量在不同条件下照射该薄膜时，它能有选择地形成在晶体结构及光学性质上有区别的两种稳定的晶态，从而进行信息的记录和（或）擦抹。

10、根据权利要求9的光学信息记录介质，其特征在于用光能量在不同条件下照射该记录膜上一点，该点可以熔化，而后又固化，在该点形成具有不同反射率或透射率的不同的结晶分布，以至来自或通过记录膜上这点的光束的反射或透射也就不同。

11、根据权利要求9的光学信息记录介质，其特征在于所述记录薄膜由原子百分数为40～60的Ga和原子百分数为40～60的Bi组成。

12、根据权利要求9的光学信息记录介质，其特征在于所述记录膜进一步包括原子百分数为5～20的Se、P、S、Ge、As、Zn、Al、Ag、Cd、Sn、Pb、Te、Sb和In。

13、一种形成记录薄膜的光学信息记录介质，其特征在于所述记录膜由原子百分数等于或小于50的In和原子百分数等于或大于50的As组成，並且当用光能量在不同条件下照射该薄膜时，它能有选择地形成在晶体结构及光学性质上有区别的两种稳定的晶态，从而进行信息的记录和（或）擦抹。

14、根据权利要求13的光学信息记录介质，其特征在于用光能量在不同条件下照射该记录膜上一点，该点可以熔化，而后又固化，在该点形成具有不同反射率或透射率的不同的结晶分布，以至来自或通过记录膜上这点的光束的反射或透射也就不同。

15、根据权利要求13的光学信息记录介质，其特征在于所述记录膜由原子百分数为15～25的In和原子百分数为75～85的As组成。

16、根据权利要求13的光学信息记录介质，其特征在于所述记录膜进一步包括原子百分数为5～20的Ge、Al、Si、Zn、Se、Te、Bi、Pb、Tl、Ag、Sb、Cd、Sn、P、S，和Ga。

17、一种形成记录薄膜的光学信息记录介质，其特征在于所述记录膜由原子百分数为60～90的铟（In）和原子百分数为10～40的铋（Bi）组成，並且当用光能量在不同条件下照射该薄膜时，它能有选择地形成在晶体结构及光学性质上有区别的两种稳定的晶态，从而进行信息的记录和（或）擦抹。

18、根据权利要求17的光学信息记录介质，其特征在于用光能量在不同条件下照射该记录膜上一点，该点可以熔化，而后又固化，在该点形成具有不同反射率或透射率的不同的结晶分布，以至来自或通过记录膜上这点的光束的反射或透射也就不同。

19、根据权利要求17的光学信息记录介质，其特征在于所述记录膜由原子百分数为67～90的In和原子百分数为10～33的Bi组成。

20、根据权利要求19的光学信息记录介质，其记录膜由原子百分数为70～75的In和原子百分数为25～30的Bi组成。

21、根据权利要求17的光学信息记录介质，其特征在于所述记录膜进一步包括原子百分数为5～20的As、Al、Si、Zn、Ge、Ag、S、Sb、Se、Te、Sn、Cd、Tl、Pb、Ga、P和S。

22、一种形成记录薄膜的光学信息记录介质，其特征在于所述记录膜由原子百分数为5～50的Ga和原子百分数为50～95的Sb组成，並且当用光能量在不同条件下照射该薄膜时，它能有选择地形成在晶体结构及光学性质上有区别的两种稳定的晶态，从而进行信息的记录和（或）擦抹。

23、根据权利要求22的光学信息记录介质，其特征在于用光能量在不同条件下照射该记录膜上一点，该点可以熔化，而后又固化，在该点形成具有不同反射率或透射率的不同的结晶分布，以至来自或通过记录膜上这点的光束的反射或透射也就不同。

24、根据权利要求22的光学信息记录介质，其特征在于所述记录膜由原子百分数为15～35的Ga和原子百分数为65～85的Sb组成。

25、根据权利要求22的光学信息记录介质，其特征在于所述记录膜进一步包括原子百分数为5～20的Se、Al、Si、Zn、Ge、As、Sn、Pb、Zn、Te、In、P和S。

26、根据权利要求1的光学信息记录介质，其两种稳定的晶态在电导率上没有大的差别。

27、根据权利要求1的光学信息记录介质，其记录膜通过同步蒸镀，同步溅射或同步电离镀记录膜组分的方法在基片上形成，以至在基片上把组分形成合金。

28、根据权利要求1的光学信息记录介质，在基片上用蒸镀或溅射法形成合金来制备该记录膜。

29、根据权利要求1的光学信息记录介质，在基片上淀积了所需成分后，经过热处理使所述的记录膜结晶。

30、根据权利要求1的光学信息记录介质，其结晶体尺寸为20～30nm。

31、根据权利要求1的光学信息记录介质，在基片上形成所述的记录薄膜，并且用保护膜复盖。

32、根据权利要求31的光学信息记录介质，其保护膜由下述一种或多种成分组成：SiO₂、CeO₂、SnO₂、ZnS、PMMA、聚苯乙烯、环氧树脂及紫外医用树脂。

33、记录和（或）擦抹光学信息的方法，其特征在于用不同条件的光能量聚焦照射在记录薄膜表面上，使被光能照射的膜部分熔化，而后又固化，有选择地形成具有不同晶体结构和光学性质的两种稳定的晶态，从而实现信息的记录和（或）擦抹，其中用于记录的光能功率为3～20mW，照射时间为5～2000ns;用于擦抹的光能功率为1～8mW，照射时间0.1～10μs。

34、根据权利要求33的方法，其中用不同条件的光能量照射记录薄膜上一点，该点熔化，而后又固化，在记录膜上该点范围内形成具有不同反射率或透射率的不同的晶体分布，以至来自或通过记录膜该点的光束的反射或透射也不同。

35、根据权利要求33的方法，其中在不同条件下用光能量照射记录薄膜上一点，该点熔化后又固化，在该点的中央部分形成两种具有结构的状态，其中记录膜的某种元素或化合物的含量高于或低于由该元素或化合物和记录膜的其它元素或化合物组成的共晶混合物的含量，从而实现信息的记录和（或）擦抹。

36、根据权利要求33的方法其中使用半导体激光，He-Ne激光，He-Cd激光或Ar激光作为所述光能量源。

37、根据权利要求33的方法，其中沿记录膜表面的记录方向具有细长形状的光能量束被用于擦抹信息。