CN1308327A - 记录介质、记录装置以及记录方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种具有多个电荷积聚区和光电导区的记录介质,其中的每个电荷积聚区含能够积聚电荷的第一种材料,其中的光电导区含由于吸收光而使导电率增加的第二种材料。提供了一种包括这种记录介质的记录装置以及在这种记录介质上记录信息的记录方法。在本发明中,通过用光辐照光电导区,并且通过有光辐照光的电导区的那部分将电荷注入所述电荷积聚区,而将信息记录在所述记录介质上。

Description

记录介质、记录装置以及记录方法
本申请基于日本在先申请：申请号11-277456，申请日1999年9月29日，并且要求优先权，该申请的全部内容结合入本文供参考。
本发明涉及记录介质、记录装置和记录方法。
在现代信息社会，信息量急剧增加。因此，非常重要的是开发一种与现有技术相比能够显著改进记录密度的记录方法或者记录装置。
作为实现高记录密度的技术，注意力投向了光记录如热模式记录，其中将光转化为热而进行记录，或者光子模式记录，其中无需将光转化为热而进行记录。
作为热模式记录，已经投入使用的是磁光记录或者相转变记录。但是，在这种技术中，没有实现显著高的记录密度。因此，为了改进这种热模式记录的记录密度，提出了利用近场扫描光学显微镜(NSOM)的技术，这能够形成小于光波长的记录标记。
例如，在“应用物理通讯，61，142(1992)”中Betzig等人用NSOM探针通过Ar离子激光的输出光辐照Co/Pt多层膜而试图磁光记录/重现信息，因此，形成了直径约为60nm的记录标记。在“固体薄膜，273，122(1996)”和“应用物理杂志，79，8082(1996)”中，Hosaka等人用NSOM探针通过半导体层的输出辐照厚度为约30nm的Ge2Sb2Te5薄膜，因此，形成了直径约为50nm的记录标记。
但是，在这些方法中，由于热扩散而使记录标记变大。另外，记录所需能量很大。因此，认为不可能实现太位/cm2量级的记录密度，这需要约10nm的记录标记。
日本专利公开JP7-254153A公开了用于其他热模式记录的记录介质，其中通过利用有机染料的相变进行记录，并且通过检测荧光而读出记录的数据。根据这种记录介质，可使用低热导率的有机染料分子来减小记录标记。但是，以此方法也难以获得太位/cm2量级的记录密度，这种方法也需要约10nm的记录标记。另外，在这种记录介质中，相应于记录标记的非晶区邻接于晶体区，结果是非晶区倾向于晶化。另一方面，记录倾向中断。还有，由于在记录介质中记录层具有均匀的成分，晶体区与非晶区之间的信号强度差较小，产生较大的噪音。
不仅在热模式记录介质中存在产生噪音的问题，而且在记录层中具有均匀成分的光模式记录介质也存在产生噪音的问题。
至于光模式记录，日本专利公开JP8-45122A公开了一种记录介质，其中在基底上形成由有机染料分子组成的直径为约10-100纳米的点状(畴组织)记录区，并且通过将电荷注入记录区中而进行记录。在这种记录介质中，一个点相应于一个记录单位(1位点，bit)，使其可能获得高的记录密度。但是在这种记录介质中，难以形成均匀尺寸的点状记录区，并且难以规则地排布该点状记录区。另外，点状记录区的尺寸和排布倾向于随时间而变化。还有，由于当将电荷注入点状记录区时以及当电荷从点状记录区放电时，必须将电极与点状记录区接触，因此在记录介质上形成点状记录区的表面必须是平滑的。但是通常难以获得所需的平滑度。另外，即使通过在记录介质中形成点状记录区的表面上形成保护层而获得所需的表面平滑度，还会带来新的问题，如为了将电荷注入记录区以及从记录区放电，需要高的电压。
如上所述，在常规记录技术中依然尚未解决的各种问题从而不可能形成小的记录标记，用于记录信息和再现所记录的信息需要高能量，记录的信息倾向于中断，产生大的噪音，以及难以使记录层表面平滑。另外，当通过在记录表面形成保护层而获得平滑表面时，需要高电压以注入电荷以及电荷放电。在这种情况下，能够获得非常高记录密度的记录技术尚未投入实用。
本发明的目的是提供一种能够获得非常高记录密度的记录介质，记录装置以及记录方法。
本发明的另一个目的是提供一种能够获得非常高记录密度并且能够以相当低电压记录信息的记录介质，记录装置以及记录方法。
根据本发明的第一个方面，提供了一种记录介质，包括基底，位于基底上并具有多个电荷积聚区的记录层，以及在记录层上形成的并具有光电导区的光电导层，其中的每个电荷积聚区含能够积聚电荷的第一种材料，光电导区含由于吸收光而使导电率增加的第二种材料。
根据本发明的第二个方面，提供了一种记录介质，包括基底，位于基底上的导电层，在导电层上形成的并含由于吸收光而使导电率增加的第二种材料的光电导层，以及在光电导层上形成的并具有多个电荷积聚区的记录层，其中的每个电荷积聚区含能够积聚电荷的第一种材料。
根据本发明的第三个方面，提供了一种记录介质，包括基底，位于基底上并具有多个电荷积聚区和光电导区的记录层，其中的每个电荷积聚区含能够积聚电荷的第一种材料，光电导区含由于吸收光而使导电率增加的第二种材料。
根据本发明的第四个方面，提供了一种记录装置，包括记录介质，以及面对记录介质主面布置的记录头，所述的记录介质包括基底和位于基底上并具有多个电荷积聚区的记录层，其中的每个电荷积聚区含能够积聚电荷的第一种材料，该记录层还包括含由于吸收光而使导电率增加的第二种材料的光电导区，或者所述的记录介质还包括与记录层接触并具有光电导区的光电导层，所述的记录头包括向所述记录层发光的发光部分以及与发光部分相邻的并用于将电荷注入至少一个电荷积聚区中的电极。
根据本发明的第五个方面，提供了一种记录装置，包括任何一种所述记录介质以及面对记录介质主面布置的记录头。
根据本发明的第六方面，提供了记录装置，包括任何一种所述记录介质，以及记录头，该记录头包括面对记录介质主面布置的发光部分和相邻于发光部分的电极。
还有，根据本发明的第七方面，提供了一种记录信息的记录方法，通过将电荷注入含能够积聚电荷的第一种材料的电荷积聚区中记录信息，该方法包括下列步骤：辐照光电导区，所述的光电导区与电荷积聚区相接触布置，并且含由于吸收光而使导电率增加的第二种材料；以及通过光辐照光电导区的一部分将电荷注入电荷积聚区。
本发明中的术语“区”指三维区域，而不像界面或者表面，并且主要用于表示具有单层结构或者部分这种单层结构的整个薄膜。当“区”与具有单层结构的薄膜的“部分”结合使用时，例如，“部分”是指分散体系中的分散介质(连续相)或者分散相(细颗粒)，具有通孔的薄膜，载于该通孔中的材料，表面具有凹陷部分的薄膜或者填充于该凹陷部分的材料。顺便指出，术语“区”不隐含尺寸的概念，并且可覆盖较宽的范围，包括分子量级的尺寸和薄膜的尺寸。
在本发明中，能够积聚电荷的第一材料包括电子供体或者受体有机材料，金属，合金，半导体以及介电材料。还有，对用于本发明中的第二材料并没有特别限制，只要由于吸收光而使导电率增加，通常是这样的材料：当不用光辐照时是绝缘体，而一旦用光辐照则转变成导电材料。如果使用其导电率随光强非线性变化的材料作为该第二材料，可获得更高的记录密度。
当本发明的记录介质是记录层和光电导层的叠层结构时，记录层通常包括多个电荷积聚区和至少一个电绝缘区，以使电荷积聚区相互电绝缘。在这种情况下，可以这样构造记录层，即将多个电荷积聚区和至少一个电绝缘区并置在基底上。另外，也可这样构造记录层，即至少一个电绝缘区形成分散介质的至少一部分，并将多个电荷积聚区分散在该分散介质中。还有，还可以这样构造记录层，即记录层包括表面具有多个凹陷部分的绝缘层，作为至少一个电绝缘区，并且多个电荷积聚区填充在所述多个凹陷部分中。
在本发明中，当记录层是叠层结构，即记录层和光电导层依次叠层于基底上时，记录介质还可包括位于基底和记录层之间的导电层、以及位于导电层和记录层之间的绝缘层。另外，在本发明中，当记录层同时包括电荷积聚区和光电导区时，记录介质还可包括位于基底和记录层之间的导电层、以及位于导电层和记录层之间的绝缘层。
在本发明的记录装置中，希望发光部分发射近场光作为所述的光。另外，本发明的装置还可包括再现头，面对记录介质主面布置，并且根据每个电荷积聚区中积聚的电荷量来读出信息。
通过下述说明可了解本发明的其他目的和优点，并且一部分是在说明中显而易见的，或者可从本发明的实施中体会到这些目的和优点。本发明的目的和优点可通过下面的说明而实现和获得。
本发明的附图作为说明书的一部分，说明了本发明的优选实施方案，并且结合上述的概述以及下面对优选实施例的详述而解释了本发明的机理。
图1是表明本发明第一实施例的记录介质的截面示意图。
图2A是表明本发明第一实施例的记录-再现装置的示意图。
图2B是表明图2A的记录-再现装置的部分放大图。
图3是表明图2A的记录-再现装置的再现头的例子的斜向示意图。
图4是表明本发明第二实施例的记录介质的截面示意图。
图5是表明本发明第三实施例的记录介质的截面示意图。
图6是表明本发明第四实施例的记录介质的截面示意图。
图7是表明本发明第五实施例的记录介质的截面示意图。
图8是表明本发明第五实施例的记录-再现装置的示意图。
图9是表明本发明第六实施例的记录介质的截面示意图。
图10A是表明本发明第六实施例的记录-再现装置的示意图。
图10B是表明图10A的记录-再现装置的部分放大图。
结合附图详述本发明。顺便指出，在全部附图中用相同的标号表示相同或者相似部件，从而省去重复说明。
图1是表明本发明第一实施例的记录介质10的截面示意图。如图所示，记录介质10是叠层结构，导电层12、绝缘层13、记录层16以及光电导层17依次叠层在基底11上。在图示记录介质10中，记录层16具有这样的结构：多个电荷积聚区14和电绝缘区15并置在绝缘层13上，由于在相邻的电荷积聚区14之间存在电绝缘区15而使相邻的电荷积聚区14彼此之间电绝缘。在该实施例中，每个电荷积聚区14相应于一个比特。
如下所详述，可将电荷注入每个电荷积聚区14以及从中放电，以使电荷积聚区14呈现其电荷积聚量较大的状态以及电荷积聚量较小的状态。通过使用图1所示的记录介质10中的这两种状态可实现记录信息的“0”和“1”。
图1所示的记录介质10例如可通过下述方法制得。
在第一步骤中，制备玻璃盘片作为基底11，所述的玻璃盘片具有光学图案的主面并且具有约120毫米直径和约1.2毫米厚度。对基底11没有特别限制，只要基底具有平滑的表面。更具体地，形成基底11的材料可以是导体、半导体、绝缘体或者它们的复合材料。另外，基底11可以是透明的或者不透明的。
在下一步骤中，作为导电层12，通过汽相沉积在基底11具有光学图案的表面上形成厚度为约200纳米的铝膜。对形成导电层12的材料没有特别限定，只要该材料具有导电性。在该实施例中，导电层12和在导电层12上形成的绝缘层13并不是必不可少的。但是，当形成导电层12和绝缘层13时，记录的信息会更加稳定。顺便指出，当基底11的镜状抛光面是导电性的时，可不形成导电层12。
作为绝缘层13，用溅射方法在导电层12上形成厚度约为200纳米的二氧化硅薄膜。对形成绝缘层13的材料没有特别限定，只要该材料具有电绝缘性能。
然后，通过旋涂聚富马酸二异丁酯(为电子抗蚀剂)在绝缘层13上形成厚度约为50纳米的抗蚀剂薄膜，随后，通过使用电子束刻描装置用电子束以预定图案辐照该抗蚀剂薄膜。另外，用乙醇将电子束刻描后的抗蚀剂薄膜显影，因此获得具有多个作为电绝缘区15的通孔的薄膜。在该步骤中，电绝缘区15这样形成，即每个通孔具有直径约30纳米的圆状开孔，并且相邻通孔的中心之间的距离为约50纳米。
在下一步骤中，将具有结构式(1)的电子供体有机染料分子蒸发在基底的整个表面上，所述的基底具有事先在其上形成的电绝缘区15。然后，在氮气气氛下于约80℃加热具有有机染料分子薄膜的基底约1小时。蒸发沉积在电绝缘区15上表面的电子供体有机染料由于被加热而流入通孔中，从而在通孔内形成电荷积聚区14。结果，获得了具有电荷积聚区14和电绝缘区15的记录层16。
希望该记录层16的厚度约为10-100纳米。希望该记录层能够在电荷积聚区14内积聚足够大量的电荷，并且能够获得高分辨率。通常，当记录层16的厚度约为10纳米或者更大时，在电荷积聚区14内可积聚足够大量的电荷。另外，当记录层16的厚度不大于约100纳米时，可获得高分辨率。
Figure A0013530900101
通过旋涂方法在记录层16上形成厚度约为50纳米的光电导层17，该光电导层由结构式(2)的化合物组成。希望该光电导层17的厚度约为5-100纳米。还希望当不用光辐照时光电导层17时其充分绝缘，而当用光辐照时又充分导电。通常，光电导层17的厚度约为至少5纳米时，不用光辐照光电导层17时该层可充分绝缘。而当光电导层17的厚度不大于约100纳米时，用光辐照光电导层17时该层又充分导电。
Figure A0013530900111
通过使用图2A和2B所示的装置可在如此获得的记录介质10上写信息以及读出和消除记录介质10上记录的信息。
具体地，图2A示意性说明了本发明一个实施例的记录-再现装置20。另一方面，图2B是图2A所示记录-再现装置的部分放大方式。还有，图3是图2A记录-再现装置所包括的再现头28的斜面示意图。
图2A所示的记录-再现装置20具有用于旋转记录介质10的马达21，面对记录介质10布置的记录头22，与记录头22一端连接的光纤24，与光纤24另一端连接的半导体激光器23，以及再现头28。在该记录-再现装置20中，记录介质10这样布置，即记录介质10的光电导层17面对记录头22和再现头28。记录介质10可以是该记录-再现装置20的一构件，或者不是该记录-再现装置20的一构件。换句话说，记录介质10可以是不可拆除的如在常规HDD中的那样，或者可以是可拆除的如DVD-RAM。
如图2B所示，记录头22具有框架26，光纤24穿过该框架。光纤24在框架26内呈朝记录介质10渐缩的锥形，并且在记录介质10的一侧的端部形成有开口27。在记录介质10的一侧围绕框架26的开口27安装电极25。用于在记录介质10中写信息的记录头22也可用于擦除在记录介质10中记录的信息。
图3所示的微-FET传感头可用作再现头28。例如，微-FET传感头具有由掺杂杂质的硅组成的半导体层31以及源极(source)32和漏极(drain)33，源极32和漏极33均与半导体层31相连。
使用例如下列记录-再现装置20可将信息记录在记录介质10上。具体地，通过光纤24用近场光形式的波长约620纳米的激光辐照记录介质10，该激光是由输出功率约1mW的半导体激光器23发出的，将记录头22的电极25保持与光电导层17接触，同时通过启动马达21以约4000rpm的速度旋转盘状记录介质10。在该实施例中，光纤的开口27的直径约为30纳米。另外，记录头22在径向方向移动，以保证记录介质10由近场光以螺旋图案所辐照。
在该步骤中，如果将相应于待记录信息的约10V的脉冲电压施加于电极25上，在光电导层17的被近场光辐照的区域内，其导电率增加，尽管光电导层17的未被近场光辐照的区域仍保持为绝缘体。结果，正电荷只能被注入到电荷积聚区14内的由近场光所辐照的并且施加电压的区域。以此方式，信息被记录在记录介质10上。
通过使用上述的微-FET传感头28可再现由此记录的信息。更具体地，使记录介质10旋转并使微-FET传感头28的半导体层31与记录介质10的光电导层17保持一小的距离，从而可观察到微-FET传感头28的源极32与漏极33之间的电流变化。由于由电荷积聚区14中积聚的电荷所形成的电场作用于微-FET传感头28的半导体层31上，电荷积聚区14具有微-FET传感头28的门电极的作用。换句话说，在微-FET传感头28的源极32和漏极33之间流动的电流依据电荷积聚区14中电荷的积聚量而变化。随后通过该特定方法读出在记录介质10上所记录的信息。
顺便指出，将已通过上述方法记录信息的记录介质10在80℃下放置约1周，随后使用微-FET传感头28再现所记录的信息。结果，与刚记录之后的电荷量相比，存储于电荷积聚区14中的电荷量降低约5％。但是，仍可获得约30dB的S/N比。换句话说，可以证明记录在记录介质10上的信息可以以高稳定性保存。
另外，记录在记录介质10上的信息可例如按如下所述消除掉。具体地，通过光纤24用近场光形式的由半导体激光器23发出的激光辐照记录介质10，将记录头22的电极25保持与光电导层17接触，同时通过启动马达21以约4000rpm的速度旋转盘状记录介质10。同时将约-3V脉冲电压施加于电极25。顺便指出，记录头22以径向方向移动，以保证记录介质10由近场光以螺旋图案所辐照。由此特定的操作，存储于电荷积聚区14中的正电荷通过光电导层17和电极25放电，其机理基本上等于前述的记录信息的机理。以此方式，可将记录在记录介质10上的信息消除。记录的信息实际上由上述方法所消除后，并且随后通过使用微-FET传感头再现信息。已经证明该信息已被完全消除。
除了上述的记录和消除信息之外，还可在记录介质10上进行改写记录。例如，将相应于新记录信息的10V脉冲电压与用于消除已记录在记录介质10上的信息的-3V脉冲电压重叠，并且将所获得的脉冲电压施加于电极25上，则可同时进行已记录信息的消除和新信息的记录。
如上所述，该实施例利用了只有在近场光所辐照的区域内的电阻低这一现象。因此，即使电极25较大，也可将电荷选择性地注入所需的电荷积聚区14中。另外，由于在用近场光辐照的光电导层17的区域内的电阻低，因此无需高电压就可将电荷注入电荷积聚区14内。
应该指出的是，由于光电导层17具有足够高的电阻，因此注入到电荷积聚区14中的电荷几乎不可能通过光导层17而放电至外面。另外，在该实施例中，相邻的电荷积聚区14通过在这些相邻的电荷积聚区14之间所***的电绝缘区15而彼此电绝缘，结果是相邻电荷积聚区14之间不会发生电荷的迁移。特别要指出的是，在该实施例中，导电层12和绝缘层13插在基底11和记录层16之间，结果是与注入到电荷积聚区14中的电荷极性相反的对映电荷(mirror charge)在导电层中积聚。根据该实施例中的记录介质10，电荷可高稳定地存储于电荷积聚区14中，并且可将大量的电荷注入到电荷积聚区14中。结果，在该实施例的记录介质10中可获得高记录密度。
另外，在上述第一实施例中，由于在记录层16上形成光电导层17，因此记录介质10具有平滑表面。另外，由于形成光电导层17而将记录层16覆盖，光电导层17可起到保护记录层16的保护层的作用，以及起到降低记录介质10与记录头22之间摩擦系数的润滑层的作用。
如上所述，在该实施例中，光纤24的开口27具有非常小的尺寸，并且用近场光通过开口27辐照记录介质10。该近场光是一种当用光辐照物体时仅仅局限于物体表面的光。换句话说，当用光辐照物体时，近场光表示物体表面附近的彼此相邻的感应双极子之间的电力线，所述的感应双极子是在物体内产生的。在使用近场光的情况下，可使光辐照的斑点非常小。在本发明中对产生近场光的方法没有特别限制，这些方法包括如在上述实施例中所述的使用具有非常小开孔的探针的方法，使用固体浸没透镜的方法，使用相变材料的方法(其中折射率相对于温度是非线性变化的，像锑一样)，以及使用细金属颗粒的等离子体振子共振(plasmon resonance)的方法。
下面说明本发明的第二个实施例。
图4是表明本发明第二实施例的记录介质10的截面示意图。图4所示的记录介质10具有导电层12、绝缘层13、记录层16以及光电导层17依次叠层在基底11上的结构。在该特定结构的记录介质10中，记录层16具有这样的结构：大量的细小电荷积聚区(未示出)均匀分散在电绝缘区中(未示出)。实际上，相邻的电荷积聚区之间通过电绝缘区而彼此之间电绝缘。换句话说，第二实施例与第一实施例的区别在于记录层16的结构不同。另外，在第二实施例中，多个电荷积聚区相应于一个比特。
图4所示的记录介质10例如可通过下述方法制得。在第一步骤中，制备玻璃盘片作为基底11，所述的玻璃盘片具有光学图案的主面并且具有约120毫米直径和约1.2毫米厚度。然后，通过汽相沉积在具有光学图案的基底11上形成厚度为约200纳米的铝膜作为导电层12。还有，作为绝缘层13，用溅射方法在导电层12上形成厚度约为200纳米的二氧化硅薄膜。
在下一步骤中，通过旋涂方法在绝缘层13上形成厚度约为100纳米的记录层16。该记录层16的结构为使具有结构式(3)的电子受体有机染料分子分散于绝缘的聚苯乙烯中。在记录层16中，电绝缘区由绝缘的聚苯乙烯形成。另外，电荷积聚区由具有结构式(3)的电子受体有机染料分子形成。
Figure A0013530900141
还有，通过旋涂方法在记录层16上形成厚为约60纳米的由上述结构式(2)化合物制成的光电导层17，由此，获得图4所示的记录介质10。
通过使用例如图2A所示的装置可在记录介质10上记录信息。具体地，通过光纤24用近场光形式的波长约620纳米的激光辐照记录介质10，该激光是由输出功率约1mW的半导体激光器23发出的，将记录头22的电极25保持与光电导层17接触，同时通过启动马达21以约5000rpm的速度旋转盘状记录介质10。在该实施例中，光纤的开口27的直径约为50纳米。另外，记录头22以径向方向移动，以保证记录介质10由近场光以螺旋图案所辐照。
在该步骤中，如果将相应于待记录信息的约-10V的脉冲电压施加于电极25上，在光电导层17的被近场光辐照的区域内，其导电率增加，尽管光电导层17的未被近场光辐照的区域仍保持为绝缘体。结果，负电荷只能被注入到电荷积聚区14内的由近场光所辐照的并且施加电压的区域。以此方式，信息被记录在记录介质10上。
通过类似于第一实施例的方法可再现由此记录的信息。顺便指出，将已通过上述方法记录信息的记录介质10在80℃下放置约1周，随后使用微-FET传感头28再现所记录的信息。与刚记录之后的电荷量相比，发现存储于电荷积聚区中的电荷量降低约10％。但是，仍可获得约30dB的S/N比。换句话说，可以证明记录在记录介质10上的信息可以以高稳定性保留。
另外，记录在记录介质10上的信息可按例如如下所述消除掉。具体地，通过光纤24用近场光形式的由半导体激光器23发出的激光辐照记录介质10，将记录头22的电极25保持与记录介质10的光电导层17接触，同时通过启动马达21以约5000rpm的速度旋转记录介质10。同时将约4V脉冲电压施加于电极25。顺便指出，记录头22以径向方向移动，以保证记录介质10由近场光以螺旋图案所辐照。由此特定的操作，存储于电荷积聚区14中的负电荷通过光电导层17和电极25放电，其机理基本上等于前述的记录信息的机理。以此方式，可将记录在记录介质10上的信息消除。记录的信息实际上由上述方法所消除，并且随后通过使用微-FET传感头再现信息。已经证明该信息已被完全消除。
此外，还可在图4所示的记录介质10上进行改写记录。例如，将相应于新记录信息的-10V脉冲电压与用于消除先前已记录在记录介质10上的信息的4V脉冲电压重叠，并且将所获得的脉冲电压施加于电极25上，则可同时进行已记录信息的消除和新信息的记录。
根据本发明的第二实施例，可获得类似于第一实施例的效果。另外在第二实施例中，在记录层16中，电荷积聚区均匀地分散于电绝缘区中，这可使用易倾向于晶化并且成膜性差的材料来形成电荷积聚区。另外，由于在第二实施例中不使用电子束刻描而形成记录层16，可获得高的生产率。
下面说明本发明的第三个实施例。
具体地，图5是表明本发明第三实施例的记录介质10的截面示意图。如图所示，该实施例的记录介质10具有导电层12、绝缘层13、以及光电导记录层18依次叠层在基底11上的结构。第三实施例与第一实施例和第二实施例的区别在于在第三实施例中使用光电导记录层18代替记录层16和光电导层17的叠层结构。在光电导记录层18中，光电导区(未示出)和电荷积聚区(未示出)分散于电绝缘区(未示出)中。另外，在第三实施例中，多个电荷积聚区相应于一个比特。
图5所示的记录介质10例如可通过下述方法制得。
在第一步骤中，制备玻璃盘片，所述的玻璃盘片具有光学图案的主面并且具有约120毫米直径和约1.2毫米厚度。然后，通过汽相沉积在具有光学图案的基底11上形成厚度为约200纳米作为导电层12的铝膜。还有，作为绝缘层13，用溅射方法在导电层12上形成厚度约为200纳米的二氧化硅薄膜。
在下一步骤中，通过旋涂方法在绝缘层13上形成厚度约为30纳米的光电导记录层18，以获得图5所示的记录介质10。该光电导记录层18的结构是将下述结构式(4)的电子供体有机染料分子和下述结构式(5)的光电导物质分子分散于绝缘聚苯乙烯中。在该光电导记录层18中，电绝缘区由绝缘的聚苯乙烯形成。另外，电荷积聚区由具有结构式(4)的电子供体有机染料分子形成，光电导区由结构式(5)的光电导物质形成。
Figure A0013530900161
在该实施例的记录介质10中，希望当不用光辐照时光电导记录层18具有足够的绝缘性能，而当用光辐照时具有充分的导电性。另外，希望光电导记录层18能够在电荷积聚区中积聚足够大量的电荷并且具有高分辨率。在这种情况下，光电导记录层18的厚度为约10-200纳米。还有，希望光电导记录层18内的电荷积聚区要比记录标记充分地小。再有，希望电荷积聚区和光电导区均匀地分散于电绝缘区中。
通过使用例如图2A所示的装置可在记录介质10上记录信息。具体地，通过光纤24用近场光形式的波长约470纳米的激光辐照记录介质10，该激光是由输出功率约1mW的半导体激光器23发出的，将记录头22的电极25保持与光电导记录层18接触，同时通过启动马达21以约5000rpm的速度旋转盘状记录介质10。在该实施例中，光纤的开口27的直径约为80纳米。另外，记录头22以径向方向移动，以保证记录介质10由近场光以螺旋图案所辐照。
在该步骤中，如果将相应于待记录信息的约10V的脉冲电压施加于电极25上，在光电导记录层18的被近场光辐照的区域内，其导电率增加，尽管光电导记录层18的未被近场光辐照的区域仍保持为绝缘体。结果，正电荷只能被选择性地注入到电荷积聚区14内的由近场光所辐照的并且施加电压的区域。以此方式，信息被记录在记录介质10上。
通过类似于第一实施例的方法可再现由此记录的信息。顺便指出，将已通过上述方法记录信息的记录介质10在80℃下放置约1周，随后使用微-FET传感头28再现所记录的信息。与刚记录之后的电荷量相比，发现存储于电荷积聚区中的电荷量降低约10％。但是，仍可获得约30dB的S/N比。换句话说，可以证明记录在记录介质10上的信息可以以高稳定性保留。
另外，记录在记录介质10上的信息可例如按如下所述消除掉。具体地，通过光纤24用近场光形式的由半导体激光器23发出的激光辐照记录介质10，将记录头22的电极25保持与记录介质10的光电导记录层18接触，同时通过启动马达21以约5000rpm的速度旋转盘状记录介质10。同时将约-4V脉冲电压施加于电极25。顺便指出，记录头22以径向方向移动，以保证记录介质10由近场光以螺旋图案所辐照。由此特定的操作，存储于电荷积聚区14中的正电荷通过光电导记录层18中的光电导区和电极25放电，其机理基本上等于前述的记录信息的机理。以此方式，可将记录在记录介质10上的信息消除。记录的信息实际上由上述方法所消除，并且随后通过使用微-FET传感头再现信息。已经证明该信息已被完全消除。
此外，还可在图5所示的记录介质10上进行改写记录。例如，将相应于新记录信息的10V脉冲电压与用于消除事先已记录在记录介质10上的信息的-4V脉冲电压重叠，并且将所获得的脉冲电压施加于电极25上，则可同时进行已记录信息的消除和新信息的记录。
下面说明本发明的第四个实施例。
具体地，图6是表明本发明第四实施例的记录介质10的截面示意图。图6所示的记录介质10具有导电层12、记录层16以及光电导层17依次叠层在基底11上的结构。第四实施例与第一实施例的区别在于在第四实施例中没有形成绝缘层13。另外，该记录层16是由表面形成的具有多个凹点的电绝缘区(绝缘层)15和多个填充这些凹点的电荷积聚区14所构成。另外，在该实施例中，多个电荷积聚区14的每一个相应于一个比特。
  图6所示的记录介质10例如可通过下述方法制得。
  在第一步骤中，制备玻璃盘片作为基底11，所示的玻璃盘片具有光学图案的主面并且具有约120毫米直径和约1.2毫米厚度。然后，通过汽相沉积在基底11具有光学图案的表面上形成厚度为约500纳米作为导电层12的铝膜。
在下一步骤中，用具有间隔约13纳米的突出部分的压模在导电层12上压制，从而在导电层12的表面上形成压痕。压模上的突出部分由碳化硅制成并且尖端的直径约为3纳米。然后，将具有压痕表面的导电层12在稀硫酸中进行阳极氧化。结果，同时进行导电层12表面阳极氧化和化学蚀刻，从而形成由氧化铝组成的并且在表面具有多个凹点的电绝缘区15。更具体地，通过氧化导电层12的表面，由于在导电层12表面压痕处的化学蚀刻而形成厚度80纳米的电绝缘区15，并且同时形成每个直径约为10纳米且深度约为20纳米的凹点，这些凹点的排布方式为相邻凹点中心之间的距离约为13纳米。
然后在真空下将熔融的硒(Se)倒入这些凹点内，随后在加热基底的同时以约200rpm旋转基底，由此将附着于电绝缘区15表面上的过量硒离心去除。换句话说，只是将硒保留在这些凹点内，从而形成电荷积聚区14。
还有，通过溅射方法在具有电绝缘区15和电荷积聚区14的记录层16上形成厚度约为10纳米的CdSe制成的光电导层17，由此获得图6所示的记录介质10。
通过使用例如图2A所示的装置可在记录介质10上记录信息。具体地，通过光纤24用近场光形式的波长约670纳米的激光辐照记录介质10，该激光是由输出功率约1mW的半导体激光器23发出的，将记录头22的电极25保持与光电导层17接触，同时通过启动马达21以约3000rpm的速度旋转盘状记录介质10。在该实施例中，光纤的开口27的直径约为10纳米。另外，记录头22以径向方向移动，以保证记录介质10由近场光以螺旋图案所辐照。
在该步骤中，如果将相应于待记录信息的约-10V的脉冲电压施加于电极25上，在光电导层17的被近场光辐照的区域内，其导电率增加，尽管光电导层17的未被近场光辐照的区域仍保持为绝缘体。结果，负电荷只能被选择性地注入到电荷积聚区14内的由近场光所辐照的并且施加电压的区域。以此方式，信息被记录在记录介质10上。
通过类似于第一实施例的方法可再现由此记录的信息。顺便指出，将已通过上述方法记录信息的记录介质10在80℃下放置约1周，随后使用微-FET传感头28再现所记录的信息。与刚记录之后的电荷量相比，发现存储于电荷积聚区中的电荷量降低约5％。但是，仍可获得约30dB的S/N比。换句话说，可以证明记录在记录介质10上的信息可以以高稳定性保留。
另外，记录在记录介质10上的信息可例如按如下所述消除掉。具体地，通过光纤24用近场光形式的由半导体激光器23发出的激光辐照记录介质10，将记录头22的电极25保持与记录介质光电导层17接触，同时通过启动马达21以约3000rpm的速度旋转盘状记录介质10。同时将约5V脉冲电压施加于电极25。顺便指出，记录头22以径向方向移动，以保证记录介质10由近场光以螺旋图案所辐照。由此特定的操作，存储于电荷积聚区14中的负电荷通过光电导层17和电极25放电，其机理基本上等于前述的记录信息的机理。以此方式，可将记录在记录介质10上的信息消除。记录的信息实际上由上述方法所消除，并且随后通过使用微-FET传感头再现信息。已经证明该信息已被完全消除。
此外，还可在图6所示的记录介质10上进行改写记录。例如，将相应于新记录信息的-10V脉冲电压与用于消除事先已记录在记录介质10上的信息的5V脉冲电压重叠，并且将所获得的脉冲电压施加于电极25上，则可同时进行已记录信息的消除和新信息的记录。
根据本发明的第四实施例，可获得类似于第一实施例的效果。在第四实施例中，如同第一实施例，以预定位置形成电荷积聚区14，并且每个电荷积聚区14相应于一个比特。通过基于电荷积聚区14的位置校正记录头22和再现头28的位置，可以克服记录介质10的抖动(wobbling)问题。另外，由于在第四实施例中通过氧化形成电绝缘区15，可由导电率低的金属氧化物形成电绝缘区15。由此，本发明的第四实施例可获得高S/N比，并且可减小电荷积聚区14的尺寸。另外，可获得高记录密度。还有，在第四实施例中，通过使用压模形成记录层16，而不使用电子束刻描，可获得高的生产率。
下面说明本发明的第五个实施例。
具体地，图7是表明本发明第五实施例的记录介质10的截面示意图。图7所示的记录介质10具有导电层12、记录层16以及光电导层17依次叠层在基底11上的结构，与图6所示的记录介质10类似。应该指出的是，图7所示的记录介质10与图6所示的记录介质10的区别在于在图7所示的记录介质10中所包括的光电导层17含有其导电率依据光强呈非线性变化的材料。在图7所示的第五实施例中，每个电荷积聚区相应于一个比特。
图7所示的记录介质10例如可通过下述方法制得。
在第一步骤中，制备玻璃盘片作为基底11，所示的玻璃盘片具有光学图案的主面并且具有约120毫米直径和约1.2毫米厚度。然后，通过汽相沉积在基底11具有光学图案的表面上形成厚度为约500纳米作为导电层12的铝膜。
在下一步骤中，用具有间隔约100纳米的突出部分的压模在导电层12上压制，从而在导电层12表面上形成压痕。压模上的突出部分由碳化硅制成并且尖端的直径约为3纳米。然后，将具有压痕表面的导电层12在稀硫酸中进行阳极氧化处理。结果，同时进行导电层12表面阳极氧化和化学蚀刻，从而形成由氧化铝组成的并且在表面具有多个凹点的电绝缘区15。更具体地，通过氧化导电层12的表面，由于在导电层12表面压痕处的化学蚀刻而形成厚度100纳米的电绝缘区15，并且同时形成每个直径约为80纳米且深度约为80纳米的凹点，这些凹点的排布方式为相邻凹点中心之间的距离约为100纳米。
然后在真空下将熔融的硒(Se)倒入这些凹点内，随后在加热基底的同时以约200rpm旋转基底，由此将附着于电绝缘区15上表面上的过量硒离心去除。换句话说，只是将硒保留在这些凹点内，从而形成电荷积聚区14。
还有，通过旋涂其中分散有β-酞菁染料的聚碳酸酯氯仿溶液，在具有电绝缘区15和电荷积聚区14的记录层16上形成厚度约为30纳米的光电导层17，由此获得图7所示的记录介质10。
通过使用例如图8所示的装置可在记录介质10上记录信息并且可再现和消除所记录的信息。
具体地，图8示意地表明了本发明第五实施例的记录-再现装置20。图8所示的该记录-再现装置20具有用于旋转记录介质10的马达21，半导体激光器23，记录头22，插在记录头22和半导体激光器23之间的透镜37和38，以面对记录介质10的方式安装于透镜37上的电极25，以及再现头28。在图8所示的该记录-再现装置20中，记录介质10的布置方式是使光电导层17面对透镜37。另外，在图8所示的该记录-再现装置20中，透镜37和电极25等集成构成记录头22。顺便指出，记录介质10可以是该记录-再现装置20的一构件，或者不是该记录-再现装置20的一构件。换句话说，记录介质10可以是不可拆除的，或者可以是可拆除的。
通过使用图8所示的装置可将信息记录在图7所示的记录介质10上。具体地，通过透镜37和38用波长约620纳米的激光辐照记录介质10，该激光是由输出功率约1mW的半导体激光器23发出的，将记录头22的电极25保持与光电导层17接触，同时通过启动马达21以约3000rpm的速度旋转盘状记录介质10。在该实施例中，通过透镜37和38将记录介质10表面上的激光束直径控制在约为600纳米。另外，记录头22以径向方向移动，以保证记录介质10由该激光以螺旋图案所辐照。在该步骤中，通过将相应于待记录信息的约-20V的脉冲电压施加于电极25上，可将信息被记录在记录介质10上。
如上所述，该实施例中的光电导层17含有其导电率依据光强呈非线性变化的材料。另外，所述的激光具有这样的强度分布，即像高斯分布一样强度自中心向周边逐渐递减。因此，在该实施例中，光电导层的导电率只在用激光辐照的中心区域发生较大的变化，并且导电率在其他区域几乎不变化，这与所述的第一实施例至第四实施例中的任何一个均不同。在该实施例中尽管激光束的直径(约为600纳米)远远大于电荷积聚区(约为80纳米)，电荷可选择性地注入所希望的电荷积聚区中。实际上，由类似于上述第一实施例再现方法的再现方法已经证实了一个信息比特已被记录在每个电荷积聚区14内。
将如上记录了信息的记录介质10在80℃下放置约1周，随后使用微-FET传感头28再现所记录的信息。与刚记录之后的电荷量相比，发现存储于电荷积聚区中的电荷量降低约5％。但是，仍可获得约30dB的S/N比。换句话说，可以证明记录在记录介质10上的信息可以以高稳定性保留。
另外，记录在记录介质10上的信息可例如按如下所述消除掉。具体地，通过透镜37和38用半导体激光器23发出的激光辐照记录介质10，将磁头22的电极25保持与光电导层17接触，同时通过启动马达21以约3000rpm的速度旋转记录介质10。同时将约10V脉冲电压施加于电极25。顺便指出，通过透镜37和38将记录介质10表面上的激光束直径控制在约600纳米。另外，记录头22以径向方向移动，以保证记录介质10由激光以螺旋图案所辐照。由此特定的操作，存储于电荷积聚区14中的负电荷通过光电导层17和电极25放电，其机理基本上等于前述的记录信息的机理。以此方式，可将记录在记录介质10上的信息消除。记录的信息实际上由上述方法所消除，并且随后通过使用微-FET传感头28再现信息。已经证明该信息已被完全消除。
还可在图7所示的记录介质10上进行改写记录。例如，将相应于新记录信息的-20V脉冲电压与用于消除已记录在记录介质10上的信息的10V脉冲电压重叠，并且将所获得的脉冲电压施加于电极25上，则可同时进行已记录信息的消除和新信息的记录。
如上所述，本发明的第五实施例，可获得类似于第一至第四实施例的效果。另外，在第五实施例中，光电导层17含有其导电率依据光强呈非线性变化的材料。结果，其导电率通过光辐照而增加的光电导层17区域的尺寸小于光束直径。在该实施例中，可获得所谓的“超级分辨率”的记录。
下面说明本发明的第六个实施例。
图9是表明本发明第六实施例的记录介质10的结构的截面示意图。如图所示，第六实施例的记录介质10具有导电层12、光电导层17、记录层16以及保护层19依次叠层在基底11上的结构。第六实施例与第一实施例至第五实施例的区别在于第六实施例的光电导层17位于导电层12和记录层16之间。在第六实施例的记录介质10中，记录层16具有这样的结构，即电荷积聚区14和电绝缘区15并置在光电导层17上。如图所示，相邻的电荷积聚区14通过彼此之间***的电绝缘区15而彼此相互电绝缘。在该实施例中，每个电荷积聚区14相应于一个比特。
图9所示的记录介质10例如可通过例如下述方法制得。
在第一步骤中，制备玻璃盘片作为基底11，所示的玻璃盘片具有光学图案的主面并且具有约120毫米直径和约1.2毫米厚度。然后，通过汽相沉积在基底11具有光学图案的表面上形成厚度为约200纳米作为导电层12的铝膜。然后通过旋涂方法在导电层12上形成由上述结构式(2)化合物制成的厚度约30纳米的光电导层17。
在下一步骤中，通过旋涂聚富马酸二异丁酯(为电子抗蚀剂)在光电导层17上形成厚度约为20纳米的抗蚀剂薄膜，随后，通过使用电子束刻描装置用电子束以预定图案辐照该抗蚀剂薄膜。另外，用乙醇将电子束刻描后的抗蚀剂薄膜显影，因此获得具有多个作为电绝缘区15的通孔的薄膜。在该例中，电绝缘区15这样形成，即每个通孔具有直径约80纳米的圆状开孔，并且相邻通孔的中心之间的距离为约120纳米。
然后，将具有结构式(1)的电子供体有机染料蒸发在基底11的整个表面上，所述的基底具有事先在其上形成的电绝缘区15。然后，在氮气气氛下于约80℃加热具有有机染料薄膜的基底约1小时。汽相沉积在电绝缘区15上表面的电子供体有机染料由于被加热而流入通孔中，从而在通孔内形成电荷积聚区14。结果，获得了具有电荷积聚区14和电绝缘区15的记录层16。
最后，在记录层16上形成厚度约为10纳米的由聚酰亚胺制成的保护层19，因此得到图9所示的记录介质10。
在该实施例中，电绝缘区15和和保护层19不是绝对必需的。但是，在形成层15和19时，注入电荷积聚区14内的电荷可以高稳定地保存。另外，对形成保护层19的材料没有特别限制，只要保护层19是由绝缘材料形成即可。
例如，可使用图10A和10B所示的装置在记录介质10上记录信息以及读出和消除记录介质10上记录的信息。具体地，图10A示意地说明了本发明第六实施例的记录-再现装置20。而图10B是图10A所示记录-再现装置的部分放大方式。
图10A所示的记录-再现装置20具有用于旋转记录介质10的马达21，面对记录介质10布置的用作记录-再现头的浮动磁头41，与浮动磁头41一端连接的光纤24，以及与光纤24另一端连接的半导体激光器23。在该记录-再现装置20中，记录介质10这样布置，即记录介质10的保护层19面对浮动磁头41。记录介质10可以是该记录-再现装置20的一构件，或者不是该记录-再现装置20的一构件。换句话说，记录介质10可以是不可拆除的，或者可以是可拆除的。
如图10B所示，浮动磁头41具有滑动器42。光纤24穿过该滑动器42。滑动器42通过利用旋转记录介质10所产生的气流而将浮动磁头41悬浮。光纤24在滑动器42内呈朝记录介质10渐缩的锥形，并且在记录介质10的一侧的端部形成开口27。以围绕开口27的方式在记录介质10一侧的滑动器42内安装电极25。另外，与图3所示结构相同的微-FET传感头28安装在滑动器42的一端。浮动磁头41用于在记录介质10上记录信息，以及用于再现和消除在记录介质10中记录的信息。
通过使用例如图10A所示的装置20可将信息记录在图9所示的记录介质10上。具体地，通过光纤24用近场光形式的波长约620纳米的激光辐照记录介质10，该激光是由输出功率约1mW的半导体激光器23发出的，同时通过启动马达21以约4000rpm的速度旋转盘状记录介质10。在该情况下，光纤24的开口27具有约80纳米的直径。另外，记录头22以径向方向移动，以保证记录介质10由激光以螺旋图案所辐照。
应该指出的是，如果将相应于待记录信息的约10V的脉冲电压施加于电极25上，在光电导层17的被近场光辐照的区域内，其导电率增加，尽管光电导层17的未被近场光辐照的区域仍保持为绝缘体。如上所述，滑动器42通过利用旋转记录介质10所产生的气流而将浮动磁头41悬浮。因此第六实施例不同于第一实施例至第五实施例之处在于，在第六实施例中，电极25以预定距离离开记录介质10的方式放置。因此在第六实施例中，正电荷由导电层12(而不由电极25)注入到由近场光所辐照的并且施加电压的电荷积聚区14内，由此在记录介质10上记录信息。
通过使用微-FET传感头28可再现由此记录的信息。更具体地，通过上述方法悬浮浮动磁头41以及通过观察微-FET传感头28的源极32和漏极33之间流动的电流的变化，可读出记录在记录介质10上的信息。
将通过上述方法记录信息的记录介质10在80℃下放置约1周，随后使用微-FET传感头28再现所记录的信息。结果，与刚记录之后的电荷量相比，存储于电荷积聚区14中的电荷量降低约3％。但是，仍可获得约30dB的S/N比。换句话说，可以证明记录在记录介质10上的信息可以以高稳定性保留。
另外，记录在记录介质10上的信息可例如按如下所述消除掉。具体地，通过光纤24用近场光形式的由半导体激光器23发出的激光辐照记录介质10，同时通过启动马达21以约4000rpm的速度旋转记录介质10，并且同时将约-3V脉冲电压施加于电极25。顺便指出，浮动磁头41以径向方向移动，以保证记录介质10由近场光以螺旋图案所辐照。由此特定的操作，存储于电荷积聚区14中的正电荷通过光电导层17放电进入导电层12。以此方式，可将记录在记录介质10上的信息消除。记录的信息实际上由上述方法所消除，并且随后通过使用微-FET传感头再现信息。已经证明该信息已被完全消除。
可在记录介质10上进行改写记录。例如，将相应于新记录信息的10V脉冲电压与用于消除已记录在记录介质10上的信息的-3V脉冲电压重叠，并且将所获得的脉冲电压施加于电极25上，则可同时进行已记录信息的消除和新信息的记录。
如上所述，本发明的第六实施例，可获得类似于第一实施例的效果。另外，在第六实施例中，由于电荷通过光电导层17由导电层12注入到电荷积聚区14中，电极25不与记录介质10接触。根据第六实施例，降低了记录介质10表面磨损的可能性以及磁头固定于记录介质10上而使其不能移动的可能性。还有，在该实施例中，由于电极25无须与记录介质10接触，因而记录介质10的表面也无须光滑。因此，保护层19也不必太厚，可以以相当低的电压即可将电荷注入到电荷积聚区14内。
在第一实施例至第六实施例任何一个中，使用微-FET传感头28读出记录在记录介质10上的信息。但是，也可使用其他方法。例如，可以使用利用原子力显微镜(AMF)测定静电力的方法，测定电容变化的方法，以及测定任何一种吸收光、反射光和荧光的强度或者波长的变化的方法，所述的吸收光、反射光和荧光是用其强度和波长不中断记录的光辐照记录介质10时所产生的。
在光电导层17和光电导记录层18中所含的其导电率由于吸收光而增加的材料并不限于在第一实施例至第六实施例中所例举的材料。这种材料可以是有机物，或者无机物。优选地，当不用光辐照时，该材料具有高绝缘性，而一旦用光辐照时其导电性显著改进。另外，该材料的对光的响应速度要快至所希望的那样。优选地，该响应速度应该不小于约100MHz-1GHZ之间的值。
在其导电率由于吸收光而增加的材料中，有机材料例如包括下面化合物(A1)-(A6)：(A1)稠合多环颜料：
Figure A0013530900271
(A2)双偶氮和叠氮类颜料：
Figure A0013530900281
(A3)酞菁系颜料：x-H2Pc，τ-H2Pc，ε-CuPc，VOPc，TiOPc，AlClPc，ClGaPc，HOGaPc(A4)squarilium染料：
Figure A0013530900282
(X：H，CH3，OH)
Figure A0013530900283
(A5)花青染料：
Figure A0013530900291
(A6)azulenium染料：
在其导电率由于吸收光而增加的材料中，无机材料例如包括金属或者非金属如Si，Se或Ge；氧化物如ZnO，TiO2或SnO2；以及合金或化合物如AlGaAs，GaAs，AlInAs，GaInAs，GaInP2，InP，PbS，ZnS，ZnSSe，ZnTe，As2SeTe2，As2Te3，CdS，CdTe，ZnCdTe，CdSSe，CdSe，CuInSe2和CuS。
这些其导电率由于吸收光而增加的材料可以单独使用或者以至少两种这些材料的混合物的形式使用。另外，这些材料可分散于各种基质中。
在记录层16或者光电导记录层18中所含的电荷积聚材料并不限于在第一实施例至第六实施例中所例举的那些。当所需积聚的电荷是电子时，记录层16和电荷积聚区14的导带和LUMO(最低未占分子轨道)的能级必须小于光电导层17的导带和LUMO的能级。另一方面，当所需积聚的电荷是空穴时，记录层16和电荷积聚区14的导带和HOMO的能级必须大于光电导层17的导带和LUMO的能级。
电荷积聚材料可以是有机物或者无机物。在这些电荷积聚材料中，有机材料例如包括下面的具有分子结构骨架(B1)-(B7)的电子供体材料以及具有分子结构骨架(C1)-(C5)的电子受体材料：(B1)富瓦烯类供体：
Figure A0013530900301
TTF                                           TMTTFDBTTF    能级                                 MHTTFBEDT-TTF                                      TSF
Figure A0013530900304
TMTSF                                         HMTSFHMTTeF(B2)含硫杂环供体四硫并四苯(TTT)                      四硒并四苯(TST)
Figure A0013530900312
四苯基二硫吡喃(BTP)
Figure A0013530900313
[φ表示苯基](B3)胺类供体
Figure A0013530900321
苯胺                       N-甲基苯胺                对亚苯基二胺
Figure A0013530900323
[R表示氢原子或烷基](B4)金属络合物类供体二茂铁                      酞菁染料  M(Pc)
Figure A0013530900332
Figure A0013530900333
卟啉                                    M(bqd)2[M表示金属原子](B4)M(bpq)2 M(bpy)3
Figure A0013530900343
[M表示金属原子](B5)花青着色物质供体[Me表示甲基，R表示氢子或烷基](B6)含氮杂环供体吩噻嗪                              吩嗪
Figure A0013530900362
喹啉                                吖啶(B7)聚合物类供体
Figure A0013530900371
                              聚吡咯[X＝N]聚乙炔                            聚噻吩[X＝S]
                              聚呋喃[X＝O]
Figure A0013530900372
聚吡啶                           聚对亚苯基
Figure A0013530900373
聚对苯硫醚(C1)氰基化合物受体
Figure A0013530900381
TCNQ                                      Me2TCNQ
Figure A0013530900382
TCNDQ                                           TNAP
Figure A0013530900383
(C2)醌类受体二氰基萘醌                                          萘醌2，3-二环萘醌
Figure A0013530900393
(R1-R4的每一个表示氢原子、卤原子、烷基、链烯基、芳基、烷氧基、烷硫基、烷氧基羰基、氰基、氨基、羧基、乙酰基、或甲酰基)(C3)硝基化合物类受体对硝基氰基苯                             1，3-二硝基苯
Figure A0013530900402
TNF
Figure A0013530900403
1，3，5-三硝基苯                     对二硝基苯(C4)喹啉并二亚胺类受体
Figure A0013530900411
(R5-R8的每一个表示氢原子、卤原子、烷基、
链烯基、芳基、烷氧基、烷硫基、烷氧基羰基、氰基、
硝基、羟基、氨基、羧基、乙酰基、或甲酰基)(C5)喹啉并二亚胺类受体
Figure A0013530900412
(R表示烷基或芳基)
作为具有结构骨架(B1)-(B7)和(C1)-(C5)的分子，希望使用具有这种结构骨架的聚合物或者具有低分子量的材料，这些材料由下面通式给出。通常，由于由这些材料形成的薄膜是非晶态，使用这些材料易获得厚度和成分均匀的薄膜。
Z-(X-Y)n
其中X表示芳族结构骨架或者脂族结构骨架，Y表示电子供体或者受体结构骨架，X表示成键基团如单键、乙烯键、酰胺键或者酯健，n是1或者大于1的整数。在上述通式表示的材料中，通式中n是3或大于3的材料倾向于形成玻璃化转变温度至少25℃的稳定非晶态结构。
另外，在电荷积聚材料中，无机材料例如包括金属如Au、Al和Se；这些金属的合金；半导体如Si和C；以及介电材料如S和SiC。
这些电荷积聚材料可单独使用或者以这些材料的至少两种的混合物使用。这些材料还可分散于各种基质中。希望使用电绝缘聚合物作为这些电荷积聚材料分散于其中的基质。
如上所述，在本发明中利用光电导区的电阻由于光辐照而降低的现象，将电荷注入电荷积聚区中，因而可以通过相当低的电压将电荷注入到电荷积聚区中。另外，由于光电导区的电阻在不用光辐照时比用光辐照时高，在不用光辐照时，注入到电荷积聚区中的电荷几乎不会放电至电荷积聚区之外。因而，在本发明中，用低电压可获得高密度记录。换句话说，本发明提供了可获得超高密度记录和能够用非常低电压记录信息的记录介质、记录装置和记录方法。
本领域的技术人员可认识到本发明其他优点和变化。因此，本发明更宽范围的内容不限于本文的具体详述和所例举的代表性实施方案。因此，在不脱离权利要求书所确定的精神和范围的前提下可做出各种改变。

Claims (20)

1、一种记录介质，包括：
基底；
位于基底上并具有多个电荷积聚区的记录层，其中的每个电荷积聚区含能够积聚电荷的第一种材料；以及
在记录层上形成的并具有光电导区的光电导层，其中光电导区含由于吸收光而使导电率增加的第二种材料。
2、权利要求1的记录介质，还包括：
位于所述基底和所述记录层之间的导电层；以及
位于所述导电层和所述记录层之间的绝缘层。
3、权利要求1的记录介质，其中所述的记录层还包括至少一个电绝缘区，该电绝缘区使所述的多个电荷积聚区彼此之间电绝缘。
4、权利要求3的记录介质，其中所述的记录层的结构包括所述的多个电荷积聚区和所述至少一个电绝缘区彼此并置在基底上。
5、权利要求3的记录介质，其中所述的记录层具有分散介质和分散于所述分散介质中的所述电荷积聚区，并且所述的至少一个电绝缘区构成所述分散介质的至少一部分。
6、权利要求3的记录介质，其中所述的记录层包括其表面具有多个凹陷部分的绝缘层，所述的凹陷部分作为所述至少一个电绝缘区，并且该记录层具有用所述多个电荷积聚区填充于所述凹陷部分中的结构。
7、权利要求1的记录介质，其中所述的第二种材料是其导电率依据辐照该第二种材料的光强度呈非线性变化的材料。
8、一种记录介质，包括：
基底；
位于基底上的导电层；
在导电层上形成的并含由于吸收光而使导电率增加的第二种材料的光电导层；以及
在光电导层上形成的并具有多个电荷积聚区的记录层，其中的每个电荷积聚区含能够积聚电荷的第一种材料。
9、权利要求8的记录介质，还包括电绝缘区，该电绝缘区使所述的多个电荷积聚区彼此之间电绝缘。
10、权利要求8的记录介质，其中所述的第二种材料是其导电率依据辐照该第二种材料的光强度呈非线性变化的材料。
11、一种记录介质，包括：
基底；
位于基底上并具有多个电荷积聚区和光电导区的记录层，其中的每个电荷积聚区含能够积聚电荷的第一种材料，所述光电导区含由于吸收光而使导电率增加的第二种材料。
12、权利要求11的记录介质，还包括：
位于所述基底和所述记录层之间的导电层；以及
位于所述导电层和所述记录层之间的绝缘层。
13、权利要求11的记录介质，其中所述的第二种材料是其导电率依据辐照该第二种材料的光强度呈非线性变化的材料。
14、一种记录装置，包括：
记录介质，所述的记录介质包括基底和位于基底上并具有多个电荷积聚区的记录层，其中的每个电荷积聚区含能够积聚电荷的第一种材料，所述的记录层还包括含由于吸收光而使导电率增加的第二种材料的光电导区，或者所述的记录介质还包括与记录层接触并具有光电导区的光电导层；以及
面对所述记录介质主面布置的记录头，所述的记录头包括向所述记录层发光的发光部分以及与发光部分相邻的并用于将电荷注入至少一个所述电荷积聚区中的电极。
15、权利要求14的记录装置，其中所述的发光部分发出作为所述光的近场光。
16、权利要求14的记录装置，还包括面对所述记录介质主面布置的、并读出相应于所述多个电荷积聚区中积聚的电荷量的信息的再现头。
17、权利要求14的记录装置，其中所述的记录介质具有位于所述基底上的所述记录层和在所述记录层上形成的所述光电导层的叠层结构。
18、权利要求14的记录装置，其中所述的记录介质还包括导电层，并且具有如下结构：位于所述基底上的所述导电层，所述光电导层形成在所述导电层上，以及所述记录层形成在所述光电导层上。
19、权利要求17的记录装置，其中所述的的记录介质还包括：
位于所述基底和所述记录层之间的导电层；以及
位于所述导电层和所述记录层之间的绝缘层。
20、一种记录信息的记录方法，通过将电荷注入含能够积聚电荷的第一种材料的电荷积聚区中而记录信息，该方法包括下列步骤：
辐照光电导区，所述的光电导区与电荷积聚区相接触布置，并且含由于吸收光而使导电率增加的第二种材料；以及
通过经光辐照的光电导区的一部分，将电荷注入所述电荷积聚区。
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