CN1682297A - 信息记录介质及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种信息记录介质包括一个基底以及排列于基底上的信息层。该信息层包括记录层，该记录层至少使用从光学装置和电装置中选择的一种在晶相和非晶相间可逆相变，和至少一个晶体成核层，该晶体成核层至少包含从Bi和Te中选择的一种元素以及从Sc，Y，La，Ce，Pr，Nd，Sm，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Yb和Lu中选择的一种元素(M1)，而且将该晶体成核层设置为与记录层相接触。

Description

信息记录介质及其制造方法
发明领域
本发明涉及一种信息记录介质，在该介质上光学地或电气地进行信息记录、擦除、重写及再现，以及制造该介质的方法。
技术背景
相变型光信息记录介质被认为是一种信息记录介质，采用激光光束在其上光学地进行信息记录、擦除、重写及再现。利用介质中包括的记录层在晶相和非晶相间相位可逆转变的现象，在相变型光信息记录介质上进行信息记录、擦除和重写。通常地，当记录信息时，使得记录层在高功率(记录功率)激光光束照射下熔化，并迅速冷却，以使被照射部分的相位转变为非晶相，从而允许记录信息。另一方面，当擦除信息时，记录层温度在低功率(擦除功率)激光光束的照射下升高，该低功率比记录用功率要低，并逐渐冷却，使得被激光光束照射的部分的相位转变为晶相，从而使得擦除该记录信息。因此，在相变型光信息记录介质中，在高功率等级和低功率等级间的功率等级调节的激光光束照射在记录层上，从而使得当擦除已记录的信息时可以记录新信息，也就是重写信息(见，如Yoshito TSUNODA等著的“光盘存储的基础和应用(Basics and Applications of Optical Disk Storage)”一文，电子学研究所，信息与通讯工程师，1995，第2章)。
此外，相变型电信息记录介质也为人们所知，在其上通过施加电流产生焦耳热而不是采用激光光束照射改变记录层中相变材料的状态进行信息记录。在这种相变型电信息记录介质中，通过施加电流产生焦耳热使得记录层中相变材料的状态在晶相(低电阻)和非晶相(高电阻)间改变，并将晶相和非晶相间的电阻差作为信息而探测和读取。当逐渐对夹于两电极之间的非晶相记录层施加电流时，在某一阈值电流下，记录层的相位变为晶相，使得电阻值迅速减小。此外，通过对晶相的记录层施加具有短时脉宽的大电流脉冲，使记录层熔化并迅速冷却，由此恢复为高阻的非晶相记录层。因此，这种记录介质可以被用作可重写的信息记录介质。通过常用的电装置，可以容易地探测到晶相和非晶相间的电阻差，并因此通过采用可以在晶相和非晶相间可逆转变的记录层，获得可重写的信息记录介质(见，如MakotoKIKUCHI著的“非晶相半导体基础(Basics of AmorphousSemiconductor)”一文，Ohmsha有限公司，1982，第8章)。
相变型光信息记录介质的例子包括已经由发明人商品化了的4.7GB/DVD-RAM在内。4.7GB/DVD-RAM，如图21所示的信息记录介质1000，具有八层结构的信息层1010，由激光光束10入射的一侧来看，第一电介质层1002，第二电介质层1003，晶体成核层(Crystallinenucleation layer)1004，记录层1005，第三电介质层1006，第四电介质层1007，光吸收校正层1008，和反射层1009按此顺序层叠在一起。该信息层1010通过粘结层1011层叠在伪基底1012(dummy substrate)上。
第一电介质层1002和第四电介质层1007具有光学功能和热学功能。对于光学功能而言，调整光程使得光吸收效率相对于记录层1005而增加，并因此增加晶相和非晶相间反射率的变化，从而增加信号幅度。对于热学功能而言，具有低耐热性的基底1001，伪基底1012等与记录层1005隔热，该记录层1005在记录过程中被加热到一个很高的温度。80mol％ZnS与20mol％SiO2的混合物(在下文中，它被称作(ZnS)80(SiO2)20(mol％))，通常用于第一电介质层1002和第四电介质层1007，它是一种优异的透明电介质材料，具有高折射率、低热导率和良好的绝热性能，以及优异的机械性能和防潮性能。
晶体成核层1004的材料采用Sn-Te或Pb-Te，当将它设置为与记录层1005相接触时，该材料加速了记录层1005的结晶。通过采用这种材料，使得记录层的结晶能力增加而不会减小信息记录介质的信号幅度，并确保了记录保存性(archival characteristic)；不仅具有初始记录/重写能力，而且具有优异的记录保存性(再现长期存储的已记录信息的能力)和覆盖保存性(archival overwrite characteristic)(记录/重写长期存储的已记录信息的能力)(见，如JP 2001-273673A)。
记录层1005的材料采用伪二元(pseudobinary)相变材料，以GeTe-Sb2Te3链中的一点(a point on a line)为代表，因此实现了优异的反复重写能力。
第二电介质层1003和第三电介质层1006具有防止在第一电介质层1002和记录层1005间，以及在第四电介质层1007和记录层1005间产生质量传递(mass transfer)的功能。当第一电介质层1002和第四电介质层1007中的每层均采用了(ZnS)80(SiO2)20(mol％)时，将产生质量传递现象。在这种现象中，当通过激光光束对记录层1005的照射，反复地进行记录/重写时，S会在记录层1005中扩散。当S在记录层1005中扩散时，反复重写能力就会恶化(见，如N.Yamada等，日本应用物理学报，Vol.37(1998)，pp.2104-2110)。为了防止反复重写能力的恶化，第二电介质层1003和第三电介质层1006应该采用含有Ge的氮化物(见，如JP 9(1997)-532424A和JP 9(1997)-79477A)。
上述技术使得可以获得优异的重写能力和高度可靠性，并使得4.7GB/DVD-RAM得以商品化。
此外，用于增强信息记录介质容量的各种形式的技术也得到进一步研究。例如，对于光信息记录介质，采用缩小光斑直径的激光光束实现高密度记录的技术得到了研究，这可以通过采用比传统使用的红光激光光束波长短的蓝紫光激光光束，或者将使用具有较大数值孔径(NA)的物镜与采用在激光光束入射一侧更薄的基底相结合来获得。此外，对通过采用包含两个信息层的光信息记录介质使记录容量加倍的技术也进行了研究，对于这两个信息层，使用从光信息记录介质一侧的一边入射的激光光束进行记录/再现(见，如JP2000-36130A)。
为了采用缩小光斑直径的激光光束进行记录，以增加信息记录介质容量，必需采用一种甚至可以使尺寸缩小的记录标记也能形成极好形状的光信息记录介质。当采用缩小光斑直径的激光光束进行记录时，激光光束照射在记录层上的时间相对更短。这样，为了形成尺寸缩小的记录标记，必须对记录层使用可以实现高结晶速度的材料，或者设置与记录层相接触的薄膜，该薄膜具有优异的加速结晶的效果。
在包含了两个信息层的光信息记录介质中(在下文中，它被称作“双层光信息记录介质”)，通过使激光光束从一侧的一边的照射，可以对这两个信息层进行信息记录/再现，穿过位于靠近激光光束入射表面位置的信息层(在下文中，它被称作“第一信息层”)的激光光束，对位于远离激光光束入射表面位置的信息层(在下文中，它被称作“第二信息层”)进行记录/再现。为此，要求采用更薄的薄层作为第一信息层中的记录层，以获得更高的透光率。然而，当记录层变薄时，会减少在记录层结晶过程中形成的若干晶核，并进一步减小原子间可以移动的距离。出于这些原因，较薄的记录薄层更加妨碍了晶相的形成(这意味着结晶速度减慢)。
此外，当通过减少在信息记录介质上的信息记录时间使信息传输率增加时，用于结晶的时间也减小。因此，为了实现适合高传输率的信息记录介质，也要求记录层具有更高的结晶能力。此外，当在高传输率下进行信息记录时，温度升高的记录层会冷却，冷却速度比在低传输率下进行记录时更高，因此，在进行记录后，不太可能形成非晶相的微晶核。换句话说，可能获得更稳定的非晶相。长期存储后，非晶相倾向于转变为更稳定的能量状态。因此，当在高传输率下进行信息记录时，使记录层结晶变得更困难，这导致了覆盖保存性的恶化。
根据发明人所进行的测试，显示了通过采用具有某化合物的记录层，可以增加记录层的结晶速度，该化合物中用Sn替换伪二元化合物中的一部分Ge，该伪二元化合物以GeTe-Sb2Te3链中的一点或靠近链的一点为代表。然而，在这种情况中，随着作为取代基的Sn的数量增加，晶相与非晶相间光学性能的变化将减小，从而减小了信号幅度。此外，当Sn的量增加时，已记录的非晶相将逐渐结晶，并因此在以特别低的传输率进行记录的情况下，记录保存性恶化。
如前所述，随着信息记录介质容量的增大，在单一信息记录介质上同时实现高传输率下的覆盖保存性和低传输率下的记录保存性会变得困难。
为了增强记录层的结晶能力而不减小信号幅度并确保记录保存性，如上所述，由Sn-Fe等材料制成的晶体成核层应该被设置为与记录层相接触，Sn-Fe等材料可以加速记录层的结晶。根据发明人进行的测试，显示了通过使晶体成核层采用Bi-Te可以增强记录层的结晶能力。然而，Sn-Fe和Bi-Te具有较低的熔点，因此，当记录过程中记录层的温度升高时就会产生Sn-Fe或者Bi-Te熔化的现象，并且在反复重写操作后，Sn-Fe或者Bi-Te就会逐渐混入到记录层中。结果，反复重写能力会恶化。
如前所述，在传统信息记录介质中，不易同时实现优异的信息擦除率(相位转变为晶相)和高传输率下优异的覆盖保存性，低传输率下优异的记录保存性，以及优异的反复重写能力。
发明内容
本发明的信息记录介质包括基底和位于该基底上的信息层。该信息层包括：记录层，该记录层至少通过光学装置和电装置中的一种，能够在晶相和非晶相间的相位可逆转变；和至少一个晶体成核层，该层至少包括从Bi和Te中选择的一种元素，和从Sc，Y，La，Ce，Pr，Nd，Sm，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Yb和Lu中选择的一种元素(M1)，并将该晶体成核层设置为与记录层相接触。
本发明的制造信息记录介质的方法是一种制造基底上至少设置有一个信息层的信息记录介质的方法。形成该信息层的步骤包括：一个形成记录层的步骤，该记录层可以至少通过光学装置和电装置中的一种在晶相和非晶相间可逆转变；和一个形成晶体成核层的步骤，该晶体成核层通过采用溅射靶进行溅射而形成，该溅射靶至少包括从Bi和Te中选择的一种元素，和至少从Sc，Y，La，Ce，Pr，Nd，Sm，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Yb和Lu中选择的一种元素(M1)。形成记录层的步骤和形成晶体成核层的步骤顺序进行。
附图简述
图1为截面图，显示了根据本发明的实施例1的信息记录介质的典型构造；
图2为截面图，它显示了根据本发明的实施例1的信息记录介质的另一个典型构造；
图3为截面图，它显示了根据本发明的实施例1的信息记录介质的又一个典型构造；
图4为截面图，它显示了根据本发明的实施例2的信息记录介质的一个典型构造；
图5为截面图，它显示了根据本发明的实施例2的信息记录介质的另一个典型构造；
图6为截面图，它显示了根据本发明的实施例2的信息记录介质的又一个典型构造；
图7为截面图，它显示了根据本发明的实施例3的信息记录介质的一个典型构造；
图8为截面图，它显示了根据本发明的实施例3的信息记录介质的另一个典型构造；
图9为截面图，它显示了根据本发明的实施例3的信息记录介质的又一个典型构造；
图10为截面图，它显示了根据本发明的实施例4的信息记录介质的一个典型构造；
图11为截面图，它显示了根据本发明的实施例4的信息记录介质的另一个典型构造；
图12为截面图，它显示了根据本发明的实施例4的信息记录介质的又一个典型构造；
图13为说明图，它示意性地显示了记录/再现装置的部分构造，该装置用于在本发明的信息记录介质上进行信息记录/再现；
图14为截面图，它显示了根据本发明的实施例6的信息记录介质的一个典型构造；
图15为截面图，它显示了根据本发明的实施例6的信息记录介质的另一个典型构造；
图16为截面图，它显示了根据本发明的实施例6的信息记录介质的又一个典型构造；
图17为截面图，它显示了根据本发明的实施例6的信息记录介质的再一个典型构造；
图18为说明图，它显示了信息记录介质的部分横截面和电信息记录/再现装置的示意性构造，该装置用于在根据本发明的实施例7的信息记录介质上进行信息记录/再现；
图19为说明图，示意性地显示了根据本发明的实施例7的大容量电信息记录介质的部分构造；
图20为说明图，示意性地显示了根据本发明的实施例7的电信息记录介质的部分构造和记录/再现***；
图21为截面图，显示了传统信息记录介质的典型构造。
发明详述
本发明的信息记录介质具有一种结构，在此结构中晶体成核层被设置为与记录层相接触，该晶体成核层至少包括从Bi和Te中选择的一种元素，以及从Sc，Y，La，Ce，Pr，Nd，Sm，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Yb和Lu中选择的一种元素(M1)。因此，可以实现在高传输率下优异的信息擦除率(相位转变为晶相)，并且由于晶体成核层具有高熔点和优异的耐热性，也可以实现优异的覆盖保存性。另外，可以获得低传输率下优异的记录保存性，同时也可以获得优异的反复重写能力。
在本发明的信息记录介质中，晶体成核层可以包括至少从Bi(M1)和Te(M1)中选择的一种。因此，可能获得信息记录介质1，其中的晶体成核层具有较高熔点和优异的耐热性，并且该介质具有优异的将已长期存储信息重写的能力。
在本发明的信息记录介质中，晶体成核层可以至少包括从BiTe(M1)2、Bi2Te(M1)和BiTe2(M1)中选择的一种。因此，可以获得晶体成核层具有较高熔点和优异耐热性的信息记录介质1，并且该介质具有优异的将已长期存储信息重写的能力。
在本发明的信息记录介质中，晶体成核层可以至少包括从N和O中选择的一种元素。因此，提高了晶体成核层的耐热性。此外，特别地，当在晶体成核层中加入N时，晶粒倾向于更均匀一致且尺寸更小。因此，可以减小在记录中低频区域产生的记录噪声。
在本发明的信息记录介质中，记录层可以由至少含有从Sb和Bi，Ge和Te中选择的一种元素(M2)的材料形成。这里，元素M2，Ge和Te由化合物分子式Gea(M2)bTe3+a表示，并满足2≤a≤50，2≤b≤4。因此，甚至当记录层采用了厚度不超过14nm的薄层时，仍可以获得优异的记录/再现能力。此外，当元素M2含有Bi时，其结晶能力增强，并且甚至能够在高传输率下获得优异的重写能力。
在本发明的信息记录介质中，记录层可以由化合物分子式(Ge-(M3))a(M2)bTe3+a所表示的材料形成，在该材料中至少使用了从Sn和Pb中选择的一种元素(M3)替换Gea(M2)bTe3+a中的部分Ge。因此，替换三元化合物Ge-M2-Te中Ge的Sn或Pb改善了结晶能力。因此，甚至当记录层采用了厚度不超过7nm的超薄层时，仍可以获得充足的重写能力。
在本发明的信息记录介质中，记录层可以由元素M2是Sb并且用Bi替换了至少一部分Sb的材料形成，也就是，该材料由化合物分子式Gea(Sb-Bi)bTe3+a表示。这种情况中，优选地，Sn原子的含量比大于0原子％小于20原子％，且Bi原子的含量比大于0原子％小于10原子％。
在本发明的信息记录介质中，记录层可以由某种材料形成，该材料至少含有从Sb和Bi中选择的一种元素(M2)，和至少从Si，Ti，V，Cr，Mn，Fe，Co，Ni，Cu，Se，Zr，Nb，Mo，Ru，Rh，Pd，Ag，In，Sn，Ta，W，Os，Ir，Pt和Au，Ge以及Te中选择的一种元素(M4)。其中，元素M2和元素M4，Ge和Te由化合物分子式(Gea(M2)bTe3+a)100-c(M4)c表示，并满足2≤a≤50，2≤b≤4，0＜c≤20。因此，加入三元化合物Ge-M2-Te中的元素M4可以提高记录层的熔点和结晶温度，从而改善了记录层的耐热性。
在本发明的信息记录介质中，记录薄膜可以由某种材料形成，该材料含有Sb，Te和至少从Ag，In，Ge，Sn，Se，Bi，Au和Mn中选择的一种元素(M5)。其中，Sb，Te和元素M5由化合物分子式(SbdTe100-d)100-e(M5)e表示，并满足50≤d≤95，0＜e≤20。所以，记录层具有较低熔点，并因此甚至在能量较低时，也可以获得优异的记录性能。
在本发明的信息记录介质中，优选的是，晶体成核层的厚度不小于0.2nm，且不大于3nm。特别地，对于采用所谓的蓝紫色激光在信息记录介质上进行记录/再现的情况下，优选地，晶体成核层的厚度不小于0.3nm。这是因为，甚至在高传输率下，也能获得具有优异擦除能力和重写已长期存储信息的能力的信息记录介质。
在本发明的信息记录介质中，优选地，记录层的厚度不小于3nm且不大于14nm。特别地，对于采用所谓的红色激光在信息记录介质上进行记录/再现的情况，优选地，记录层的厚度为6nm到12nm。因此，可以获得具有优异擦除能力和较大信号幅度的信息记录介质。
对于本发明的信息记录介质具有多层结构的情况，该多层结构中第一到第N(N表示不小于2的自然数)个信息层层叠，该第一到第N个信息层中的至少一个具有所提出信息层的构造。因此，不仅可以获得优异的信息擦除率(相位转变为晶相)，而且也能获得高传输率下优异的覆盖保存性，低传输率下优异的记录保存性及优异的反复重写性能，以及较大的容量。
在本发明的信息记录介质中，通过激光光束的照射，记录层的相位在晶相和非晶相间可逆转变，且信息层还可以包含一个电介质层，该电介质层被设置在由记录层和晶体成核层形成的层叠体的两侧，和一个反射层，该反射层相对于该层叠体设置在激光光束入射一侧的反面。此外，信息层还可以包括一个设置在该层叠体和反射层之间的光吸收校正层。
在本发明的信息记录介质中，通过照射激光光束记录层的相位在晶相和非晶相间可逆转变，且从激光光束入射的一侧该信息层可以至少依次包括第一电介质层，第二电介质层，晶体成核层，记录层，第三电介质层，和反射层。此外，从激光光束入射的一侧该信息层可以至少依次包括第一电介质层，第二电介质层，记录层，晶体成核层，第三电介质层，和反射层。此外，从激光光束入射的一侧该信息层可以至少依次包括第一电介质层，第二电介质层，晶体成核层，记录层，晶体成核层，第三电介质层，和反射层。此外，该信息层还可以含有一个第四电介质层，它设置在第三电介质层和反射层之间。同时，第四电介质层可以含有(Zns)80(SiO2)20。此外，信息层还可以含有设置在第三电介质层和反射层之间的一个分界层，且具有比反射层更低的热导率。
对于本发明的信息记录介质具有多层结构的情况，该结构中第一到第N(N表示不小于2的自然数)信息层从激光光束入射一侧依次层叠，并通过激光光束的照射在这些层上记录信息，优选地，至少第一信息层是当前信息层，通过激光光束的照射，包含在第一信息层中的记录层的相位可以在晶相和非晶相间可逆转变，该第一信息层从激光光束入射的一侧至少依次包括第一电介质层，第二电介质层，晶体成核层，记录层，第三电介质层，反射层和透光率调节层。因此，可以增加第一信息层的透光率，并因此使第二到第N信息层也获得了优异的记录性能。
对于本发明的信息记录介质具有多层结构的情况，该结构中第一到第N(N表示不小于2的自然数)信息层从激光光束入射一侧依次层叠，并通过激光光束的照射在这些层上记录信息，可以配置信息记录介质使得至少第一信息层为当前信息层，通过激光光束的照射，包含在第一信息层中的记录层的相位可以在晶相和非晶相间可逆转变，并且从激光光束入射的一侧该第一信息层至少依次包括第一电介质层，第二电介质层，记录层，晶体成核层，第三电介质层，反射层和透光率调节层。因此，可以增加第一信息层的透光率，并因此第二到第N信息层也获得了优异的记录性能。此外，可以实现具有优异擦除能力和重写能力的信息记录介质。
对于本发明的信息记录介质具有多层结构的情况，该结构中第一到第N(N表示不小于2的自然数)信息层从激光光束入射一侧依次层叠，并通过激光光束的照射在这些层上记录信息，可以配置信息记录介质使得至少第一信息层为当前信息层，通过激光光束的照射，包含在第一信息层中的记录层的相位可以在晶相和非晶相间可逆转变，并且从激光光束入射一侧该第一信息层至少依次含有第一电介质层，第二电介质层，晶体成核层，记录层，晶体成核层，第三电介质层，反射层和透光率调节层。因此，可以增加第一信息层的透光率，从而使第二到第N信息层也获得了优异的记录性能。此外，可以实现具有优异擦除能力和重写能力的信息记录介质。
对于本发明的信息记录介质在信息层中含有透光率调节层的情况，优选地，该透光率调节层至少包含从TiO2，ZrO2，ZnO，Nb2O5，Ta2O5，SiO2，Al2O3，Bi2O3，Cr2O3，Sr-O，Ti-N，Zr-N，Nb-N，Ta-N，Si-N，Ge-N，Cr-N，Al-N，Ge-Si-N，Ge-Cr-N和ZnS中选择的一种。因此，可以增加信息层的透光率。
对于本发明的信息记录介质在信息层中含有第三电介质层的情况，该第三电介质层可以由氧化物氟化物基的材料形成，该材料至少包含从HfO2和ZrO2，SiO2，Cr2O3和氟化物中选择的一种。可以采用从CeF3，ErF3，GdF3，LaF3，TbF3，DyF3，NdF3，YF3和YbF3中选择的一种作为氟化物。
这里，氧化物氟化物基的材料由化合物分子式(HfO2)A1(SiO2)B1(Cr2O3)C1(氟化物)100-A1-B1-C1，或(ZrO2)A1(SiO2)B1(Cr2O3)C1(氟化物)100-A1-B1-C1表示，A1，B1，C1和A1+B1+C1优选分别满足：10≤A1≤50，10≤B1≤50，10≤C1≤50，且50≤A1+B1+C1≤90。
对于本发明的信息记录介质在信息层中含有第二电介质层和第三电介质层的情况，至少第二电介质层和第三电介质层中的一种可以由氧化物基的材料形成，该材料至少包含从HfO2和ZrO2，SiO2和Cr2O3中选择的一种。
这里，氧化物基的材料由化合物分子式(HfO2)A2(SiO2)B2(Cr2O3)100-A2-B2，或(ZrO2)A2(SiO2)B2(Cr2O3)100-A2-B2表示，A2，B2和A2+B2优选分别满足：10≤A2≤50，10≤B2≤50，和20≤A2+B2≤80。
下面的说明着重于制造本发明信息记录介质的方法。
根据制造本发明信息记录介质的方法，将晶体成核层形成为与记录层相接触，该晶体成核层至少包含从Bi和Te中选择的一种元素，和至少从Sc，Y，La，Ce，Pr，Nd，Sm，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Yb和Lu中选择的一种元素(M1)。因此，可以提供信息记录介质，使其具有优异的信息擦除率(相位转变为晶相)、高传输率下优异的覆盖保存性，和低传输率下优异的记录保存性，以及优异的反复重写能力。
在制造本发明信息记录介质的方法中，在形成该晶体成核层的步骤中采用的溅射靶，至少可以包含从Bi(M1)和Te(M1)中选择的一种。
在制造本发明信息记录介质的方法中，在形成该晶体成核层的步骤中采用的溅射靶，至少可以包含从BiTe(M1)2，Bi2Te(M1)和BiTe2(M1)中选择的一种。
在制造本发明信息记录介质的方法中，在形成该晶体成核层的步骤中，至少采用从Ar气、Kr气、Ar气和活性气体的混合物，及Kr气和活性气体的混合物中选择的一种进行溅射，该活性气体是至少从N2和O2中选择的一种。
在下文中，将参照附图说明本发明的实施例。以下的每个实施例都可以作为例子，而且本发明并不限于此。此外，在以下的实施例中，相同的成分由相同的参考标记标出，且省略了其中重复的说明。
(实施例1)
本说明着重于本发明信息记录介质的一个实施例。本实施例的信息记录介质是一种适用于采用波长为390到420nm的所谓蓝紫色激光进行信息记录/再现的介质。图1是本实施例的信息记录介质1的部分截面图。信息记录介质1是一种允许通过激光光束10的照射进行信息记录/再现的光信息记录介质。
在信息记录介质1中，一层信息层12设置在基底11上，且透明层13被进一步设置在信息层12上。信息层12包括了第一电介质层101，第二电介质层102，晶体成核层103，记录层104，第三电介质层105，第四电介质层106，分界层107，和反射层108，它们从激光光束10入射一侧依次层叠。
优选地，透明层13的材料为树脂，如光致固化树脂(特别地，紫外固化树脂)和延时型(delayed-action-type)热固化树脂，电介质材料等，并且对于所采用的激光光束10具有较低的光吸收率。此外，优选地，该材料在短波长区域中的某一波长下，具有低双折射率的光学性能。此外，例如由树脂，如聚碳酸酯、非晶聚烯烃和PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、玻璃等制成的透明盘状层可以用作透明层13。在这种情况下，例如通过树脂可以将透明层13层叠在第一电介质层101上，该树脂如光致固化树脂(特别地，紫外固化树脂)和延时型热固化树脂。
当将激光光束10聚焦时，由此获得的光斑直径由激光光束10的波长λ决定(较短的波长λ可以更大地减小光斑的直径)。因此，优选地，在高密度记录时，激光光束10的波长λ取为不大于450nm。然而，当波长小于350nm时，透明层13等对光的吸收会增加。由于这个原因，更优选地，激光光束10的波长λ范围在350nm到450nm。
例如，基底11可以是透明盘状基底，且可以由树脂，如聚碳酸酯、非晶聚烯烃和PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)，玻璃等制成。
根据需要，可以在基底11位于信息层12的一侧(反射层108的一侧)的表面上形成导向槽，用于对激光光束10的导向。优选地，位于与反射层108相对一侧的基底11的表面要制成光滑的。由于聚碳酸酯显示出的优异的转换特性(transfer property)和适宜大规模生产，并缩小成本的性能，它特别适于用作基底11的材料。优选地，基底11的厚度在500μm到1200μm范围内，使其具有足够的强度，并使信息记录介质1的厚度约为1200μm。当透明层13的厚度约为600μm时(这里，NA＝0.6，该厚度使得可以进行优异的记录/再现)，优选地，基底11的厚度在550μm到650μm范围内。此外，当透明层13的厚度为100μm时(这里NA＝0.85，该厚度使得可以进行优异的记录/再现)，优选地，基底11的厚度在1050μm至1150μm的范围内。
第一电介质层101由电介质形成。第一电介质层101具有防止记录层104氧化、腐蚀、变形等功能，通过调整光程提高记录层104的光吸收效率的功能，以及通过增加记录前后反射光量的变化而增加信号幅度的功能。例如第一电介质层101可由氧化物制成，如TiO2，ZrO2，ZnO，Nb2O5，Ta2O5，SiO2，Al2O3，Bi2O3，和Cr2O3。此外，可以采用氮化物，如C-N，Ti-N，Zr-N，Nb-N，Ta-N，Si-N，Ge-N，Cr-N，Al-N，Ge-Si-N和Ge-Cr-N。此外，也可以采用硫化物，如ZnS，碳化物，如SiC，和氟化物，如LaF3。此外，还可以采用上述材料的混合物。例如，ZnS和SiO2的混合物，也就是ZnS-SiO2，它是一种可用于第一电介质层101的特别优异的材料，这是由于ZnS-SiO2是一种具有高折射率和高薄膜成型速度的非晶材料，并且其机械性能和防湿性也很优异。
通过基于矩阵方法的计算(见，如Hiroshi Kubota著的“波动光学(Wave Optics)”，Iwanami Shoten出版，1971，第3章)，可以准确地确定第一电介质层101的薄层厚度，使其满足如下条件：可以增加记录层104处于晶相和非晶相时反射光量的变化，以及可以增加记录层104对光的吸收。
第二电介质层102具有防止由于在第一电介质层101和晶体成核层103间以及在第一电介质层101和记录层104间反复记录而产生质量传递的功能。如下文所述，将晶体成核层103形成为非常薄，厚度为0.3nm到3nm，因此可能具有岛状的形状。由于这一原因，第二电介质层102可能与记录层104部分接触。因此，优选地，第二电介质层102由一种具有较低光吸收率以及较高熔点的材料形成，使得在记录中第二电介质层102不会熔化，并能优异地附着在晶体成核层103和记录层104上。为了防止部分第二电介质层102在高功率激光束10的照射下熔化并混入到晶体成核层103和记录层104中，要求第二电介质层102的材料具有高熔点的特性，使第二电介质层102不会在记录过程中熔化。这是因为，当第二电介质层102的材料混合时，晶体成核层103和记录层104的化合物会变化，因而基本上使其重写能力恶化。此外，为了确保可靠性，第二电介质层102的材料要求具有能够优异地附着在晶体成核层103和记录层104上的能力。
制造第二电介质层102的材料与第一电介质层101的材料具有相同的体系。优选地，首先，可以采用含有Cr，Zr和O的材料，其次，可以采用Cr2O3和ZrO2的混合物，其中Cr2O3由Cr和O形成，且ZrO2由Zr和O形成。Cr2O3材料显示出了可以很好地附着在记录层104上的性能。此外，ZrO2是一种透明的材料，具有高达2700℃的熔点，且与其他氧化物相比具有较低的热导率，因此有助于提高反复重写能力。形成第二电介质层102的材料是这两种氧化物的混合物，因此光信息记录介质能够实现优异的反复重写能力和高度可靠性，其中第二电介质层102部分地与记录层104相接触。优选地，为了确保可以附着在记录层104上，在Cr2O3-ZrO2中，Cr2O3的含量不应少于10mol％。此外，优选地，为了保持第二电介质层102对光吸收的较低水平，Cr2O3的含量不应大于60mol％(随着Cr2O3含量的增加，光吸收值也趋于增加)。这样，更优选地，在Cr2O3-ZrO2中，Cr2O3的含量不应小于20mol％且不大于50mol％。
制造第二电介质层102的材料除Cr，Zr和O外也可以含有Si。优选地，首先，可以采用SiO2，Cr2O3和ZrO2的混合物，其中Cr2O3由Cr和O形成，ZrO2由Zr和O形成，且SiO2由Si和O形成。这是因为，当含有SiO2时，可以增强记录层104加速结晶的效果，因此使得光信息记录介质能够实现优异的重写能力。优选地，在SiO2-Cr2O3-ZrO2中，SiO2的含量不应少于5mol％，且更优选地，为了确保可以附着在记录层104上，SiO2的含量不应大于40mol％。更优选地，在SiO2-Cr2O3-ZrO2中，SiO2的含量不少于10mol％且不大于35mol％。此外，优选地，为了确保优异的记录/重写能力，SiO2和Cr2O3的总含量不应大于95mol％。
为了防止由于第二电介质层102对光的吸收，在信息记录介质1上记录前后产生的反射光变化量的减小，第二电介质层102的厚度可以适当地取为1nm到10nm的范围，且更优选的为2nm到7nm的范围。
第三电介质层105具有通过调整光程增加记录层104的光吸收效率的功能，和通过增加记录前后反射光的变化量增加信号幅度的功能。制造第三电介质层105的材料与第一电介质层101的材料具有相同的体系。优选地，与第二电介质层102的情况一样，可以采用含有含有Cr，Zr和O的材料。优选地，首先，可以采用Cr2O3和ZrO2的混合物，其中Cr2O3由Cr和O形成，且ZrO2由Zr和O形成。与第二电介质层102相比，第三电介质层105表现出较差的对记录层104的附着。因此，优选地，在Cr2O3-ZrO2中，Cr2O3的含量不应小于20mol％且不大于80mol％，该含量大于第二电介质层102中Cr2O3的含量，更优选地，不应小于30mol％且不大于70mol％。
与第二电介质层102一样，制造第三电介质层105的材料除Cr，Zr和O外也可以含有Si。优选地，首先，可以采用SiO2，Cr2O3和ZrO2的混合物，其中Cr2O3由Cr和O形成，ZrO2由Zr和O形成，且SiO2由Si和O形成。为了确保附着在记录层104上，在SiO2-Cr2O3-ZrO2中，SiO2的含量最好不大于35mol％，它小于第二电介质层102中SiO2的含量，且更优选地，不小于5mol％且不大于30mol％。此外，优选地，为了确保优异的记录/重写能力，SiO2和Cr2O3的总含量应不大于95mol％。
第三电介质层105的厚度最好取在2nm到75nm的范围之间，且更优选地在2nm到40nm的范围之间。第三电介质层105形成为在此厚度范围内，并因此在记录层104中产生的热量可以有效地扩散到反射层108一侧。
第四电介质层106被设置在第三电介质层105的表面，它位于激光光束入射一侧的反面。在这种情况下，制造第四电介质层106的材料与第一电介质层101的材料具有相同的体系。ZnS和SiO2的混合物，也就是ZnS-SiO2，是一种优异的材料可用于第四电介质层106。在该实施例中，设置了第四电介质层106。然而，没有第四电介质层106的构造也是可以的。
第四电介质层106的厚度最好取在2nm到75nm的范围之间，且更优选地在2nm到40nm的范围之间。第四电介质层形成为在此厚度范围内，并因此在记录层104中产生的热量可以有效地扩散到反射层108一侧。
本发明的晶体成核层103是用于产生晶核的层，因此可以增强记录层104的结晶能力。形成晶体成核层103的材料至少包含从Bi，Te和M1(M1至少是从Sc，Y，La，Ce，Pr，Nd，Sm，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Yb和Lu中选择的一种元素)中选择的一种元素。在这里，优选地，晶体成核层103至少包含从Bi(M1)和Te(M1)中选择的一种，其中Bi(M1)由Bi和M1按近似50∶50的比例混合，而Te(M1)由Te和M1按近似50∶50的比例混合。这是因为，Bi(M1)的熔点至少高达1500℃，而且Te(M1)的熔点至少高达1300℃。具体地，二元相位图表明BiGd，BiTb，BiDy和BiY都具有至少高达2000℃的熔点。因此，采用这样的材料可以实现具有重写已长期存储信息的优异能力的信息记录介质1，其中该晶体成核层103具有高熔点和优异的耐热性。此外，Bi(M1)和Te(M1)具有岩盐型的晶体结构。因此，例如对于制造记录层104的材料是具有岩盐型结构的GeTe-Sb2Te3化合物组等的情况，晶体成核层103具有与记录层104相同的晶体结构。因此，易于在晶体成核层103和记录层104之间的分界面处产生晶核，因此可以加速晶体在记录层104上的生长。其结果是，可以获得具有优异覆盖保存性的信息记录介质1。
此外，晶体成核层103至少包含从BiTe(M1)2，Bi2Te(M1)和BiTe2(M1)中选择的一种。采用这样的材料可以实现具有优异覆盖保存性的信息记录介质1，其中的晶体成核层103具有高熔点和优异的耐热性，且易于在晶体成核层103和记录层104间的分界面处产生晶核，因此可以加速晶体在记录层104上的生长。
晶体成核层103的厚度最好在0.3nm到3nm的范围之间，更优选地在0.5nm到2nm范围之间，使其具有优异的擦除能力(结晶能力)以及甚至可以在高传输率下对已长期存储的信息重写的能力。此外，甚至当晶体成核层103具有岛状形状或薄膜形状时，晶体成核层103仍可以获得上述的效果。
形成记录层104的材料通过激光光束10的照射，其相位可以在晶相和非晶相间可逆转变。形成记录层104的材料包含例如Ge，M2和Te三种元素(M2至少是从Sb和Bi中选择的一种)。具体地说，形成记录层104的材料由分子式Gea(M2)bTe3+a表示。在这里，理想地，可满足关系式2≤a≤50，更优选地，可满足关系式4≤a≤23，这样可以获得非晶相的稳定和较大信号幅度，并抑制熔点的提高和结晶速度的降低。此外，优选地，满足关系式2≤b≤4，更优选地，满足关系式2≤b≤3，这样可以获得非晶相的稳定和较大信号幅度，并抑结晶速度的降低。
此外，形成记录层104的材料可以由化合物分子式(Ge-(M3))a(M2)bTe3+a表示(M3至少是从Sn和Pd中选择的一种元素)。当采用这种材料时，用M3替代Ge可以增强结晶能力，并因此甚至当记录层104只有薄膜的厚度时，也能获得足够的擦除率。由于Sn无毒性，因此更优选地用作元素M3。当采用这种材料时，优选地，满足2≤a≤50(更优选地，4≤a≤23)和2≤b≤4(更优选的是，2≤b≤3)。
而且，形成记录层104的材料也可以由化合物分子式(Gea(M2)bTe3+a)100-c(M4)c表示(M4至少是从Si，Ti，V，Cr，Mn，Fe，Co，Ni，Cu，Se，Zr，Nb，Mo，Ru，Rh，Pd，Ag，In，Sn，Ta，W，Os，Ir，Pt和Au中选择的一种元素)。对于这种情况，所添加的元素M4可以提高记录层104的熔点和结晶温度，并因此可以提高记录层104的耐热性。在这种材料中，优选地，满足0＜c≤20，更优选地，满足2≤c≤10。而且，优选地，满足2≤a≤50(更优选地，4≤a≤23)和2≤b≤4(更优选地，2≤b≤3)。
而且，形成记录层104的材料也可以由化合物分子式(SbdTe100-d)100-e(M5)e表示(M5至少是从Ag，In，Ge，Sn，Se，Bi，Au和Mn中选择的一种元素)。当d和e分别满足50≤d≤95和0＜e≤20时，可以增加记录层104处于晶相和非晶相时信息记录介质1的反射率差，并因此获得优异的记录/再现性能。当满足65≤d时，结晶速度显著增加，因此可以显著改善擦除率。而且，当满足d≤85时，可以使相位转变为非晶相变得简单。因此，更优选地，满足65≤d≤85。而且，为了获得优异的记录/再现能力，优选地，加入元素M5用于调整结晶速度。更优选地，e满足1≤e≤10。当e≤10时，可以抑制多个相位的出现，并因此可以抑制由于反复记录导致性能的恶化。
优选地，为了增加信息记录介质1的记录灵敏度，记录层104的厚度应在6nm到14nm的范围之间。甚至当满足这个范围时，对于采用较厚的层作为记录层104的情况，平面方向上的热扩散也会造成邻近的区域很大程度地受到由热造成的影响。此外，对于采用较薄的层作为记录层104的情况，会降低信息记录层1的反射率。出于这个原因，更优选地，记录层104的厚度在8nm到12nm的范围之间。
反射层108具有增加记录层104所吸收光量的光学功能。此外，反射层108还具有使记录层104中产生的热量平稳扩散的热学功能，因此可以使记录层104的相位容易转变为非晶相。而且，反射层108还具有保护多层薄膜不受使用环境影响的功能。
反射层108可以采用具有高热导率的单一金属，如Ag，Au，Cu和Al。此外，也可以采用合金，如Al-Cr，Al-Ti，Au-Pd，Au-Cr，Ag-Pd，Ag-Pd-Cu，Ag-Pd-Ti，Ag-Ru-Au，Ag-Cu-Ni，Ag-Zn-Al和Cu-Si。尤其是，Ag合金具有高热导率，并因此最好用作反射层108的材料。优选地，反射层108的厚度不小于30nm，该厚度可以获得充足的热扩散功能。甚至当满足这一范围时，对于反射层108的厚度大于200nm的情况，热扩散功能的增长过量，因此降低了信息记介质1的记录灵敏度。由于这一原因，更优选地，反射层108的厚度在30nm到200nm的范围之间。
分界层107设置在激光光束入射一层的反射层108的分界面上。在这种情况下，与所述的反射层108材料相比，制造分界层107的材料具有更低的热导率。优选地，当反射层108采用Ag合金时，分界层107采用Al或Al合金。制造分界层107的材料也可以含有如Cr，Ni，Si以及C元素或氧化物，如TiO2，ZrO2，ZnO，Nb2O5，Ta2O5，SiO2，Al2O3，Bi2O3，和Cr2O3。此外，也可以采用氮化物，如C-N，Ti-N，Zr-N，Nb-N，Ta-N，Si-N，Ge-N，Cr-N，Al-N，Ge-Si-N，和Ge-Cr-N。此外，也可以采用硫化物，如ZnS，碳化物，如SiC，或氟化物LaF3。此外，还可以采用上述材料的混合物。优选地，分界层107具有在3nm到100nm范围之间(更优选地，在10nm到50nm范围之间)的薄层厚度。
晶体成核层可以设置在记录层104和第三电介质层105之间。在这种情况中，如图2所示的信息记录介质14，信息层12和透明层13设置在基底11上。信息层12由第一电介质层101、第二电介质层102、记录层104、晶体成核层109、第三电介质层105、第四电介质层106、分界层107，和反射层108形成，它们从激光光束入射一侧依次层叠。此外，晶体成核层分别设置在记录层104和第二电介质层102之间及记录层104和第三电介质层105之间。在这种情况中，如图3所示的信息记录介质15，信息层12和透明层13设置在在基底11上。信息层12由第一电介质层101、第二电介质层102、晶体成核层103、记录层104、晶体成核层109、第三电介质层105、第四电介质层106、分界层107，和反射层108形成，它们从激光光束入射一侧依次层叠。晶体成核层109由与晶体成核层103相同体系的材料制作，且具有和晶体成核层103相同的构造和功能。
下面的说明着重于如图1、2和3分别所示的信息记录介质1、14和15中每个的制造方法。
首先，制备基底11(例如厚度为1100μm)并置于薄膜成形设备上。
其次，在基底11上形成反射层108。当在基底11上形成了用于导向激光光束10的导向槽时，在已形成有这些导向槽的表面上形成反射层108。对于由构成反射层108的金属或合金所形成的溅射靶，在Ar气体的环境中或Ar气体与活性气体(至少一种从氧气和氮气中选择的气体)的混合气体环境中，通过进行溅射形成反射层108。
再次，根据需要在反射层108上形成分界层107。对于由构成分界层107的元素所形成的溅射靶，在Ar气体的环境中或Ar气体与活性气体的混合气体环境中，通过进行溅射形成分界层107。
再次，根据需要在分界层107上形成第四电介质层106(在无分界层107的结构中，则在反射层108上)。对于由构成第四电介质层106的化合物所形成的溅射靶，在Ar气体的环境中或Ar气体与活性气体的混合气体环境中，通过进行溅射形成第四电介质层106。此外，对于由包含构成第四电介质层106的元素的金属所形成的溅射靶，也可以在Ar气体与活性气体的混合气体环境中通过进行反应溅射形成第四电介质层106。
再次，在第四电介质层106上形成第三电介质层105(在无第四电介质层106的结构中，则在分界层107上或反射层108上)。采用与第四电介质层106相同的方式形成第三电介质层105。
再次，根据需要在第三电介质层105上形成晶体成核层109(对于制造如图2或3分别所示的信息记录介质14或15的情况)。根据晶体成核层109的成分，对于包含至少从Bi和Te和M1中选择的一种元素的溅射靶，或包含至少从Bi(M1)和Te(M1)中选择的一种的溅射靶，或包含至少从BiTe(M1)2，Bi2Te(M1)和BiTe2(M1)中选择的一种的溅射靶，可以采用一个电源，进行溅射以形成晶体成核层109。
溅射形成晶体成核层109的环境所采用的气体，例如可以是Ar气体，Kr气体，Ar气体和活性气体的混合气体，或Kr气体和活性气体的混合气体。此外，对于Bi，Te和M1的各溅射靶，也可以采用多个电源，同时进行溅射以形成晶体成核层109。此外，对于结合了Bi，Te和M1中任意一种的二元溅射靶、三元溅射靶等，也可以采用多个电源，同时进行溅射以形成晶体成核层109。在每个采用了这些溅射靶的情况中，也可以在Ar气、Kr气、Ar气和活性气的混合气、或Kr气和活性气的混合气体环境中进行溅射以形成晶体成核层109。
再次，在晶体成核层109上形成记录层104(在无晶体成核层109的结构中，则在第三电介质层105上)。根据记录层104的成分，对于由Ge-M2-Te合金形成的溅射靶，由Ge-M2-Te-M3合金形成的溅射靶，由Ge-M2-Te-M4合金形成的溅射靶，或由Sb-Te-M5合金形成的溅射靶，可以通过进行溅射形成记录层104。
溅射形成记录层104的环境所采用的气体，可以是Ar气，Kr气，Ar气和活性气体的混合气，或Kr气和活性气体的混合气。此外，对于包含有从Ge，M2，Te，M3，M4，和M5中选择所需元素的溅射靶，可以采用多个电源，同时进行溅射以形成记录层104。此外，对于结合了从Ge，M2，Te，M3，M4，和M5中选择所需元素的二元溅射靶、三元溅射靶等，可以采用多个电源，同时进行溅射以形成记录层104。在每个采用了这些溅射靶的情况中，也可以在Ar气、Kr气、Ar气和活性气的混合气、或Kr气和活性气的混合气体环境中进行溅射以形成记录层104。
再次，根据需要晶体成核层103形成在记录层104上(对于制造如图1或3分别所示的信息记录介质1或15的情况)。
再次，在晶体成核层103层上形成第二电介质层102(在无晶体成核层103层的结构中，则在记录层104上)。对于由构成第二电介质层102的化合物形成的溅射靶，可以在Ar气的环境中或Ar气与活性气体的混合气体环境中，通过进行溅射形成第二电介质层102。此外，对于由构成第二电介质层102的金属形成的溅射靶，也可以在Ar气与活性气体的混合气体环境中，通过进行反应溅射形成第二电介质层102。
再次，在第二电介质层102上形成第一电介质层101。对于由构成第一电介质层102的化合物形成的溅射靶，可以在Ar气的环境中或Ar气与活性气体的混合气体环境中，通过进行溅射形成第一电介质层101。此外，对于含有构成第一电介质层101的元素的溅射靶，也可以在Ar气与活性气体的混合气体环境中，通过进行反应溅射形成第一电介质层101。
最后，在第一电介质层101上形成透明层13。透明层13可以按如下的方式形成。即，将光致固化树脂(特别地，紫外固化树脂)或延时型热固化树脂涂抹在第一电介质层101上，然后旋转由此获得的整个叠层使树脂均匀展开(旋转涂敷)，在此之后使树脂固化。此外，对于透明层13，也可以采用由树脂，如聚碳酸酯、非晶聚烯烃和PMMA，或玻璃制成的透明盘状基底。在采用这种基底的情况中，通过进行旋转涂敷形成透明层13，其中将树脂，诸如光固化树脂(特别地，紫外固化树脂)和延时型热固化树脂涂抹在第一电介质层101上，然后将基底粘结在第一电介质层101上，在此之后使树脂固化。此外，也可以事先在基底上均匀涂抹粘合性树脂，并将其粘结在第一电介质层101上。
在形成第一电介质层101后，或在形成透明层13后，根据需要进行初始化过程，在该初始化过程中记录层104的整个表面结晶。通过激光光束的照射，使记录层104结晶。
根据本实施例的信息记录层1、14和15中任意一个可以按上述方式制造。
在本实施例中，采用溅射法形成各薄层。然而，对于可以采用的方法并没有限制，且也可能采用真空沉积法、离子电镀法、CVD(化学汽相沉积)法、MBE(分子束外延)等。
(实施例2)
该说明着重于本发明信息记录介质的另一个实施例。本实施例的信息记录介质是一种适用于采用波长为390到420nm的所谓蓝紫色激光进行信息记录/再现的介质。图4显示了本实施例的信息记录介质2的部分截面构造。信息记录介质2是一种具有多层结构的光信息记录介质，它包括多个信息层，并允许通过激光光束10从一侧的照射，对于每个信息层进行信息记录/再现。
在信息记录介质2中，第一到第N信息层221到22N的N(N代表满足N≥2的自然数)个信息层221至22N层叠在基底21上，且透明层23也设置在信息层上。在本说明书中，当从激光光束10入射一侧计数时，第一信息层和第N信息层分别称为第一信息层221和第N信息22N。每对相邻信息层间均通过光隔离层24层叠在一起。在信息记录介质2中，第一到第(N-1)信息层221到22N-1中的每一层都具有透光性。这是因为，必须使激光光束能到达第N信息层22N。
基底21和透明层23可以分别采用与实施例1中说明的基底11和透明层13相同的材料。此外，该基底和该层也分别具有与实施例1中说明的基底11和透明层13相同的构造和功能。
优选地，制造光隔离层24的材料为树脂，如光致固化树脂(特别地，紫外固化树脂)和延时型热固化树脂，或电介质，且对于采用的激光光束10，该层具有低的光吸收率。此外，优选地，光隔离层24在短波长区域中的某一波长下，具有低双折射率的光学性能。
光隔离层24设置在每对信息层之间，用于分别将第一信息层221、第一信息层222...到第N信息层22N的聚焦位置相互隔开。要求光隔离层24的厚度不小于焦深ΔZ，它由物镜的数值孔径(NA)和激光光束10的波长λ决定。假设焦点的参考光强度相当于无相差时获得的光强度的80％，焦深ΔZ可以近似按公式ΔZ＝λ/{2(NA)2}计算。若λ＝400nm且NA＝0.6，ΔZ＝0.556μm以及±0.6μm限定了焦深的范围。因此，在这种情况中，光隔离层24的厚度不超过1.2μm。此外，理想地，每对信息层间的间距设置在使激光光束10可以采用物镜聚焦的范围内。因此，优选地，光隔离层24的厚度要处于物镜确定的公差范围内(例如，不大于50μm)。
在光隔离层24中，根据需要在激光光束10入射一侧的表面上形成用于对激光光束10导向的导向槽。
在这种情况中，通过激光光束10只从一侧的照射，可以采用激光光束10对第K信息层22K(K表示满足1＜K≤N的自然数)进行记录/再现，该光束10穿过了第一信息层221到第(K-1)信息层22K-1。
在下文中，将详细说明第一信息层221的构造。
第一信息层221包括第一电介质层201，第二电介质层202，晶体成核层203，记录层204，第三电介质层205，反射层206，和透光率调节层207，它们从激光光束10入射一侧依次设置。
制造第一电介质层201的材料和实施例1中描述的第一电介质层101的材料相同。此外，该层也具有与实施例1中的第一电介质层101相同的功能。
通过基于矩阵方法的计算，可以确定第一电介质层201的薄层厚度，使其满足如下条件：可以增加记录层204处于晶相和非晶相时反射光量的变化，并且可以增加记录层204对光的吸收。
制造第二电介质层202的材料和实施例1中叙述的第二电介质层102的材料相同。此外，该层也具有与实施例1中的第二电介质层102相同的功能和结构。
制造第三电介质层205的材料和实施例1中叙述的第三电介质层105的材料相同。此外，该层也具有与实施例1中的第三电介质层105相同的功能和结构。
制造晶体成核层203的材料和实施例1中叙述的晶体成核层103的材料相同。此外，该层也具有与实施例1中的晶体成核层103相同的功能。
晶体成核层203的厚度优选地取在0.3nm到1.5nm范围之间，更优选地取在0.5nm到1nm范围之间，使之具有优异的擦除能力和甚至在高传输率下对已长期存储信息重写的能力，并可以使第一信息层221获得最大可能的透光率。
制造记录层204的材料和实施例1中叙述的记录层104的材料相同。出于以下原因，记录层204的厚度最好尽可能的薄。即，对于采用穿过了第一信息层221的激光光束进行信息记录/再现，为了使记录/再现中所需量的激光光束能够达到信息层(设置在从激光光束10入射一侧起比第一信息层221更远的位置的信息层)，需要使第一信息层221具有更高的透光率。例如，当记录层204由化合物分子式Gea(M2)bTe3+a表示的材料，化合物分子式(Ge-(M3))aSbbTe3+a)表示的材料，其中(M3)替代了Gea(M2)bTe3+a之中的部分Ge，和化合式(Gea(M2)bTe3+a)100-c(M4)c表示的材料中的一种制造时，记录层204的厚度最好取在4nm到9nm的范围之间，更优选取在5nm到8nm的范围之间。此外，当记录层204由化合物分子式(SbdTe100-d)100-e(M5)e表示的材料形成时，记录层204的厚度最好取在3nm到8nm的范围之间，更优选取在4nm到6nm的范围之间。
制造反射层206的材料和实施例1中说明的反射层108的材料相同。此外，该层也具有与实施例1中的反射层108相同的功能。为了使第一信息层221获得最大可能的透光率，反射层206的厚度最好取在3nm到15nm的范围之间，更优选取在8nm到12nm的范围之间。反射层206的厚度在该范围内，并因此反射层206可以获得充分的热扩散功能，并可以确保第一信息层221中足够的反射率。此外，第一信息层221也可以获得足够的透光率。
透光率调节层207由电介质形成，且具有调整第一信息层221透光率的功能。通过该透光率调节层207，可以同时增加记录层204处于晶相时的第一信息层221透光率Tc(％)和记录层204处于非晶相时的第一信息层221透光率Ta(％)。具体的说，包含了透光率调节层207的第一信息层221，与没有透光率调节层207的第一信息层221相比，其透光率Tc和Ta的值增加了约2％到10％。此外，透光率调节层207也具有使记录层204中产生的热量可以有效扩散的功能。
为了进一步增强提高第一信息层221的透光率Tc和Ta的作用，透光率调节层207的折射率n和消光系数k，最好分别满足2.0≤n和k≤0.1，更优选地，满足2.0≤n≤3.0和k≤0.05。
透光率调节层207的薄层厚度d1最好在由(1/32)λ/n≤d1≤(3/16)λ/n或(17/32)λ/n≤d1≤(11/16)λ/n表示的范围内，更优选地在由(1/16)λ/n≤d1≤(5/32)λ/n或(9/16)λ/n≤d1≤(21/32)λ/n表示的范围内。例如，当激光光束10的波长λ和透光率调节层207的折射率n分别满足350nm≤λ≤450nm和2.0≤n≤3.0时，薄层厚度d1优选地在3nm≤d1≤40nm或60nm≤d1≤130nm表示的范围之间，更优选地在7nm≤d1≤30nm或65nm≤d1≤120nm表示的范围内。薄层厚度d1的值在该范围内选取，并因此可以提高第一信息层221的透光率Tc和Ta。
例如，透光率调节层207可以由氧化物制成，如TiO2，ZrO2，ZnO，Nb2O5，Ta2O5，SiO2，Al2O3，Bi2O3，Cr2O3和Sr-O。此外，也可以采用氮化物，如Ti-N，Zr-N，Nb-N，Ta-N，Si-N，Ge-N，Cr-N，Al-N，Ge-Si-N，和Ge-Cr-N。此外，也可以采用硫化物，如ZnS。此外，也可以采用上述材料的混合物。尤其最重要的是，最好采用TiO2或含有TiO2的材料。这些材料具有高折射率(n＝2.5到2.8)和低消光系数(K＝0.0到0.05)，并因此增强了提高第一信息层221的透光率的作用。
为了使记录/再现所需量的激光光束能够达到第二到第N信息层222到22N，第一信息层221的透光率Tc和Ta最好分别满足40＜Tc和40＜Ta，并更优选地分别满足46＜Tc和46＜Ta。第一信息层221的透光率Tc和Ta优选地满足-5≤(Tc-Ta)≤5，并更优选地满足-3≤(Tc-Ta)≤3。如果透光率Tc和Ta满足了这些条件，当对第二到第N信息层222到22N进行信息记录/再现时，由透光率的变化产生的影响较小，该变化取决于第一信息层221中记录层204的状态，因此可以获得优异的记录/再现性能。
优选地，记录层204处于晶相时第一信息层221的反射率Rc1和记录层204处于非晶相时第一信息层221的反射率Ra1要满足Ra1＜Rc1。这使得在初始状态还没有记录信息时的反射率高于已经记录了信息时的状态，因此可以进行稳定的记录/再现操作。此外，为了通过增加反射率差(Rc1-Ra1)获得优异的记录/再现性能，Rc1和Ra1优选地满足0.1≤(Ra1)≤5和4≤(Rc1)≤15，更优选地，0.1≤(Ra1)≤3和4≤(Rc1)≤10。
在第一信息层221中，晶体成核层可以设置在记录层204和第三电介质层205间。在这种情况中，如图5所示的信息记录介质25，第一到第N信息层221到22N和透明层23设置在基底21上。第一信息层221由第一电介质层201，第二电介质层202，记录层204，晶体成核层208，第三电介质层205，反射层206和透光率调节层207形成，它们从激光光束入射一侧依次层叠。此外，在第一信息层221中，晶体成核层可以分别设置在记录层204和第二电介质层202之间及记录层204和第三电介质层205之间。在这种情况中，与如图6所示的信息记录介质26一样，第一到第N信息层221到22N和透明层23设置在基底21上。第一信息层221由第一电介质层201，第二电介质层202，晶体成核层203，记录层204，晶体成核层208，第三电介质层205，反射层206和透光率调节层207形成，它们从激光光束入射一侧依次层叠。制造晶体成核层208的材料与晶体成核层203的材料具有相同的体系，也具有和晶体成核层203相同的构造和功能。
根据本实施例，光信息记录介质2、25和26中任意一种包含的除第一信息层221外的信息层可以具有和第一信息层221相同的薄膜结构，并且可以具有其他的结构。此外，多个该信息层中的至少一个具有和本实施例中叙述的第一信息层221相同的薄膜结构，且其他信息层可以有不同的结构。在这种情况中，优选地，将第一信息层221设置在最靠近激光光束入射一侧表面的位置上，并具有本实施例叙述的薄膜结构。此外，除第一信息层221外的任意一个信息层可以设定为ROM(只读存储器)型信息层或只允许进行一次写入的WO(一次写入)型信息层。
下面的说明着重于制造根据本实施例的信息记录介质2、25和26的方法。
首先，在基底21(例如厚度为1100μm)上，第N到第二信息层22N到222的(N-1)个层通过光隔离层24依次层叠在一起。每个信息层由单层薄膜或多层薄膜形成，且对于作为材料使用的溅射靶，通过分别在薄膜成型设备上顺序进行溅射就可以形成这些薄膜。此外，光隔离层24可以按下方式形成。即，将光致固化树脂(特别地，紫外固化树脂)或延时型热固化树脂涂抹在信息层上，通过进行旋转涂敷使树脂均匀覆盖，在此之后使树脂固化。当在光隔离层24上形成了用于激光光束10的导向槽时，在固化前，将表面上形成有预定形状沟槽的转印基底(transfer substrate)(模子)粘结在树脂上。然后，旋转基底21和转印基底，以进行旋转涂敷，之后，使树脂固化。接着，将转印基底从固化了的树脂上剥去，因此形成的光隔离层24的表面上具有预定的导向槽。
如上所述，(N-1)个信息层通过光隔离层24按顺序层叠在基底21上，且光隔离层24也可以形成在信息层上。
其次，在形成在(N-1)个信息层上的光隔离层24上形成第一信息层221。具体地说，首先，将基底21放置在薄膜成形设备上，其中(N-1)个信息层和光隔离层24形成在基底21之上，而在光隔离层24上形成透光率调节层207。对于由构成透光率调节层207的化合物形成的溅射靶，在Ar气的环境中或Ar气与活性气体的混合气体环境中，通过进行溅射形成透光率调节层207。此外，也可以在Ar气与活性气体的混合气体环境中，采用由构成透光率调节层207的元素形成的金属作为溅射靶，通过反应溅射法形成透光率调节层207。
再次，在透光率调节层207上形成反射层206。形成反射层206的方式与形成实施例1中说明的反射层108的情况相同。
再次，在反射层206上形成第三电介质层205。形成第三电介质层205的方式与形成实施例1中说明的第三电介质层105的情况相同。
再次，根据需要在第三电介质层205上形成晶体成核层208(对于制造如图5或6分别所示的信息记录介质25或26的情况)。形成晶体成核层208的方式与形成实施例1中所述的晶体成核层109的情况相同。对于晶体成核层208没有形成在第三电介质层205上的情况(在如图4所示的信息记录介质2的情况中)，晶体成核层203将形成在下文所述的记录层204上。
再次，在晶体成核层208上形成记录层204(在无晶体成核层209的构造中，则在第三电介质层205上)。形成记录层204的方式与形成实施例1中所述的记录层104的情况相同。
再次，根据需要在记录层204上形成晶体成核层203(对于制造如图4或6分别所示的信息记录介质2或26的情况)。
再次，在晶体成核层203上形成第二电介质层202(当没有设置晶体成核层203时，则在记录层204上)。形成第二电介质层202的方式与形成实施例1中所述的第二电介质层102的情况相同。
再次，在第二电介质层202上形成第一电介质层201。形成第一电介质层201的方式与形成实施例1中所述的第一电介质层101的情况相同。
最后，在第一电介质层201上形成透明层23。形成透明层23的方式与形成实施例1中所述的透明层13的情况相同。
在形成第一电介质层201后，或形成透明层23后，根据需要进行初始化过程，在该初始化过程中使记录层204的整个表面结晶。通过激光光束的照射，可以使记录层204结晶。
根据本实施例，信息记录层2、25和26可以按上述方式制造。在本实施例中，采用了溅射法形成各薄层。然而，对于可以采用的方法并没有限制，且也可能采用真空沉积法、离子电镀法、CVD法、MBE等。
(实施例3)
该说明着重于本发明信息记录介质的又一个实施例。本实施例的信息记录介质是一种适用于采用波长为390到420nm的所谓蓝紫色激光进行信息记录/再现的记录介质。图7显示了本实施例的信息记录介质3的部分截面构造。信息记录介质3是一种具有双层结构的光信息记录介质，它包括两个信息层，并允许通过激光光束10从一侧的照射对每个信息层进行信息记录/再现。
信息记录介质3包括第二信息层322、光隔离层34、第一信息层321和透明层33，它们按顺序层叠在基底31上。激光光束10从透明层33的一侧入射。制造基底31、光隔离层34、第一信息层321和透明层33的材料分别与实施例1或2中所述的基底11或21、光隔离层24、第一信息层221和透明层13或23的材料相同，且具有与这些基底和层相同的构造和功能。
在下文中，将详细说明第二信息层322的构造。
第二信息层322包括第一电介质层301，第二电介质层302，晶体成核层303，记录层304，第三电介质层305，第四电介质层306，分界层307和反射层308，它们从激光光束10入射一侧依次设置。采用穿过透明层33、第一信息层321和光隔离层34的激光光束10可以对第二信息层进行记录/再现。
制造第一电介质层301的材料和实施例1中所述的第一电介质层101的材料相同。此外，该层也具有与实施例1中的第一电介质层101相同的功能。
通过基于矩阵方法的计算，可以确定第一电介质层301的薄层厚度，使其满足如下条件：可以增加记录层304处于晶相和非晶相时其间反射光量的变化，也可以增加记录层304对光的吸收。
制造第二电介质层302的材料和实施例1中所述的第二电介质层102的材料相同。此外，该层也具有与实施例1中的第二电介质层102相同的功能和构造。
制造第三电介质层305的材料和实施例1中所述的第三电介质层105的材料相同。此外，该层也具有与实施例1中的第三电介质层105相同的功能和构造。
制造晶体成核层303的材料和实施例1中所述的晶体成核层103的材料相同。此外，该层也具有与实施例1中的晶体成核层103相同的薄层厚度。
制造记录层304的材料和实施例1中所述的记录层104的材料相同。此外，该层也具有与实施例1中的记录层104相同的薄层厚度。
制造第四电介质层306的材料和实施例1中所述的第四电介质层106的材料相同。此外，该层也具有与实施例1中的第四电介质层106相同的功能和构造。没有第四电介质层306的构造也是可以的。
制造反射层308的材料和实施例1中所述的反射层108的材料相同。此外，该层也具有与实施例1中的反射层108相同的功能和构造。
制造分界层307的材料和实施例1所述的分界层107的材料相同。此外，该层也具有与实施例1中的分界层107相同的功能和构造。没有分界层307的构造也是可以的。
此外，在第二信息层322中，晶体成核层可以设置在记录层304和第三电介质层305之间。在这种情况中，如图8所示的信息记录介质35，第二信息层322由第一电介质层301，第二电介质层302，记录层304，晶体成核层309，第三电介质层305，第四电介质层306，分界层307，和反射层308形成，它们从激光光束入射一侧依次层叠。此外，在第二信息层322中，晶体成核层可以分别设置在记录层304和第二电介质层302之间及记录层304和第三电介质层305之间。在这种情况中，与如图9所示的信息记录介质36一样，第二信息层322由第一电介质层301，第二电介质层302，晶体成核层303，记录层304，晶体成核层309，第三电介质层305，第四电介质层306，分界层307，和反射层308形成，它们从激光光束入射一侧依次层叠。制造晶体成核层309的材料与晶体成核层303的材料具有相同的体系，也具有和晶体成核层303相同的构造和功能。
下面的说明着重于制造根据本实施例的信息记录介质3、35和36的方法。
首先，在基底31上形成第二信息层322。具体地说，首先制备基底31(例如厚度为1100μm)并置于薄膜成形设备上。
其次，在基底31上形成反射层308。当在基底31上形成了用于对激光光束10导向的导向槽时，需要在已形成有该导向槽的表面上形成反射层308。形成反射层308的方式与形成实施例1中所述的反射层108的情况相同。
再次，根据需要在反射层308上形成分界层307。形成分界层307的方式与形成实施例1中所述的分界层107的情况相同。
再次，在分界层307上形成第四电介质层306(当没有设置分界层307时，则在反射层308上)。形成第四电介质层306的方式与形成实施例1中所述的第四电介质层306的情况相同。
再次，在第四电介质层306上形成第三电介质层305(当没有设置第四电介质层306时，则在分界层307或反射层308上)。形成第三电介质层305的方式与形成实施例1中所述的第三电介质层105的情况相同。
再次，根据需要在第三电介质层305上形成晶体成核层309(对于如图8或9分别所示的信息记录介质35或36的情况)。形成晶体成核层309的方式与形成实施例1中所述的晶体成核层109的情况相同。对于没有在第三电介质层305上形成晶体成核层309的情况，晶体成核层303将形成在下文所述的记录层304上。
再次，在晶体成核层309上形成记录层304(当没有设置晶体成核层309时，则在第三电介质层305上)。形成记录层304的方式与形成实施例1中所述的记录层104的情况相同。
再次，根据需要在记录层304上形成晶体成核层303(对于如图7或9分别所示的信息记录介质3或36的情况)。
再次，在晶体成核层303上形成第二电介质层302(当没有设置晶体成核层303时，则在记录层304上)。形成第二电介质层302的方式与形成实施例1中所述的第二电介质层103的情况相同。
再次，在第二电介质层302上形成第一电介质层301。形成第一电介质层301的方式与形成实施例1中所述的第一电介质层101的情况相同。
按上述方式形成第二信息层322。
再次，在第二信息层322的第一电介质层301上形成光隔离层34。通过进行旋转涂敷形成光隔离层34，其中将光致固化树脂(特别地，紫外固化树脂)和延时型热固化树脂涂抹在第一电介质层301上，在此之后使树脂固化。当光隔离层34要包含用于激光光束10的导向槽时，在固化前将形成有沟槽的转印基底(模子)粘结在树脂上。然后，使树脂固化，接着，将透明基底(模子)从树脂上剥去，因此形成了导向槽。
在形成第一电介质层301后，或形成光隔离层34后，根据需要进行初始化过程，在该初始化过程中使记录层304的整个表面结晶。通过激光光束的照射，可以使记录层304结晶。
再次，在光隔离层34上形成第一信息层321。具体地说，首先，将透光率调节层207、反射层206、第三电介质层205、晶体成核层208、记录层204、第二电介质层202和第一电介质层201按照此顺序形成在光隔离层34上。或者，将透光率调节层207、反射层206、第三电介质层205、记录层204、晶体成核层203、第二电介质层202和第一电介质层201按照此顺序形成在光隔离层34上。或者，透光率调节层207、反射层206、第三电介质层205、晶体成核层208、记录层204、晶体成核层203、第二电介质层202和第一电介质层201按照此顺序形成在光隔离层34上。形成每一层的方式均与实施例2中所述的方式相同。
最后，在第一电介质层201上形成透明层33。形成透明层33的方式与形成实施例1中所述的透明层13的情况相同。
在形成第一电介质层201后，或形成透明层33后，根据需要进行初始化过程，在该初始化过程中使记录层204的整个表面结晶。通过激光光束的照射，可以使记录层204结晶。
此外，在形成第一电介质层201后，或形成透明层33后，根据需要进行初始化过程，在该初始化过程中使第二信息层322的记录层304和第一信息层321的记录层204中每个的整个表面结晶。在这种情况中，如果第一信息层321的记录层204先结晶，使第二信息层322的记录层304结晶所需的激光功率倾向于增加。出于该原因，优选地，第二信息层322的记录层304的结晶在第一信息层321的记录层204结晶之前。
根据本实施例，信息记录介质3、35和36可以按上述方式制造。在本实施例中，采用了溅射法形成各薄层。然而，对于可以采用的方法并没有限制，而且也可以采用真空沉积法、离子电镀法、CVD法、MBE等。
(实施例4)
该说明着重于本发明信息记录介质的再一个实施例。本实施例的信息记录介质是一种适用于采用波长为390到420nm的所谓蓝紫色激光进行信息记录/再现的介质。图10是本实施例的信息记录介质4的截面图。信息记录介质4是一种具有多层结构的光信息记录介质，它包括多个信息层，并允许通过激光光束10从一侧的照射，对于每个信息层进行信息记录/再现。
在信息记录介质4中，与实施例1到3中所述的信息记录介质不同，基底41设置在激光光束10入射的一侧。第一到第N信息层421到42N的N个层层叠在基底41上，且伪基底45通过粘合层44也设置在信息层上。通过光隔离层43，信息层421到42N的N个层逐一层叠。
如实施例1中所述的基底11一样，基底41和伪基底45中的每个都是透明盘状基底。例如，基底41和伪基底45中每个均可由树脂，如聚碳酸酯、非晶聚烯烃和PMMA，或玻璃制成。
根据需要，可以在基底41位于第一信息层421一侧的表面上形成导向槽，用于对激光光束10的导向。优选地，位于与第一信息层421相对一侧的基底41的表面要制成光滑的。由于聚碳酸酯显示出的优异的转变特性(transfer property)和适宜大规模生产，并减少成本的性能，它特别适于用作基底41和伪基底45的材料。优选地，基底41的厚度在500μm到1200μm范围内，并使整个信息记录介质4的厚度约为1200μm。
优选地，粘结层44由树脂制造，如光致固化树脂(特别地，紫外固化树脂)和延时型热固化树脂，并对使用的激光光束10具有较低的光吸收率。此外，优选地，该粘结层44在短波长区域中的某一波长下具有较低双折射率的光学性能。
与根据实施例2的信息记录介质用相同参考标记标注的其它层，其材料、构造和功能与实施例2的情况相同，并省略对其说明。
在第一信息层421中，晶体成核层可以设置在记录层204激光光束入射侧相对一侧的分界面上。在此情况下，如图11所示的信息记录介质46，第一信息层421包括第一电介质层201、第二电介质层202、记录层204、晶体成核层208，第三电介质层205、反射层206和透光率调节层207，它们从激光光束入射一侧依次排列。此外，在第一信息层421中，晶体成核层可以分别设置在记录层204和第二电介质层202之间及记录层204和第二电介质层205之间。在这种情况中，如图12所示的信息记录介质47，第一信息层421包括第一电介质层201、第二电介质层202、晶体成核层203、记录层204、晶体成核层208，第三电介质层205、反射层206和透光率调节层207，它们从激光光束入射一侧依次层叠在一起。晶体成核层208由与晶体成核层203相同体系的材料组成，并且具有和晶体成核层103相同的构造和功能。
下面的说明着重于制造根据本实施例的信息记录介质4、46和47的方法。
首先，在基底41(例如厚度为600μm)上形成第一信息层421。当在基底41上形成了用于对激光光束10导向的导向槽时，在已形成有该导向槽的表面上形成第一信息层421。具体地说，将基底41放置在薄膜成形设备上，依次将第一电介质层201、第二电介质层202、晶体成核层203、记录层204、第三电介质层205、反射层206和透光率调节层207层叠，即，这些层层叠的顺序与实施例2中所述的第一信息层221的顺序相反。或者，依次将第一电介质层201、第二电介质层202、记录层204、晶体成核层208、第三电介质层205、反射层206和透光率调节层207层叠在基底41上。或者，依次将第一电介质层201、第二电介质层202、晶体成核层203、记录层204、晶体成核层208、第三电介质层205、反射层206和透光率调节层207层叠在基底41上。这些层中每一层按实施例2中所述的方式形成。
之后，从第二到第N信息层522到52N的(N-1)个层通过光隔离层43依次层叠。每个信息层由单层薄膜或多层薄膜形成，在薄膜成形设备上，对于溅射靶所使用的材料，通过分别顺序地进行溅射，分别按照实施例2中所述的方式形成这些层。
最后，第N信息层42N和伪基底45通过粘结层44彼此层叠。具体地说，这一过程应按照如下的方式进行。即，将光致固化树脂(特别地，紫外固化树脂)以及延时型热固化树脂涂抹在第N信息层42N上。通过该树脂将伪基底45粘结在第N信息层42N上，并且由此获得的叠片需经过旋转涂敷，在此之后使树脂固化。此外，可以预先在伪基底45上均匀涂抹粘结树脂，将其粘结在第N信息层42N上。
在粘结了伪基底45后，根据需要进行初始化过程，在该初始化过程中使第一信息层421的记录层204的整个表面结晶。通过激光光束的照射，可以使记录层204结晶。
根据本实施例的信息记录层4、46和47中的每个都可以按上述方式制造。在本实施例中，采用溅射法形成每一薄层。然而，对于可以采用的方法并没有限制，并且也可以采用真空沉积法、离子电镀法、CVD法、MBE等。根据本实施例，光信息记录介质4、46和47中任意一种包含的除第一信息层421外的信息层都可以具有和第一信息层421相同的薄膜结构，此外，也可以具有其它薄膜结构。此外，多个信息层中的至少一个可以具有和本实施例中所述的第一信息层421相同的薄膜结构。在这种情况中，优选地，第一信息层421设置在最靠近激光光束入射一侧表面的位置上，并具有本实施例所述的薄膜结构。此外，除第一信息层421外的任意一个信息层可以设定为ROM(只读存储器)型信息层或只允许进行一次写入的WO(一次写入)型信息层。
(实施例5)
该说明着重于在实施例1到4中所述的每种信息记录介质上进行信息记录/再现的方法。
图13示意性地显示了记录/再现装置81的部分构造，该记录/再现装置用于根据本实施例的记录/再现方法。该记录/再现装置81包括一个用于旋转信息记录介质86的主轴电机85，一个具有半导体激光器83的光头84，以及一个用于对半导体激光器83发射的激光光束10聚焦的物镜82。信息记录介质86是实施例1到4中所述的信息记录介质的任意一种，并且包括一个信息层或多个信息层(例如，信息记录介质3中的第一信息层321和第二信息层322)。物镜82将激光光束10聚焦在信息记录介质86的每个信息层上。
通过将激光光束10的功率等级调节为高功率，即峰值功率(Pp(mW))，和低功率，即偏置功率(Pb(mW))，可以在信息记录介质86上进行信息记录、擦除和覆盖记录。通过用峰值功率等级的激光光束10照射，在信息层包括的记录层的部分位置上，局部形成非晶相，且这些非晶相形成记录标记。用偏置功率等级的激光光束10照射记录标记间的每个区域，使得在其中形成晶相(擦除部分)。当采用峰值功率等级的激光光束10进行照射时，通常地，激光光束按照脉冲链的形式照射，即多脉冲。该多脉冲可以是只采用峰值功率等级和偏置功率等级进行调制的结果，或者可以是采用范围在0mW到峰值功率等级间的功率等级进行调制的结果。
此外，再现功率(Pr(mW))定义为：低于峰值功率等级和偏置功率等级的功率等级的功率，在此功率下，激光光束10的照射不会对记录标记的光学状态有影响，并且可以从信息记录介质86上获得充足的反射光用于再现记录标记。通过再现功率等级的激光光束的照射，可以获得来自信息记录介质86的信号，它被探测器读出，由此实现了信息信号的再现。
为了将激光光束10的光斑直径调整为0.4μm到0.7μm范围内的值，物镜82的数值孔径(NA)优选地取在0.5到1.1的范围内(更优选地在0.6到1.0的范围内)。优选地，激光光束10的波长不大于450nm(更优选地，在350nm到450nm的范围内)。当记录信息时，信息记录介质86的线速度优选地在1米/秒到20米/秒的范围内(更优选地，在2米/秒到15米/秒的范围内)，这防止了由用于再现的激光光束造成的结晶，并达到足够的擦除率。
例如，对于信息记录介质86是包含了两个信息层的信息记录介质3(见图7)的情况，当对第一信息层321进行记录时，调节激光光束10使其在记录层204上形成焦点，并采用已经穿过了透明层33的激光光束10在记录层204上记录信息。通过采用被记录层204反射并穿过透明层33的激光光束10再现信息。其间，当对第二信息层322进行记录时，调节激光光束10使其在记录层304上形成焦点，并采用已经穿过了透明层33、第一信息层321和光隔离层34的激光光束10记录信息。通过采用被记录层204反射并穿过了光隔离层34、第一信息层321和透明层33的激光光束10再现信息。
当在信息记录介质3的基底31和光隔离层34中每个的表面上均形成了用于对激光光束10导向的导向槽时，信息被记录在靠近激光光束10入射侧一侧的沟槽的表面(沟槽)上，或在远离激光光束10入射侧一侧的沟槽的表面(脊)上。此外，信息可以同时记录在沟槽和脊上。
(实施例6)
该说明着重于本发明信息记录介质的再一个实施例。图14是根据本实施例的信息记录介质5的截面图。本实施例的信息记录介质5是一种适用于采用波长为600到700nm的所谓红色激光进行信息记录/再现的介质。
在本实施例的信息记录介质5中，一个信息层52设置在51上，且伪基底54通过粘结层53层叠在信息层52上。信息层52由第一电介质层501、第二电介质层502、晶体成核层503、记录层504、第三电介质层505、光吸收校正层506和反射层507形成，它们从激光光束10入射一侧依次层叠。
基底51优选地采用容易成形的材料制作，且可以采用与实施例1中所述的基底11相同的材料。此外，基底51是盘状基底，例如在其上设置的导向槽的轨间距为0.615μm，该导向槽用于使光束循轨。如图14所示，导向槽包括脊部分55和沟槽部分56，在两者上都可以记录信息。优选地，基底51的厚度在0.5mm到0.7mm范围之间。
在下文中，该说明着重于构成信息层52的每一层和其制造方法。
首先，在基底51上形成第一电介质层501。对于用作材料的溅射靶，在Ar气体环境或Ar气和活性气体的混和气体环境中，通过进行反应溅射可以形成第一电介质层501。
第一电介质层501具有防止记录层504氧化、腐蚀、变形等的功能，通过调整光程提高记录层504的光吸收效率的功能，和通过增加记录前后反射光量的变化而增加信号幅度的功能。此外，第一电介质层501也具有调整记录层504在非晶相和晶相间光的相位差的功能。本实施中的第一电介质层501可以由电介质形成，电介质可以由例如Y，Ce，Ti，Zr，Nb，Ta，Co，Zn，Al，Si，Ge，Sn，Pb，Cr，Sb，Bi，Te等的氧化物，Ti，Zr，Nb，Ta，Cr，Mo，W，B，Al，Ga，In，Si，Ge，Sn，Pb等的氮化物，Ti，Zr，Nb，Ta，Cr，Mo，W，Si等碳化物，Zn，Cd等的硫化物、硒化物或碲化物，La，Mg，Ca，Ce，Er，Gd，Tb，Dy，Nd，Y，Yb等的氟化物，C，Si，Ge等的单质，或上述材料的混和物制成。
首先，(Zns)80(SiO2)20(mol％)是一种优异的非晶相电介质材料，它具有高折射率和高薄膜成形速度，并且其机械性能和防湿性也很优异，并因此适于第一电介质层501。
其次，在第一电介质层501上形成第二电介质层502。对于包含了构成第二电介质层502的元素的溅射靶，在Ar气的环境中，通过进行溅射形成第二电介质层502。
第二电介质层502具有防止在第一电介质层501和晶体成核层503间发生质量传递(mass transfer)的功能。例如，当第一电介质层501由(Zns)80(SiO2)20(mol％)制成时，可以防止S混入到晶体成核层503中。结果是，提高了反复重写能力。
第二电介质层502的材料至少可以采用从HfO2和ZrO2，SiO2和Cr2O3中选择的一种氧化物基的材料。
材料ZrO2和HfO2具有不低于2700℃的高熔点，使其不会在记录中熔化并混入记录层504中。因此，通过采用ZrO2和HfO2，可以获得优异的反复重写能力。
SiO2是一种非晶材料，它具有增加透明性和抑制电介质材料结晶的功能。Cr2O3表现出了对晶体成核层503的优异的粘合性和对使用环境的优异的环境抗耐性。对粘合性的评价按以下方式进行。即，在温度为90℃、湿度为80％的高温环境中储存100小时后，通过视觉检查第二电介质层502和晶体成核层503之间是否有剥离。
第二电介质层502使用的氧化物基材料表示为，例如，(HfO2)A2(SiO2)B2(Cr2O3)100-A2-B2(mol％)或者是表示为(ZrO2)A2(SiO2)B2(Cr2O3)100-A2-B2(mol％)。这里，优选地，满足10≤A2≤50，10≤B2≤50，和20≤A2+B2≤80。这是因为，通过该化合物，可以形成第二电介质层502，它对晶体成核层503具有优异的粘合性，并获得优异的反复重写能力。
更具体地，ZrO2或HfO2的浓度(A2)不少于10mol％，使得可以获得优异的反复重写能力，并且浓度不大于50mol％，使得可以提高晶体成核层503和第二电介质层502间的粘合性。
此外，SiO2的浓度(B2)不少于10mol％，使得可以获得优异的反复重写能力，浓度不大于50mol％可以提高晶体成核层503和第二电介质层502间的粘合性。
此外，Cr2O3的浓度(100-A2-B2)不少于20mol％，使得可以提高晶体成核层503和第二电介质层502间的粘合性，浓度不大于80mol％，可以获得优异的反复重写能力。
再次，在第二电介质层502上形成晶体成核层503。对于包含了构成晶体成核层503的元素的溅射靶，例如在Ar气的环境中或Ar气和N2气的混和气体环境中，可以通过进行溅射形成晶体成核层503。
在形成晶体成核层503的过程中，通过采用溅射靶可以形成比记录层504的熔点更高的晶体成核层503，形成该溅射靶的材料含有Bi和元素M1，或含有Te和元素M1。元素M1至少是从Sc，Y，La，Ce，Pr，Nd，Sm，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Yb和Lu中选择的一种元素。
此外，在形成晶体成核层503的过程中，通过采用由包含化合物Bi2Te(M1)、BiTe2(M1)和BiTe(M1)2的材料形成的溅射靶，也可以形成比记录层504的熔点高的晶体成核层，上述化合物中含有Bi，Te和与元素M1。
这样形成的晶体成核层503，甚至对不同的线速度可以实现优异的记录性能。
在较高线速度的情况中，激光光束10短时间照射在信息记录介质5上，这意味着记录层504必须在短时间内结晶。换句话说，具有更高线速度的信息记录介质5要求增加记录层504的结晶速度。
为此，在本实施例的信息记录介质5中设置了晶体成核层503，使得当信息记录介质5具有较高线速度时，可以提高记录层504的结晶速度。而且，当信息记录介质5具有较低线速度时，可以获得优异的记录性能而不降低非晶相的稳定性。
另一方面，若通过在记录层504中加入Sn，Bi等而不采用晶体成核层503增加结晶速度，在信息记录介质5具有较低线速度时，会降低非晶相的稳定性。
如上所述，仅仅通过改变记录层504的材料来同时提高结晶速度和较低线速度情况下非晶相的稳定性是很难的。然而，通过采用如本实施例中的晶体成核层503，提高结晶速度和非晶相的稳定性均可以实现。
优选地，形成晶体成核层503的材料具有足够高的熔点，使得其组成部分不会在初始过程中或在对记录层504记录信息信号的过程中，熔化并混入到记录层504中。例如，Bi和元素M1的化合物或Te和元素M1的化合物至少具有高达1300℃的熔点，并因此甚至在反复重写信息信号后，晶体成核层503的材料也不大可能混入到记录层504中。特别地，首先，通过采用TeNd，BiGd或BiTb，采用Nd，Gd或Tb作为元素M1，有助于获得更高的熔点，例如分别为2025℃、2015℃或2000℃。
例如，由包含Bi和元素M1的材料形成的晶体成核层503具有比由SnTe形成的晶体成核层503更高的熔点，并因此可以在记录过程中防止晶体成核层503的材料混入记录层504中。因此，甚至在反复重写信息信号后，杂质也不大可能混入到记录层504中，这就导致了优异的反复重写能力。
另一方面，在晶体成核层503由SnTe形成的情况中，由于SnTe具有低熔点，部分SnTe可能混入到记录层504中。因此，随着对信息信号反复进行重写，导致加速结晶的效果不同，而且尤其在较高线速度下会增加跳动(反复重写能力恶化)。
优选地，当晶体成核层503形成时，它至少会部分地结晶。然而，晶体成核层503也可以在之后的初始化过程中结晶。此外，优选地，晶体成核层503具有与记录层504相同的晶体结构，以获得记录层504加速结晶的高效能。
例如当记录层504由具有伪二元化合物的材料制作时，该伪二元合成物可以表示为GeTe-Sb2Te3链中的一点，则记录层504会具有NaCl型的晶体结构。这样，特别优选地，晶体成核层503由Bi(M1)或Te(M1)形成，它们按1∶1的比例分别包含了Bi和元素M1或Te和元素M1。这是因为这种化合物具有NaCl型的晶体结构。
此外，Bi2Te(M1)、BiTe2(M1)和BiTe(M1)2中的任意一种都是Bi，Te和元素M1的化合物，都具有高熔点。这样，在由这种材料制成的晶体成核层503中，甚至在反复对信息信号重写后，晶体成核层503的材料也不太可能熔化，以致混入到记录层504中，并且可以加速记录层504的结晶。
而且，当在晶体成核层503加入N时，晶粒倾向于更加均匀一致和尺寸更小。在这种情况中，在低频区域中产生的记录噪声可以在记录中降低。出于这一原因，N也可以加入到晶体成核层503中。
当晶体成核层503具有较小的薄层厚度时，原子数会较低，并因此在晶体成核层503形成后不太可能发生结晶。为此，优选地，晶体成核层503的薄层厚度不小于0.2nm。当晶体成核层503具有较大的薄层厚度时，会增强记录层504加速结晶的效果。然而，也会发生下面的问题：非晶相的稳定性降低，晶体成核层503会吸收较多的光，使得达到记录层504的光减少，等等。为此，优选地，晶体成核层503的薄层厚度不大于3nm。
再次，在晶体成核层503上形成记录层504。对于包含了构成记录层504的元素的溅射靶，例如在Ar气的环境中或Ar气和N2气的混和气体环境中，通过进行溅射形成记录层504。
在形成记录层504的过程中，通过采用由GeaSb2Tea+3(在本实施例中，满足2≤a≤22)形成的溅射靶，记录层504可以形成为具有优异稳定性的薄膜层。优选地，制造本实施例中记录层504的材料可以通过激光光束10的照射在晶相和非晶相间可逆转变，且在预定激光波长下，使光学常数(折射率和消光系数)可以在晶相和非晶相间变化。此外，优选地，制作记录层504的材料具有优异的反复重写能力。而且，优选地采用可以实现高结晶速度的材料。
Ge-Sb-Te是一种优异的材料，它可以使光学常数在晶相和非晶相间变化，还具有优异的反复重写的能力，并能实现高结晶速度。尤其是在GeaSb2Tea+3中，当a小于2时，会减小晶相和非晶相间折射率的差和消光系数的差。为此，优选地，a不小于2。此外，当a大于22时，会降低结晶速度，使得不太可能产生结晶，并提高了熔点，使得记录灵敏度恶化。而且，会增加晶相和非晶相间容量的变化，使得反复重写能力恶化。为此，优选地，a不大于22。
当采用Sn替代部分记录层504中含有的Ge时，可以进一步提高结晶速度。这种材料可以由公式(Ge-Sn)aSb2Tea+3表示，其中，优选地，a要满足2≤a≤22。在这种情况中，记录层504中包含Sn原子的比例(原子％)越高，越可以加速结晶，但是，同时降低结晶温度和非晶相的稳定性。此外，更高的Sn原子含量比例会减小晶相和非晶相间光学常数的变化。为此，优选地，Sn原子的含量比例小于20原子％。
此外，当采用Bi替代部分记录层504中含有的Sb时，可以进一步加提高结晶速度。这种材料可以由分子式Gea(Sb-Bi)2Tea+3表示，其中，优选地，a要满足2≤a≤22。在这种情况中，当记录层504中包含Bi原子的比例增加时，可以加速结晶而不减小晶相和非晶相间光学常数的变化。然而，与此同时，降低了结晶温度和非晶相的稳定性。为此，优选地，Bi原子的含量比例小于10原子％。
而且，当采用Sn和Bi分别替代部分记录层504中含有的Ge和Sb时，可以进一步提高结晶速度。这种材料可以由分子式(Ge-Sn)a(Sb-Bi)2Tea+3表示，其中，优选地，a要满足2≤a≤22。此外，当在记录层504中加入N时，可以提高反复重写能力。出于这一原因，也可以加入N。
记录层504的薄层厚度太小时，以致不太可能结晶。因此，记录层504的薄层厚度最好不小于6nm。此外，记录层504的薄层厚度太大时，会造成反复重写信息信号的能力恶化。因此，记录层104的薄层厚度最好不大于12nm。
再次，在记录层504上形成第三电介质层505。对于包含了构成第三电介质层505元素的溅射靶，在Ar气的环境中中，通过进行溅射形成第三电介质层505。第三电介质层505具有通过调整光程提高记录层504的光吸收效率的功能，和通过增加记录前后反射率的差而增加信号幅度的功能。此外，第三电介质层505也具有调整非晶相和晶相时光的相位差的功能，及保护记录层504不受使用环境影响的功能。优选地，第三电介质层505具有的熔点比记录层504的的熔点更高。
第三电介质层505的材料可以采用氧化物氟化物基的材料，它至少包含了从HfO2和ZrO2，SiO2，Cr2O3和氟化物中选择的一种。
ZrO2和HfO2材料具有不低于2700℃的较高熔点，使得当采用氧化物作为第三电介质层505时，第三电介质层505不太可能在记录过程中熔化并混入到记录层504中。因此，通过采用ZrO2或HfO2作为第三电介质层505，可以获得优异的反复重写能力。
SiO2是一种非晶相材料，它具有增加透明性的功能和抑制电介质材料结晶的功能。(即，当采用SiO2作为第三电介质层时，抑制第三电介质本身结晶的功能。)此外，SiO2具有增强记录层504加速结晶效果的功能，因此，能够改善重写能力。
通过使电介质层结构复杂，与氧化物混合的氟化物具有减小电介质层热导率的功能。通过减小电介质层的热导率，记录层504易于快速冷却，结果是增加了记录灵敏度。稀土金属的氟化物(CeF3，ErF3，GdF3，LaF3，TbF3，DyF3，NdF3，YF3和YbF3)不溶于水，且具有优异的防湿性。特别地，由于LaF3具有约1500℃的熔点，它在上述氟化物中最高，所以它是最适合实际采用的混合在电介质层的氟化物基的材料，且廉价。通过采用氧化物氟化物基的材料，其中至少从ZrO2和HfO2，SiO2，Cr2O3和氟化物中选择的一种与另一种混合，甚至当第三电介质层505直接层叠在记录层504上时，也可以形成具有优异反复重写能力和防湿性的第三电介质层505。
第三电介质层505采用的氧化物氟化物基的材料可以由分子式(HfO2)A1(SiO2)B1(Cr2O3)C1(氟化物)100-A1-B1-C1(mol％)，或者由(ZrO2)A1(SiO2)B1(Cr2O3)C1(氟化物)100-A1-B1-C1(mol％)表示。这里，A1，B1和C1应该分别满足：10≤A1≤50，10≤B1≤50，10≤C1≤50，且50≤A1+B1+C1≤90，由此可以形成具有对记录层504的优异粘合性的第三电介质层505，且可以获得优异的反复重写能力。
更具体地，当至少从ZrO2和HfO2选择的一种具有不少于10mol％的浓度(Al)时，可以获得优异的反复重写能力，且当浓度不大于50mol％时，可以改善第三电介质层505和记录层504之间的粘合性。
此外，当SiO2的浓度(B1)不少于10mol％时，会减弱优异的反复重写能力，且当浓度不大于50mol％时，可以改善第三电介质层505和记录层504之间的粘合性。当Cr2O3的浓度(C1)不少于10mol％时，可以改善第三电介质层505和记录层504之间的粘合性，且当浓度不大于50mol％时，可以获得优异的反复重写能力。优选地，氟化物的浓度(100-A1-B1-C1)在10mol％到50mol％之间，因此可以获得优异的记录灵敏度。此外，第一电介质层501也可以采用氧化物氟化物基的材料。
再次，在第三电介质层505上形成光吸收校正层506。可以设置光吸收校正层506，使得可以通过调整记录层504处于晶相和非晶相时的光吸收率，防止记录信号在重写过程中变形，使得可以通过增加记录层504处于晶相和非晶相时的反射率差来增加信号幅度，等等。优选地，制作光吸收校正层506的材料具有高折射率，并可以适当地吸收光。例如，优选地，该材料的折射率不小于3且不大于6，消光系数不小于1且不大于4。
通常，可以调整光吸收率的比例使得处于晶相的记录层504的光吸收率(Ac)高于处于非晶相的记录层504的光吸收率(Aa)(Ac＞Aa)。例如，优选地，可以采用非晶Ge合金，如Ge-Cr，Ge-M，Si-Cr，Si-Mo，和Si-W，和Si合金、碲化物、晶体金属，如Ti，Zr，Nb，Ta，Cr，Mo，W，SnTe和PbTe，半金属，或半导体材料。
再次，在光吸收校正层506上形成反射率层507。可以通过溅射法、沉积法等形成反射层507。
反射率层507具有使被记录层504吸收的光量增加的光学功能，和使在记录层504中产生的热均匀扩散的功能，因此使得记录层504的相位可以容易地转变为非晶相，此外也具有保护信息记录介质5不受使用环境影响的功能。
反射率层507可以由例如具有高热导率的单种金属材料制成，如Al，Au，Ag和Cu，或是一种合金材料，它包含一个或多个上述元素作为主要成分并包括另一种或其它多种加入其中的元素，这些加入的元素用于改善防湿性、调整热传导率等，该合金材料如Al-Cu，Al-Ti，Ag-Pd，Ag-Pd-Cu，和Ag-Pd-Ti。这些材料的任意一种具有优异的防湿性，并能满足快速冷却的条件。
如上所述，在基底51上形成第一电介质层501到反射层507后，采用粘合层53在反射层507上层叠伪基底54。制造粘合层53的材料具有高的耐热性和粘合性，例如，粘合性树脂，如紫外固化树脂。例如，可以采用以丙烯酸树脂为主要成分的材料或以环氧树脂为主要成分的材料。也可以采用粘合性树脂，如具有和上述材料相同和不同的性能的材料的材料制成的紫外固化树脂，双面胶带(double-sidedtape)，电介质薄膜等。
除了伪基底54，也可以层叠其它信息记录介质，因此可以形成具有双面结构的信息记录介质。
晶体成核层可以设置在记录层54和第三电介质层505之间。在这种情况中，如图15所示的信息记录介质57，信息记录层52由第一电介质层501、第二电介质层502、记录层504、晶体成核层508、第三电介质层505、光吸收校正层506和反射层507形成，它们从激光光束入射一侧依次层叠。此外，晶体成核层可以分别设置在记录层504和第二电介质层502之间及记录层504和第三电介质层505之间。在这种情况中，如图16所示的信息记录介质58，信息记录层52由第一电介质层501、第二电介质层502、晶体成核层503、记录层504、晶体成核层508、第三电介质层505、光吸收校正层506和反射层507形成，它们从激光光束入射一侧依次层叠。在这种构造中，晶体成核层设置在记录层504的两面。因此，在两侧的晶体成核层503和508使得从两侧加速记录层504的结晶，结果是进一步加速了结晶速度。制造晶体成核层508的材料与晶体成核层503的材料具有相同的体系，且具有与晶体成核层103相同的构造和功能。此外，晶体成核层503和晶体成核层508可以由相同的材料或彼此不同的材料(具有不同的成分)形成。
此外，第四电介质层509可以设置在第三电介质层505和光吸收校正层506之间。在这种情况中，如图17所示的信息记录介质59，信息记录层52由第一电介质层501、第二电介质层502、晶体成核层503、记录层504、第三电介质层505、第三电介质层509、光吸收校正层506和反射层507形成，它们从激光光束入射一侧依次层叠。
第四电介质层509具有和第一电介质层501相同的功能，且制造该层的材料与第一电介质层501的材料具有相同的体系。例如，可以米用(ZnS)80(SiO2)20(mol％)。(ZnS)80(SiO2)20(mol％)是一种机械性能和防湿性优异的材料并具有较高的折射率和成膜速度。然而，当由这种材料制造的第四电介质层509设置为与记录层504相接触时，部分S会混入到记录层504，结果导致信号质量的恶化。然而，由于第三电介质层505设置在第四电介质层509和记录层504之间，如果第四电介质层509含有S，也不会产生问题。在如图17所示的信息记录介质59中，晶体成核层仅仅设置在记录层504和第二电介质层503之间。然而，晶体成核层可以仅设置在记录层504和第三电介质层505之间，或者该晶体成核层可以分别设置在记录层504和第二电介质层503之间及记录层504和第三电介质层505之间。这里，该说明着重于在本实施例的信息记录介质5、57、58中的每种上进行记录/再现的方法。通过照射根据信号对其功率等级进行调制的激光光束10，在记录层504中形成非晶相和晶相以记录信号。具体的说，记录层的非晶相由低功率的激光光束10照射并逐渐冷却，使得非晶相的照射部分结晶。另一方面，记录层504的晶相被高功率激光光束10照射并迅速冷却，使得晶相的照射部分可以转变为非晶相。
按上述方式记录有信号的区域被激光光束10照射，该光束的功率不会使信号恶化，使得可以根据反射光的量再现信号。根据如上所述的记录/再现方法，可以可靠地进行信息信号的记录。
(实施例7)
该说明着重于本发明信息记录介质的又一个实施例。图18是说明图，它显示了信息记录介质6的部分截面，和本实施例的电信息记录/再现装置的原理性构造。本实施例的信息记录介质6是一种电信息介质，它能够通过施加电流进行信息记录/再现。
在本实施例的信息记录介质6中，下电极62、记录层63、晶体成核层64和上电极65按此顺序层叠在基底61上。
对于基底61，可以采用由聚碳酸酯等制造的树脂基底、玻璃基底、由Al2O3等制造的陶瓷基底、Si基底、由各种金属如Cu等制造的基底。这里，该说明为基底61采用Si基底的情况。
下电极62和上电极61的设置使得可以对记录层62和晶体成核层施加电流。
形成记录层63的材料可以通过施加电流产生的焦耳热，导致在晶相和非晶相间可逆改变相位，因此可以利用电阻率在晶相和非晶相间改变的现象进行信息记录。记录层63可以由与实施例1中所述的记录层104相同的材料制成。
晶体成核层64产生晶核以改善记录层63的结晶能力，因此可以进行高速信息记录。晶体成核层63可以由与实施例1中所述的晶体成核层103相同的材料制成。
形成记录层63和晶体成核层64的方式分别与实施例1中所述的形成记录层104和晶体成核层103的方式相同。
下电极62和上电极65可以由单个金属材料如Al，Au，Ag，Cu和Pt，或合金材料制成，该合金材料含有的主要成分是上述元素中的一种或多种，也含有适当加入其中以改善防湿性、调整热导率等的另一种或其它多种元素。通过采用金属基(metal matrix)或合金基(alloymatrix)作为溅射靶的材料，在Ar气的环境进行溅射，可以形成下电极62和上电极65。
下面的说明将着重于用于在信息记录介质6上进行信息记录/再现的电信息记录/再现装置92。本实施例的电信息记录/再现装置92与信息记录介质6通过操作部件87电连接。为了使电信息记录/再现装置92可以对设置在信息记录介质6的下电极62和上电极之间的65记录层63和晶体成核层64施加电流脉冲，脉冲电源90通过开关89与信息记录介质6相连。此外，为了探测记录层63中相位变化引起的电阻值变化，电阻测量装置88通过开关91连接在下电极62和上电极65之间。为了使处于非晶相(高阻状态)的记录层63变为晶相(低阻状态)，闭合开关89(开关91打开)使电流脉冲施加在电极之间，使得施加电流脉冲的部分的温度保持高于结晶温度，且低于结晶时材料的熔点温度。在记录层63从晶相再转变回非晶相的情况中，在更短时间内施加电流脉冲，该电流脉冲相对于结晶时采用的更高，使得记录层保持在高于熔点的温度，使其熔化，然后使记录层迅速冷却。
这里，记录层63处于非晶相时的电阻值是ra，且记录层63处于晶相时的电阻值是rc，满足ra＞rc。因此，通过采用电阻测量装置88测量电极间的电阻值，可以探测到两种状态，也就是一个值的信息。
通过将一些信息记录介质6设置为矩阵形式，可以设定为如图19所示的大容量电信息记录介质7。电信息记录介质7的每个存储单元71与每个小区域内的信息记录介质6具有相同的构造。通过分别指定字线72和位线73，可以进行对于每个存储单元71的信息记录/再现。
图20示出采用电信息记录介质7的信息记录***的典型构造。存储器件93包括电信息记录介质7和寻址电路94。寻址电路94可以指定电信息记录介质7的每个字线72和位线73，由此可以对每个存储单元71进行信息记录/再现。存储器件93与外部电路95电连接，外部电路95至少包括脉冲电源96和电阻测量装置97，因此可以在电信息记录介质7上进行信息记录/再现。
如上所述，本实施例的电信息记录介质也具有晶体成核层，该晶体成核层设置为与记录层相接触，由此可以增加记录层的结晶速度。
[例子]
在下文中，本发明将通过例子的方式进一步详细说明。
(例子1)
在例子1中，制造了图1所示的信息记录介质1，并检验了信息记录介质1中的晶体成核层103的材料与擦除率、记录/重写次数(反复重写能力)、记录保存性以及覆盖保存性之间的关系。具体地说，对晶体成核层103使用不同的材料制造信息记录介质1的样品。对于制造出的每一个样品，都确定了信息记录介质1的擦除率、记录/重写次数、记录保存性以及覆盖保存性。
每一个样品都按照如下的方式进行制造。首先，制备一个聚碳酸酯基底(直径为120mm，厚度为1100μm)作为基底11，并在其上形成用于引导激光束10的导向槽(深度为20nm，轨道间距为0.32μm)。然后，通过溅射法在聚碳酸酯基底上依次层叠：作为反射层108的Ag-Pd-Cu层(厚度：80nm)，作为分界层107的Al层(厚度：10nm)，作为第四电介质层106的ZnS-SiO2层(厚度：约为20nm，ZnS：80mol％，SiO2：20mol％)，作为第三电介质层105的SiO2-Cr2O3-ZrO2层(厚度：5nm，SiO2：25mol％，Cr2O3：50mol％，ZrO2：25mol％)，作为记录层104的Ge22Sb2Te25层(厚度：10nm)，晶体成核层103(厚度：1nm)，作为第二电介质层102的SiO2-Cr2O3-ZrO2层(厚度：5nm，SiO2：25mol％，Cr2O3：50mol％，ZrO2：25mol％)，以及作为第一电介质层101的ZnS-SiO2层(厚度：约为60nm，SiO2：20mol％)。最后，将紫外线固化树脂涂敷于第一电介质层101上，并使聚碳酸酯片(直径为120mm，厚度为90μm)粘结到第一电介质层101上。旋转这样获得的薄层，从而形成均匀的树脂层，然后用紫外线照射该层，从而可以固化树脂，并因此形成透明层13。随后，进行使用激光光束使记录层104结晶的初始化过程。以上述方式，制造了多个样品，每个样品的晶体成核层103都由不同的材料制成。
第四电介质层106和第一电介质层101的厚度通过基于矩阵方法的计算精确地确定。具体地说，确定这些厚度，从而当记录层104处于晶相时，波长为405nm，信息记录介质1的基底的镜面反射部分的反射系数Rc(％)最大可能地满足15≤Rc≤25，并且当记录层104处于非晶相时，信息记录介质1的基底的镜面反射部分的反射系数Ra(％)最大可能地满足0.5≤Ra≤5。
对于这样获得的信息记录介质的每一个样品，首先使用图13所示的记录/再现装置81测定擦除率。这时，使用波长为405nm的激光光束10，并将物镜82的数值孔径(NA)设置为0.85。在该测定中，每个样品的线速度都为5.3m/s或10.6m/s，并获得了0.149μm的最短标记长度。此外，在凹槽上也记录了信息。
擦除率以如下方式测定。即将激光光束10调节到Pp和Pb之间的功率等级，分别将具有0.149μm(2T)和0.671μm(9T)标记长度的信号通过(1-7)调节方式顺序并且交替地记录于相同的凹槽上。当信号2T被重写为信号9T时，使用光谱分析仪通过测量信号2T的幅度的消光比进行该测定。具有负值的擦除率最好具有更大的绝对值，具体地说，该值不小于-30dB。
记录/重写次数以如下方式评估。即，将激光光束10调节到Pp和Pb之间的功率等级，具有0.149μm(2T)和0.596μm(8T)标记长度的随机信号通过(1-7)调节方式顺序地记录于相同的凹槽上。在每一次记录/重写时，通过使用时间间距分析仪测量前缘跳动(位于记录标记前缘部分的跳动)和后缘跳动(位于记录标记后缘部分的跳动)而进行该评估。相对于第一次获得的前缘跳动和后缘跳动的平均跳动值，使跳动值增加3％时的重写的次数被定义为记录/重写数量的上限值。此外，测定Pp和Pb，以获得最小的平均跳动值。
记录保存性和覆盖保存性以如下方式测定。即首先将激光光束10调节到Pp和Pb之间的功率等级，具有0.149μm(2T)至0.596μm(8T)标记长度的随机信号通过(1-7)调节方式顺序地记录于相同的凹槽上。当重写10次时，通过使用时间间距分析仪测量前缘跳动和后缘跳动而进行该测定。随后，记录信号的每一个样品在温度为90℃，相对湿度为20％的条件下放置在热—湿度调节箱中100个小时。将在其上记录信号的每一个样品放置100小时后，对所获得的前缘跳动和后缘跳动进行测量，并分别与放置每一个样品之前所获得的各个跳动值相比较。此外，覆盖保存性以如下方式评估。即对每个在其上记录信号的样品在放置100小时后获得前缘跳动和后缘跳动，然后测量重写一次的记录信号并将其与每个样品放置之前获得的各个跳动值进行比较。
对于每一个样品分别具有5.3m/s和10.6m/s的线速度的情况，信息记录介质1中的晶体成核层103的材料和作为评估结果而获得的信息记录介质1的擦除率、记录/重写次数、记录保存性以及覆盖保存性如表1和表2所示。当每一个样品在放置前和放置后的跳动值的差异小于2％时，记录保存性和覆盖保存性的评估结果设置为o，当跳动值差异不小于2％时设置为x。
[表1]                                           (线速度：5.3m/s)
样品号 晶体成核层材料   擦除率(dB)   反复重写能力(次数) 记录保存性 覆盖保存性
1-a BiDy -35     10000     ○     ○
1-b TeDy -35     10000     ○     ○
1-c BiTeDy2 -35     10000     ○     ○
1-d Bi2TeDy -35     10000     ○     ○
1-e BiTe2Dy -35     10000     ○     ○
1-f Bi2Te3 -35     1000     ○     ○
1-g 无 -30     10000     ○     ○
[表2]                                          (线速度：10.6m/s)
样品号 晶体成核层材料 擦除率dB) 反复重写能力(次数) 记录保存性 覆盖保存性
 1-a   BiDy     -30     10000     ○     ○
 1-b   TeDy     -30     10000     ○     ○
 1-c   BiTeDy2     -30     10000     ○     ○
 1-d   Bi2TeDy     -30     10000     ○     ○
 1-e   BiTe2Dy     -30     10000     ○     ○
 1-f   Bi2Te3     -30     1000     ○     ○
 1-g   无     -20     1000     ○     ×
根据上述结果，可以看出对于样品1-f的情况，其中的晶体成核层103常规上由Bi-Te形成，而不包含Dy，其记录/重写次数不充足，即1000次。此外，可以看出对于样品1-g的情况，该样品没有设置晶体成核层103，在高速传输速率下，即线速度为10.6m/s，其擦除率和覆盖保存性不足，而且它的记录/重写次数也不充足，即1000次。可以看出，对于晶体成核层103包含Dy的每一个样品1-a，1-b，1-c，1-d，1-e，在低传输速率，即线速度为5.3m/s，和高传输速率，即线速度为10.6m/s的情况下其擦除率、反复重写能力、记录保存性和覆盖保存性都是极好的。
此外，对分别由至少包含Bi和Te中的一种和除Dy外M1中的至少一种的材料，至少包含Bi(M1)和Te(M1)中一种的材料，以及至少包含BiTe(M1)2，Bi2Te(M1)，BiTe2(M1)中一种的材料形成的晶体成核层103的情况也进行了同样的实验。结果，可以看出，其擦除率，反复重写能力，记录保存性以及覆盖保存性在低传输速率，即线速度为5.3m/s，和高传输速率，即线速度为10.6m/s的情况下都是极好的。
此外，如图2所示的信息记录介质14的样品，其中晶体成核层103设置在记录层104和第三电介质层105之间的分界面处，以及如图3所示的信息记录介质15的样品，其中晶体成核层103和109设置在记录层104的两侧，它们都以同样的方式制造。对于每一个样品，都以同样的方式测定其擦除率，记录/重写次数，记录保存性以及覆盖保存性，并获得了相似的结果。
(例子2)
在例子2中，对于图7所示的信息记录介质3，检验了信息记录介质3中的晶体成核层203和晶体成核层303的材料与第一信息层321和第二信息层322的擦除率、记录/重写次数、记录保存性以及覆盖保存性之间的关系。具体地说，对晶体成核层203和晶体成核层303使用不同的材料制造出了信息记录介质3的样品。对于制造出的每一个样品，都测定了信息记录介质3中第一信息层321和第二信息层322中每一层的擦除率、记录/重写次数、记录保存性以及覆盖保存性。
每一个样品都按照如下的方式进行制造。首先，制备聚碳酸酯基底(直径为120mm，厚度为1100μm)作为基底31，并在其上形成用于引导激光光束10的导向槽(深度为20nm，轨道间距为0.32μm)。然后，通过溅射法在聚碳酸酯基底上依次层叠：作为反射层308的Ag-Pd-Cu层(厚度：80nm)，作为分界层307的Al层(厚度：10nm)，作为第四电介质层306的ZnS-SiO2层(厚度：22nm，ZnS：80mol％，SiO2：20mol％)，作为第三电介质层305的SiO2-Cr2O3-ZrO2层(厚度：5nm，SiO2：25mol％，Cr2O3：50mol％，ZrO2：25mol％)，作为记录层304的Ge22Sb2Te25层(厚度：10nm)，晶体成核层303(厚度：1nm)，作为第二电介质层302的SiO2-Cr2O3-ZrO2层(厚度：5nm，SiO2：25mol％，Cr2O3：50mol％，ZrO2：25mol％)，以及作为第一电介质层301的ZnS-SiO2层(厚度：60nm，ZnS：80mol％，SiO2：20mol％)。通过基于矩阵方法的计算，可以分别精确地确定第四电介质层306和第一电介质层301的厚度，从而在波长为405nm时，并当记录层304处于晶相时所获得的反射光的量比记录层304处于非晶相时所获得的反射光的量更多，进一步增加了记录层304处于晶相时和记录层304处于非晶相时其间的反射光量的变化，而且也增加了记录层304的光吸收效率。
接下来，将紫外线固化树脂涂敷于第一电介质层301上。在其上形成导向槽(深度为20nm，轨道间距为0.32μm)的转印基底设置并粘结到第一电介质层301上，该第一电介质层上涂敷有紫外线固化树脂。旋转这样获得的叠层，从而形成均匀的树脂层。然后使树脂固化，并随后从树脂上剥除转印基底。该过程可以在第一信息层321一侧表面上形成具有用于引导激光光束10的导向槽的光隔离层34。
随后，通过溅射法在光隔离层34上依次层叠：作为透光率调节层207的TiO2层(厚度：20nm)，作为反射层206的Ag-Pd-Cu层(厚度：10nm)，作为第三电介质层205的SiO2-Cr2O3-ZrO2层(厚度：10nm，SiO2：20mol％，Cr2O3：30mol％，ZrO2：50mol％)，作为记录层204的Ge22Sb2Te25层(厚度：6nm)，晶体成核层203(厚度：1nm)，作为第二电介质层202的SiO2-Cr2O3-ZrO2层(厚度：5nm，SiO2：35mol％，Cr2O3：30mol％，ZrO2：35mol％)，以及作为第一电介质层201的ZnS-SiO2层(厚度：60nm，ZnS：80mol％，SiO2：20mol％)。然后，将紫外线固化树脂涂敷于第一电介质层201上，并将聚碳酸酯片(直径为120mm，厚度为90μm)粘结到第一电介质层201上。旋转这样获得的叠层，从而形成均匀的树脂层，然后用紫外线照射该层，从而使树脂固化，并因此形成透明层23。最后，按这种顺序进行使第二信息层322的记录层304全部表面结晶的初始化过程和使第一信息层321的记录层204全部表面结晶的初始化过程。以上述方法，制造了多个样品，每个样品的晶体成核层203和303都由不同的材料制成。
对于如此获得的每一个样品，按照与例子1中相同的方式测定信息记录介质3中第一信息层321和第二信息层322中每一层的擦除率、记录/重写次数、记录保存性以及覆盖保存性。在每一个样品分别具有5.3m/s和10.6m/s的线速度的情形下，测定结果如表3和表4所示。在每一个样品放置前后的跳动值差异小于2％时，记录保存性和覆盖保存性的评估结果被设置为o，当跳动值差异不小于2％时被设置为x。
[表3]                                                  (线速度：5.3m/s)
样品号 信息层号 晶体成核层材料   擦除率(dB)   反复重写能力(次数) 记录保存性 覆盖保存性
  2-a 第一信息层   BiDy     -32     10000   ○     ○
第二信息层   BiDy     -35     10000   ○     ○
  2-b 第一信息层   TeDy     -32     10000   ○     ○
第二信息层   TeDy     -35     10000   ○     ○
  2-c 第一信息层   BiTeDy2     -32     10000   ○     ○
第二信息层   BiTeDy2     -35     10000   ○     ○
  2-d 第一信息层   Bi2TeDy     -32     10000   ○     ○
第二信息层   Bi2TeDy     -35     10000   ○     ○
  2-e 第一信息层   BiTe2Dy     -32     10000   ○     ○
第二信息层   BiTe2Dy     -35     10000   ○     ○
  2-f 第一信息层   Bi2Te3     -32     1000   ○     ○
第二信息层   Bi2Te3     -35     1000   ○     ○
  2-g 第一信息层   无     -27     10000   ○     ○
第二信息层   无     -30     10000   ○     ○
[表4]                                               (线速度：10.6m/s)
样品号 信息层号 晶体成核层材料   擦除率(dB)   反复重写能力(次数) 记录保存性 覆盖保存性
  2-a 第一信息层   BiDy     -27     10000   ○     ○
第二信息层   BiDy     -30     10000   ○     ○
  2-b 第一信息层   TeDy     -27     10000   ○     ○
第二信息层   TeDy     -30     10000   ○     ○
  2-c 第一信息层   BiTeDy2     -27     10000   ○     ○
第二信息层   BiTeDy2     -30     10000   ○     ○
  2-d 第一信息层   Bi2TeDy     -27     10000   ○     ○
第二信息层   Bi2TeDy     -30     10000   ○     ○
  2-e 第一信息层   BiTe2Dy     -27     10000   ○     ○
第二信息层   BiTe2Dy     -30     10000   ○     ○
  2-f 第一信息层   Bi2Te3     -27     1000   ○     ○
第二信息层   Bi2Te3     -30     1000   ○     ○
  2-g 第一信息层   无     -17     10000   ○     ×
第二信息层   无     -20     10000   ○     ×
根据以上结果，可以看出对于样品1-f的情况，其中的晶体成核层203和晶体成核层303不包含Dy，其反复重写能力不充足，即1000次。此外，可以看出对于样品2-g的情况，其中在第一信息层321和第二信息层322中每一层上都未设置晶体成核层，其在高速传输速率下，即线速度为10.6m/s的擦除率和覆盖保存性不充足。可以看出，对于晶体成核层203和晶体成核层303都包含Dy的每一个样品2-a，2-b，2-c，2-d，和2-e，其擦除率，反复重写能力，记录保存性和覆盖保存性在低传输速率，即线速度为5.3m/s，和高传输速率，即线速度为10.6m/s的情况下都是极好的。
此外，对由至少包含Bi和Te中的一种和除Dy外M1中的至少一种的材料，至少包含Bi(M1)和Te(M1)中一种的材料，以及至少包含BiTe(M1)2，Bi2Te(M1)，BiTe2(M1)中一种的材料形成的晶体成核层203和103的情况也分别进行了同样的实验。结果，可以看出，其擦除率，反复重写能力，记录保存性以及覆盖保存性在在低传输速率，即线速度为5.3m/s，和高传输速率，即线速度为10.6m/s的情况下都是极好的。
此外，如图8所示的信息记录介质35的样品，该介质的晶体成核层208设置在记录层204和第三电介质层205之间的分界面处，而且晶体成核层309设置在记录层304和第三电介质层305之间，以及如图9所示的信息记录介质36，该介质的晶体成核层203和208设置在记录层204的两侧，而且晶体成核层303和309设置在记录层304的两侧，它们都以同样的方式制造。对于每一个样品，都以同样的方式测定其擦除率，记录/重写次数，记录保存性以及覆盖保存性，并获得了相似的结果。
(例子3)
在例子3中，制造了信息记录介质的样品，该样品除仅形成第一信息层421外与图10所示的信息记录介质4相同，并检验了信息记录介质4中的晶体成核层203的材料与第一信息记录层421的擦除率、记录/重写次数、记录保存性以及覆盖保存性之间的关系。具体地说，对晶体成核层203使用不同的材料制造出样品，并对制造出的每一个样品都测定了信息记录介质4中第一信息记录层421的擦除率、记录/重写次数、记录保存性以及覆盖保存性。
每一个样品都按照如下的方式进行制造。首先，制备聚碳酸酯基底(直径为120mm，厚度为600μm)作为基底41，并在其上形成用于引导激光束10的导向槽(深度为40nm，轨道间距为0.344μm)。然后，通过溅射法在聚碳酸酯基底上依次层叠：作为第一电介质层201的ZnS-SiO2层(厚度：40nm，ZnS：80mol％，SiO2：20mol％)，作为第二电介质层202的SiO2-Cr2O3-ZrO2层(厚度：5nm，SiO2：35mol％，Cr2O3：30mol％，ZrO2：35mol％)，晶体成核层203(厚度：1nm)，作为记录层204的Ge22Sb2Te25层(厚度：6nm)，作为第三电介质层205的SiO2-Cr2O3-ZrO2层(厚度：10nm，SiO2：20mol％，Cr2O3：30mol％，ZrO2：50mol％)，作为反射层206的Ag-Pd-Cu层(厚度：10nm)，以及作为透光率调节层207的TiO2层(厚度：20nm)。然后将紫外线固化树脂涂敷于透光率调节层207上，并将伪基底45(直径为120mm，厚度为600μm)粘结到透光率调节层207上。旋转涂敷这样获得的叠层，以形成均匀的树脂层，随后用紫外线照射该树脂层，从而使树脂固化，并因而形成粘结层44。以这种方式，透光率调节层207和伪基底45通过粘结层44彼此粘附。最后，进行记录薄层204全部表面结晶的初始化过程。以上述方法，制造了多个样品，每个样品的晶体成核层203都由不同的材料制成。在这个例子中，对晶体成核层203使用和例子2所示相同的材料制造样品。
对于如此获得的每个样品，按照与例子1中相同的方式测量第一信息层421的擦除率、记录/重写次数、记录保存性以及覆盖保存性。
在这种情况下，使用波长为405nm的激光光束10，并将物镜82(见图13)的数值孔径(NA)设置为0.65。在测量中，每个样品的线速度为8.6m/s或者为17.2m/s，并获得了0.294μm的最小标记长度。此外，信息也被记录于凹槽上。
与例子2中相似，从测量结果中可以看出，对于晶体成核层203至少包含从Bi，Te，和M1中选择的一种元素的情况，可以获得具有优异的擦除率、记录/重写次数、记录保存性以及覆盖保存性的信息记录介质。
此外，如图11所示的信息记录介质46的样品，该介质的晶体成核层208设置在记录层204和第三电介质层205之间的分界面处，以及如图12所示的信息记录介质47的样品，该介质的晶体成核层203和208设置在记录层204的两侧，这些样品都以同样方式制造。然后，对于每一个样品，都以同样的方式测定其擦除率，记录/重写次数，记录保存性以及覆盖保存性，并获得了相似的结果。
(例子4)
分别通过分子式GeaSbbTe3+a或者GeaBibTe3+a表示的材料，或者以分子式Gea(Sb-Bi)bTe3+a表示的材料，其中Bi代替了GeaSbbTe3+a中的部分Sb，形成了例子1、2和3中信息记录介质的记录层104、204和304，分别对这些情况以相同的方式测量擦除率，记录/重写次数，记录保存性以及覆盖保存性。在这些情况下，也获得了与例子1至3所示相似的结果。此外，在满足2≤a的情况下，增加了记录层的光学变化(optical change)，因而获得了较大信号幅度的信息记录介质。在满足a≤50的情况下，记录层的熔点不太高，可以获得极好的记录灵敏度。在满足2≤b≤4的情况下，可以获得更好的记录/重写能力。
(例子5)
分别通过分子式(Ge-(M3))aSbbTe3+a或者(Ge-(M3))aBibTe3+a表示的材料，或者分子式(Ge-(M3))a(Sb-Bi)bTe3+a表示的材料，其中Bi代替了(Ge-(M3))aSbbTe3+a中的部分Sb，形成了例子1、2和3中信息记录介质的记录层104、204和304，分别对这些情况以相同的方式测量擦除率，记录/重写次数，记录保存性以及覆盖保存性。在这些情况下，也获得了与例子1至3所示相似的结果。至少使用Sn和Pb中的一种作为M3。此外，在满足2≤a的情况下，增加了记录层的光学变化，因而获得了较大信号幅度的信息记录介质。在满足a≤50的情况下，记录层的熔点不太高，可以获得极好的记录灵敏度。在满足2≤b≤4的情况下，可以获得更好的记录/重写能力。
(例子6)
通过以分子式(GeaSbbTe3+a)100-c(M4)c或者(GeaBibTe3+a)100-c(M4)c表示的材料，或者分子式(Gea(Sb-Bi)bTe3+a)100-c(M4)c表示的材料，其中Bi代替了(GeaSbbTe3+a)100-c(M4)c中的部分Sb，分别形成了例子1、2和3中信息记录介质的记录层104、204和304，分别对这些情况以相同的方式测量擦除率，记录/重写次数，记录保存性以及覆盖保存性。在这些情况下，也获得了与例子1至3所示相似的结果。至少使用从Si，Ti，V，Cr，Mn，Fe，Co，Ni，Cu，Se，Zr，Nb，Mo，Ru，Rh，Pd，Ag，In，Sn，Ta，W，Os，Ir，Pt和Au中选择的一种元素作为M4。此外，在满足2≤a的情况下，增加了记录层的光学变化，因而获得了较大信号幅度的信息记录介质。在满足a≤50的情况下，记录层的熔点不太高，可以获得极好的记录灵敏度。在满足2≤b≤4，并满足0＜c≤20的情况下，可以获得更好的记录/重写能力。
(例子7)
通过分子式(SbbTe100-d)100-e(M5)e表示的材料，分别形成了例子1、2和3中信息记录介质的记录层104、204和304，分别对这些情况以相同的方式测量擦除率，记录/重写次数，记录保存性以及覆盖保存性。在这些情况下，也获得了与例子1至3所示相似的结果。至少使用从Ge，Ag，In，Sn，Se，Bi，Au和Mn中选择的一种元素作为M5。此外，在满足50≤d的情况下，记录层的结晶能力较高，并提高了其擦除率。在满足d≤95的情况下，结晶能力不太高，因此可以获得足够的记录保存性。在满足0＜e≤20的情况下，可以获得优异的记录/重写能力。
(例子8)
分别对例子1、2和3中信息记录介质的晶体成核层103、203和303的薄层厚度变化的情况，以相同的方式测量擦除率，记录/重写次数，记录保存性以及覆盖保存性。在这些情况下，也获得了与例子1至3所示相似的结果。然而，当晶体成核层的薄层厚度不小于0.3nm时，可以获得记录层加速结晶的充足的效果，从而甚至在较高线速度的情况下也可获得优异的覆盖保存性。此外，当晶体成核层的薄层厚度不大于3nm时，可以阻止记录层的结晶能力变得太高，从而甚至在较低线速度的情况下也可获得优异的记录保存性。
(例子9)
分别对例子1和2中信息记录介质的记录层104和304的薄层厚度变化的情况，以与例子1中相同的方式测量其擦除率，记录/重写次数，记录保存性以及覆盖保存性。在这些情况下，也获得了与例子1所示相似的结果。然而，当记录层104和304的薄层厚度不小于6nm时，增加了记录层104和304的结晶能力，并获得了更好的擦除率。此外，当记录层104和304的薄层厚度不大于14nm时，使得到非晶相的相变更加容易，由此获得了更好的记录灵敏度。此外，也改变了例子2中信息记录介质的第一信息层321中记录层204的薄层厚度。结果，当记录层204的薄层厚度不小于3nm时，增加了其结晶能力，并获得了更好的擦除率。当记录层204的薄层厚度不大于9nm时，基本上不会降低第一信息层321的透射率，并可以在第二信息层322上获得充足的记录灵敏度。
(例子10)
对于形成例子2中信息记录介质的透光率调节层207的情况，形成该透光率调节层的材料至少包括从TiO2，ZrO2，ZnO，Nb2O5，Ta2O5，SiO2，Al2O3，Bi2O3，Cr2O3，Sr-O，Ti-N，Zr-N，Nb-N，Ta-N，Si-N，Ge-N，Gr-N，Al-N，Ge-Si-N，Ge-Cr-N和ZnS中选择的一种元素，以相同的方式测量擦除率，记录/重写次数，记录保存性以及覆盖保存性。在这种情况下，也获得了与例子2所示相似的结果。
(例子11)
由聚碳酸脂基底形成例子1至10中信息记录介质的基底11、21、31和41，其中该聚碳酸脂基底的直径为50.8mm，厚度为800μm，对于这些情况以相同的方式测量其擦除率，记录/重写次数，记录保存性以及覆盖保存性。在这些情况下，也获得了与例子1至10所示相似的结果。
(例子12)
在例子12中，制造了如图18所示的信息记录介质6，并确定了通过施加电流而产生的相变。
制备表面经过氮化的Si基底作为基底61。在基底61上，通过溅射法依次层叠：作为下电极62的Pt，面积为10μm×10μm，厚度为0.1μm；作为记录层63的Ge2Sb2Te5，面积为5μm×5μm，厚度为0.1μm；作为晶体成核层64的BiTeDy2，面积为5μm×5μm，厚度为3nm；以及作为上电极65的Pt，面积为5μm×5μm，厚度为0.1μm。然后，将Au导线联结到下电极62和上电极65上，从而使电信息记录/再现设备92经操作部件87连接到信息记录介质6。通过电信息记录/再现设备92，脉冲电源90经开关89而连接到下电极62和上电极65之间，并通过经开关91连接在下电极62和上电极65之间的电阻测量装置88探测到由于记录层63的相变产生的电阻值的变化。
当记录层63处于非晶相，并处于高阻状态，而且幅度为2mA、脉宽为80ns的电流脉冲被施加于下电极62和上电极65之间时，记录层63从非晶相相位转变到晶相。此外，当记录层63处于晶相，并处于低阻状态，而且幅度为10mA、脉宽为50ns的电流脉冲被施加于下电极62和上电极65之间时，记录层63从晶相相位转变到非晶相。此外，也制造了未形成晶体成核层64的样品，并对其进行了相同的实验。结果，除非施加的电流脉宽不小于10ns，否则记录层63就不会从非晶相变化到晶相。
如上所述，可以看出即使在由电装置产生相变的信息记录介质中，晶体成核层64也有助于增加记录层63的结晶速度。
(例子13)
在例子13中，对晶体成核层5使用了Bi和元素M1的多种不同的组合制备了如图14所示的信息记录介质5的多个样品。使用由直径为12cm，厚度为0.6mm的聚碳酸酯树脂制成的基底作为基底51。在基底51一个表面上形成轨道间距为0.615μm，深为50nm的螺旋形凹槽。基底51的另一面是平面。
在基底51上有凹槽(脊部分55和凹槽部分56)形成的表面依次形成了厚度为130nm的第一电介质层501，厚度为2nm的第二电介质层502，厚度为1nm的晶体成核层503，厚度为8nm的记录层504，厚度为55nm的第三电介质层505，厚度为40nm的光吸收校正层506，以及厚度为80nm的反射层507。
对于形成于基底51上组成信息层52的各层，具体地说，使用(ZnS)80(SiO2)20(mol％)为溅射靶形成第一电介质层501。使用(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50(mol％)为溅射靶形成第二电介质层502。
使用BiLa，BiPr，BiGd，BiTb，或者BiDy为溅射靶形成晶体成核层503。
使用Ge8Sb2Te11为溅射靶形成记录层504。使用(ZrO2)28.6(SiO2)28.6(Cr2O3)21.4(LaF3)21.4(mol％)为溅射靶形成第三电介质层505。使用Ge80Cr20为溅射靶形成光吸收校正层506。使用Ag98Pd1Cu1为溅射靶形成反射层507。
在这样形成的多层薄层的表面上，通过旋转涂敷法将紫外线固化树脂制成的粘结层53涂敷其上。用紫外线照射获得的叠片粘附于伪基底54上。由于记录层504形成时处于非晶相，因此，通过使激光光束从基底51的一侧照射，进行将记录层504的全部表面转变到晶相的初始化过程。
在此例子制造的每个样品上记录随机信号10次，在线速度分别为8.2m/s和20.5m/s的条件下，使用波长为650nm，NA为0.6的光学***。该随机信号具有0.42μm的最短标记(3T)和1.54μm的最长标记(11T)，而且该随机信号通过随机排列3T到11T的信号而获得。这对应于此例子中信息记录介质5的4.7GB的容量。对在其上进行此记录的轨道进行再现，并测量每一个样品的跳动。在此例子中测量的跳动是记录标记的前缘跳动和后缘跳动的平均值。
作为对晶体成核层503由不同的材料制成的每一个样品的测量结果，表5显示了凹槽部分56在线速度为8.2m/s的跳动和凹槽部分56在线速度为20.5m/s的跳动。样品13-f是一种作为比较例子给出的信息记录介质，其中SnTe作为晶体成核层503层叠在记录层504上。
[表5]
样品号 晶体成核层材料    跳动(％)(线速度为8.2m/s)     跳动(％)(线速度为20.5m/s)
  13-a      BiLa     8.5     8.3
  13-b      TePr     8.2     8.4
  13-c      BiGd     8.4     8.3
  13-d      BiTb     8.3     8.5
  13-e      BiDy     8.2     8.3
  13-f      SnTe     8.3     9.1
根据表5，对于由包含Bi和元素M1的材料形成晶体成核层503的13-a至13-e中的每一个样品，在线速度为8.2m/s和20.5m/s时获得了优异的跳动值，但它们彼此间存在很大的差异。
根据上述结果，由包含Bi和元素M1的材料形成的晶体成核层503增加了记录层504的结晶速度，从而可以在更短时间内产生转变到晶相的相变。因此，甚至在较高线速度时(线速度为20.5m/s)也可以保持优异的跳动。
(例子14)
在例子14中，例子13所示的13-a至13-f中的每个样品都在温度为80℃，湿度为20％的高温环境中存储50个小时。在每个样品在高温环境中存储之前，对每个样品在线速度为8.2m/s和20.5m/s进行10次随机信号的记录。
表6显示了每个样品在高温环境中存储前后所测量的记录保存性跳动之间的差异，以及每个样品在高温环境中存储前后所测量的覆盖保存性跳动之间的差异(每个样品在存储之前和之后所获得的跳动之间的差异)。在此例子中，仅仅在低速(线速度为8.2m/s)情况下测量记录保存性的跳动。这是因为在较低的记录速率下，记录保存性的跳动会恶化，从而认为在线速度为20.5m/s时，该速度高于8.2m/s的线速度，所获得的跳动值优于线速度为8.2m/s时所获得的跳动值。在另一方面，仅仅在高速(线速度为20.5m/s)情况下测量覆盖保存性的跳动。这是因为在较高的记录速率下，覆盖保存性的跳动会恶化，从而认为在线速度为8.2m/s时，该速度低于20.5m/s的线速度，所获得的跳动值优于线速度为20.5m/s时所获得的跳动值。
在此例子中，着重描述了测量该记录保存性和覆盖保存性的跳动的方法。
每种样品在高温环境下存储后的记录保存性跳动以如下方式测量：取得在高温环境下存储的样品，并且以同样的线速度，对样品存储前已经进行记录的轨道进行再现。
每种样品在高温环境下存储后的覆盖保存性的跳动以如下方式测量：取得在高温环境下存储的样品，并且以同样的线速度，对样品存储前已经进行记录的轨道进行一次随机信号的记录，从而再现了记录信号。
[表6]
样品号 晶体成核层材料 记录保存性的跳动差异(％)（线速度为8.2/s)   覆盖保存性的跳动差异(％)(线速度为20.5m/s)
  14-a   BiLa     0.1     1.2
  14-b   TePr     0.2     1.3
  14-c   BiGd     0.2     1.1
  14-d   BiTb     0.1     0.9
  14-e   BiDy     0.1     0.8
  14-f   SnTe     0.0     5.1
如图6所示，对于14-a至14-f中的每一个样品，样品在高温环境下存储前后的差异在2％之内，并表现出优异的记录保存性。在另一方面，对于覆盖保存性，只有由以Bi和元素M1制成的材料形成晶体成核层503的每一个样品14-a至14-e表现出跳动差异在2％内的优异结果。对于其中使用SnTe的样品14-f，证实了其跳动差异较大，为5.1％，并且没有获得优异的覆盖保存性。如上所述，证实了在由以Bi和元素M1制成的材料形成晶体成核层503的情况下，可以获得线速度为8.2m/s(低速)时优异的记录保存性和线速度为20.5m/s(高速)时优异的覆盖保存性。
当样品存储于高温环境中时，记录层504的非晶相从样品存储前的能量状态变化到另一个使能量状态变得更加稳定的能量状态。当非晶相以这种方式变化到另一个更稳定的能量状态时，记录层504的非晶相不大可能结晶。然而，如上述结果所示，对于样品14-a至14-e，其中样品的晶体成核层503都由以Bi和元素M1的材料形成，每一个样品被存储之后的非晶相能够容易地结晶，从而产生优异的覆盖保存性。另一方面，对于其中使用SnTe的样品14-f，当样品在高温环境下存储之后记录信号时，所获得的覆盖保存性的跳动的差异很大，为5.1％。这认为是因为SnTe具有较低的熔点，从而使晶体成核层503在高温环境下融化，并混入到记录层504中，进而使记录层504包含杂质。另一方面，认为由以Bi和元素M1制成的材料具有比SnTe更高的熔点，因而甚至当样品在高温环境下存储之后记录层也不会混入杂质，从而导致了优异的覆盖保存性。
对于记录保存性的跳动，测量了每一个样品在高温环境下连续存储达500个小时之后的跳动值。这是因为记录保存性倾向于随着存储时间的加长而恶化。当样品在高温环境下存储500个小时之后，对于样品14-a至14-e中的每个样品，其中的晶体成核层503都由Bi和元素M1的化合物形成，该样品存储前后之间的跳动的差异在1％以内，从而表现出优异的记录保存性。此外，对于在晶体成核层503中使用SnTe的样品14-f，尽管其跳动值差异比样品14-a至14-e只有轻微的增加，但仍获得了优异的记录保存性。没有测量每个样品500存储小时后覆盖保存性的跳动。这是因为当存储时间大约为50小时时覆盖保存性是最差的，因此从那时之后，覆盖保存性将随时间的增加而逐渐好转。因此，当存储时间大约为50小时时覆盖保存性被认为是最差的。
根据上述结果，证实了在由包含Bi和元素M1的材料形成的晶体成核层503的情况下可以获得比使用由SnTe形成的传统晶体成核层的情况下更优异的加速结晶的效果。
(例子15)
在例子15中，制造了每个样品都由BiTe2Dy形成晶体成核层503的多个样品，并使这些晶体成核层具有不同的薄层厚度。
对于形成于基底51上的各层，具体地说，使用(ZnS)80(SiO2)20(mol％)的溅射靶形成第一电介质层501。使用(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50(mol％)的溅射靶形成第二电介质层502。使用Bi25Te50iDy25的溅射靶形成晶体成核层503。使用Ge8Sb2Te11的溅射靶形成记录层504。使用(ZrO2)28.6(SiO2)28.6(Cr2O3)21.4(LaF3)21.4(mol％)的溅射靶形成第三电介质层505。使用Ge80Cr20的溅射靶形成光吸收校正层506。使用Ag98Pd1Cu1的溅射靶形成反射层507。
在线速度分别为8.2m/s和20.5m/s的条件下，使用波长为650nm，NA为0.6的光学***在所制造的每个样品上记录随机信号10次。该随机信号与例子13所示的具有相同条件。对在其上已经进行过此记录的轨道进行再现，并测量其跳动。该跳动是记录标记前缘跳动和后缘跳动的平均值。对于晶体成核层503的每一个薄层厚度，表7显示了凹槽部分56在线速度为8.2m/s的跳动和凹槽部分56在线速度为20.5m/s的跳动。
[表7]
样品号 晶体成核层的薄层厚度(nm)    跳动(％)(线速度为8.2m/s)     跳动(％)(线速度为20.5m/s)
  15-a     0.1     8.3     10.5
  15-b     0.2     8.3     8.9
  15-c     0.5     8.3     8.6
  15-d     1.0     8.4     8.3
  15-e     1.5     8.5     8.3
  15-f     2.0     8.7     8.5
  15-g     3.0     8.8     8.8
  15-h     4.0     9.5     9.1
根据表7，当晶体成核层的薄层厚度处于0.2nm至0.3nm的范围中时，在线速度为8.2m/s和20.5m/s的情况下可以获得优异的跳动值。
(例子16)
在例子16中，制造了每个样品的晶体成核层508都设置于记录层504和第三电介质层505之间的样品。晶体成核层508由Bi2TeDy形成，而且记录层504由Ge-Sn-Sb-Te，Ge-Sb-Bi-Te，或者Ge-Sn-Sb-Bi-Te形成，其中Sn或Bi代替了Ge-Sb-Te中的一部分。
对于形成于基底51上的各层，具体地说，使用(ZnS)80(SiO2)20(mol％)的溅射靶形成第一电介质层501。使用(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50(mol％)的溅射靶形成第二电介质层502。然后，在此例子中，记录层504形成于第二电介质层502上。对于记录层504，使用Sn的含量比为8原子％的(Ge-Sn)8Sb2Te11的化合物，Bi的含量比为4原子％的Ge8(Sb-Bi)2Te11的化合物，或者Sn的含量比为3原子％且Bi的含量比为4原子％的(Ge-Sn)8(Sb-Bi)2Te11的化合物。在形成记录层504之后，使用Bi50Te25iDy25的溅射靶形成晶体成核层508。在形成晶体成核层508之后，使用(ZrO2)28.6(SiO2)28.6(Cr2O3)21.4(LaF3)21.4(mol％)的溅射靶形成第三电介质层505。使用Ge80Cr20的溅射靶形成光吸收校正层506。使用Ag98Pd1Cu1的溅射靶形成反射层507。
在线速度分别为8.2m/s和20.5m/s的条件下，使用波长为650nm，NA为0.6的光学***在所制造的每个样品上记录随机信号10次。该随机信号具有与例子13所示的相同情形。对在其上已经进行过此记录的轨道进行再现，并测量跳动。该跳动是记录标记的前缘跳动和后缘跳动的平均值。
对于每一个样品的记录层504，表8显示了凹槽部分56在线速度为8.2m/s的跳动和凹槽部分56在线速度为20.5m/s的跳动。
[表8]
样品号         记录层   跳动(％)(线速度为8.2m/s)     跳动(％)(线速度为20.5m/s)
   Sn(原子％)    Bi(原子％)
  16-a     8     0     8.5     8.6
  16-b     0     4     8.4     8.4
  16-c     3     4     8.5     8.2
  16-d     25     0     11.5     8.0
  16-e     0     15     11.0     7.8
如表8所示，在例子16中的各个线速度下也获得了优异的跳动。然而，根据例子16-a至16-c以及为了比较而给出的例子16-d和16-e的结果，当记录层504的Sn的含量在0至20原子％范围中、以及当Bi的含量在0至10原子％范围中时，跳动非常优异。
如上所述，可以看出，在拥有晶体成核层503设置于记录层504和第三电介质层505之间的构造的情况下，当线速度更高时，能够获得优异的重写能力。
(例子17)
在例子17中，制造了每个样品的晶体成核层503和记录层504都具有不同薄层厚度的、如图14所示的信息记录介质5的多个样品。使用BiTe2Dy形成晶体成核层503，并使用Ge-Sb-Bi-Te形成记录层504，其中Bi代替了Ge-Sb-Te中的一部分。
对于形成于基底51上的各层，具体地说，使用(ZnS)80(SiO2)20(mol％)的溅射靶形成第一电介质层501。使用(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50(mol％)的溅射靶形成第二电介质层502。使用Bi25Te50iDy25的溅射靶形成晶体成核层503。使用具有(Ge-Sn)8(Sb-Bi)2Te11的化合物的溅射靶形成记录层504，其中Sn的含量比为5原子％，Bi的含量比为6原子％。使用(ZrO2)28.6(SiO2)28.6(Cr2O3)21.4(LaF3)21.4(mol％)的溅射靶形成第三电介质层505。使用Ge80Cr20(at.％)的溅射靶形成光吸收校正层506。使用Ag98Pd1Cu1(at.％)的溅射靶形成反射层507。当记录层504具有8nm的固定薄层厚度时，制备晶体成核层503的薄层厚度分别为0.5nm，1.0nm和1.5nm的样品。此外，当晶体成核层503具有1.5nm的固定薄层厚度时，制备记录层54的薄层厚度分别为6nm，8nm和12nm的样品。
在线速度分别为8.2m/s、20.5m/s和32.8m/s的条件下，使用波长为650nm，NA为0.6的光学***在例子17所制造的每个样品上进行10次随机信号记录。该随机信号具有与例子13所示的相同条件。然后，与例子14相同，将每个样品都在温度为80℃，湿度为20％的高温环境中存储50个小时。
对于8.2m/s、20.5m/s和32.8m/s的每一个线速度，表9显示了每个样品在高温环境中存储前后所测量的凹槽部分56的记录保存性的跳动之间的差异，以及每个样品在高温环境中存储前后所测量的凹槽部分56的覆盖保存性的跳动之间的差异(每个样品在存储前后所获得的跳动之间的差异)。该跳动是记录标记的前缘跳动和后缘跳动的平均值。
通过与例子14所显示的相同方式，测量了记录保存性与覆盖保存性的跳动。
[表9]
样品号   晶体成核层的薄层厚度(nm)   记录层的薄层厚度(nm)   跳动的差异(％)(线速度为8.2m/s) 跳动的差异(％)(线速度为20.5m/s)   跳动的差异(％)(线速度为32.8m/s)
记录保存性   覆盖保存性 记录保存性 覆盖保存性 记录保存性   覆盖保存性
17-a     1.5     6     0.6     0.2     0.2     0.6     0.1     2.0
17-b     0.5     8     0.5     0.1     0.1     0.3     0.0     1.9
17-c     1.0     8     0.4     0.1     0.1     0.4     0.1     1.8
17-d     1.5     8     0.4     0.2     0.1     0.5     0.1     1.9
17-e     1.5     12     0.7     0.1     0.2     0.4     0.1     2.0
甚至在线速度特别高，为32.8m/s的情况下，每一个样品在高温环境下存储前后之间的覆盖保存性的差异也在2％之内，而且在线速度为8.2m/s的情况下记录保存性的差异也不大于0.7％。此外，证实了甚至当每一个样品在温度为80℃，湿度为20％下的高温环境中存储500小时后，在线速度为8.2m/s的情况下，在样品存储前后记录保存性之间的差异为2％。
根据例子17，证实了甚至当线速度在8.2m/s到32.8m/s的范围中不同的情况下，该32.8m/s的速度是8.2m/s的四倍，在每一个线速度下都可以获得优异的记录性质。此外，在单独使用记录层504的情况下(没有将晶体成核层设置为与记录层相接触)，随着记录层504的薄层厚度变小，其结晶的可能性也变小。然而，由于晶体成核层103的加速结晶作用，甚至当记录层504具有6nm的较小薄层厚度时，在较高线速度的情况下，晶体成核层503的设置也可以实现优异的覆盖保存性。
(例子18)
在例子18中，制造了如图16所示的样品，该样品的晶体成核层503和508形成于记录层504的两侧。晶体成核层503和508由Bi2TeDy形成，而记录层504由Ge-Sn-Sb-Te，Ge-Sb-Bi-Te，或者Ge-Sn-Sb-Bi-Te形成，其中Sn或Bi代替了Ge-Sb-Te中的一部分。
对于形成于基底51上的各层，具体地说，使用(ZnS)80(SiO2)20(mol％)的溅射靶形成第一电介质层501。使用(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O9)50(mol％)的溅射靶形成第二电介质层502。然后，在例子18中，晶体成核层503形成于第二电介质层502上。使用Bi50Te25Dy25(at.％)的溅射靶形成晶体成核层503。记录层504形成于晶体成核层503上。对于记录层504，使用Sn的含量比为8原子％的(Ge-Sn)8Sb2Te11的化合物，Bi的含量比为4原子％的Ge8(Sb-Bi)2Te11的化合物，或者Sn的含量比为3原子％，且Bi的含量比为4原子％的(Ge-Sn)8(Sb-Bi)2Te11的化合物。
形成记录层504之后，形成晶体成核层508。使用Bi50Te25Dy25的溅射靶形成晶体成核层508。使用(ZrO2)28.6(SiO2)28.6(Cr2O3)21.4(LaF3)21.4(mol％)的溅射靶形成第三电介质层505。使用Ge80Cr20的溅射靶形成光吸收校正层506。使用Ag98Pd1Cu1的溅射靶形成反射层507。
在线速度分别为8.2m/s和20.5m/s的条件下，使用波长为650nm，NA为0.6的光学***在所制造的每个样品上进行10次随机信号记录。该随机信号具有与例子13所示的相同条件。对在其上已经进行此记录的轨道进行再现，并测量跳动。该跳动是记录标记前缘跳动和后缘跳动的平均值。
对于每一个样品的记录层504，表10显示了在线速度为8.2m/s时的跳动和线速度为20.5m/s时的跳动。
[表10]
样品号     记录层   跳动(％)(线速度为8.2m/s)     跳动(％)(线速度为20.5m/s)
   Sn(原子％)    Bi(原子％)
  18-a     8     0     8.4     8.3
  18-b     0     4     8.5     8.1
  18-c     3     4     8.6     8.1
  18-d     25     0     11.8     7.9
  18-e     0     15     11.5     7.7
如表10所示，在此例子中的各个线速度下也获得了优异的跳动。然而，根据例子18-a至18-c以及为了比较而给出的例子18-d和18-e，当记录层504的Sn的含量在0至20原子％范围中、以及当Bi的含量在0至10原子％范围中时，跳动特别优异。如上所述，同样在晶体成核层503和508形成于记录层504两侧的情况下，晶体成核层503和508可以增加记录层504的结晶速度，并在较高线速度的情况下可以在更短的时间内导致到晶相的相变，从而提高了重写能力。
(例子19)
在例子19中，制造了如图17所示信息记录介质59的两个样品，在每一个样品中，第四电介质层509进一步设置于第三电介质层505和光吸收校正层506之间，而且第二电介质层502和第三介质层505由彼此不同的材料制成。在每一个样品中，第四电介质层105使用(ZnS)80(SiO2)20(mol％)。晶体成核层503由BiTeDy2形成，而且记录层504由Ge-Sb-Bi-Te形成，其中Bi代替了Ge-Sb-Te中的一部分。
对于形成于基底51上的各层，具体地说，使用(ZnS)80(SiO2)20(mol％)的溅射靶形成第一电介质层501。使用(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50(mol％)的溅射靶形成第二电介质层502。然后，晶体成核层503形成于第二电介质层502上。使用Bi25Te25Dy50的溅射靶形成晶体成核层503。记录层504形成于晶体成核层503上。对于记录层504，使用Bi的含量比为4原子％的Ge8(Sb-Bi)2Te11的化合物。
形成记录层504之后，形成第三电介质层505。在一个样品中使用(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50(mol％)的溅射靶形成第三电介质层，而在另一个样品中使用(HfO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50的溅射靶形成第三电介质层505。形成第三电介质层505之后，形成第四电介质层509。使用(ZnS)80(SiO2)20(mol％)的溅射靶形成第四电介质层509。此外，使用Ge80Cr20的溅射靶形成光吸收校正层506。使用Ag98Pd1Cu1的溅射靶形成反射层507。
分别在线速度分别为8.2m/s和20.5m/s的条件下，使用波长为650nm，NA为0.6的光学***在所制造的每个样品上进行10次随机信号记录。该随机信号具有与例子13所示的相同条件。对在其上已经进行过此记录的轨道进行再现，并测量跳动。该跳动是记录标记前缘跳动和后缘跳动的平均值。
对于每一个样品的记录层504，表11显示了线速度为8.2m/s时的跳动和线速度为20.5m/s时的跳动。
[表11]
样品号     第三电介质层(mol％)   跳动(％)(线速度为8.2m/s)   跳动(％)(线速度为20.5m/s)
19-a (ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50     8.4     8.3
19-b (HfO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50     8.5     8.1
同样对于如图17所示构造的信息记录介质，在各个线速度下都可以获得优异的跳动。
工业应用
根据本发明的信息记录介质和制造该信息记录介质的方法，可以获得具有高熔点的晶体成核层以及优异耐热性的信息记录介质，该信息记录介质在较高传输速率下可以获得优异的覆盖保存性，以及在较低传输速率下可以获得优异的记录保存性，并具有优异的反复重写能力。

Claims (35)

1.一种信息记录介质，包括基底以及设置在该基底上的信息层，该信息层包括：
记录层，至少可以通过光学方式和电方式中的一种使该记录层在晶相和非晶相间发生可逆相变；以及
至少一个晶体成核层，该晶体成核层至少包括从Bi和Te中选择的一种元素，和至少从Sc，Y，La，Ce，Pr，Nd，Sm，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Yb和Lu中选择的一种元素(M1)，而且该晶体成核层被设置为与该记录层相接触。
2.根据权利要求1所述的信息记录介质，其中该晶体成核层至少包含从Bi(M1)和Te(M1)中选择的一种。
3.根据权利要求1所述的信息记录介质，其中该晶体成核层至少包含从BiTe(M1)2、Bi2Te(M1)和BiTe2(M1)中选择的一种。
4.根据权利要求1所述的信息记录介质，其中该晶体成核层至少包含从N和O中选择的一种元素。
5.根据权利要求1所述的信息记录介质，其中该记录层至少包含从Sb和Bi中选择的一种元素(M2)以及Ge和Te，而且其中该元素M2、Ge和Te由化合物分子式Gea(M2)bTe3+a表示，并满足
2≤a≤50以及
2≤b≤4。
6.根据权利要求5所述的信息记录介质，其中在该化合物分子式Gea(M2)bTe3+a中，至少从Sn和Pb中选择了一种元素(M3)替换了至少一部分Ge。
7.根据权利要求5所述的信息记录介质，其中在该记录层中，元素M2为Sb，而且Bi替换了至少一部分Sb。
8.根据权利要求7所述的信息记录介质，其中在该记录层中，Sn原子的含量比大于0原子％并小于20原子％。
9.根据权利要求7所述的信息记录介质，其中在该记录层中，Bi原子的含量比大于0原子％并小于10原子％。
10.根据权利要求1所述的信息记录介质，其中该记录层包含至少从Sb和Bi中选择的一种元素(M2)，至少从Si，Ti，V，Cr，Mn，Fe，Co，Ni，Cu，Se，Zr，Nb，Mo，Ru，Rh，Pd，Ag，In，Sn，Ta，W，Os，Ir，Pt和Au，中选择的一种元素(M4)以及Ge和Te，而且其中的元素M2和M4，Ge和Te由化合物分子式(Gea(M2)bTe3+a)100-c(M4)c表示，并满足
2≤a≤50，
2≤b≤4以及
0＜c≤20。
11.根据权利要求1所述的信息记录介质，其中该记录薄层包含Sb，Te，和至少从Ag，In，Ge，Sn，Se，Bi，Au和Mn中选择的一种元素(M5)，而且其中Sb、Te和元素M5由化合物分子式(SbdTe100-d)100-e(M5)e表示，并满足
50≤d≤95以及
0≤e≤20。
12.根据权利要求1所述的信息记录介质，其中该晶体成核层的厚度不小于0.2nm，并且不大于3nm。
13.根据权利要求1所述的信息记录介质，其中该记录层的厚度不小于3nm，并且不大于14nm。
14.根据权利要求1所述的信息记录介质，该介质具有多层结构，在该结构中层叠了第一到第N信息层(N表示不小于2的自然数)，其中至少在该第一到第N信息层中有一个是该信息层。
15.根据权利要求1所述的信息记录介质，
其中通过激光光束照射，使得该记录层在晶相和非晶相间发生可逆相变，以及
该信息层进一步包括设置在由该记录层和该晶体成核层形成的层叠体两侧的电介质层，和设置在该激光光束相对于该层叠体的入射侧的相对侧的反射层。
16.根据权利要求15所述的信息记录介质，其中该信息层进一步包括设置于该层叠体和该反射层之间的光吸收校正层。
17.根据权利要求1所述的信息记录介质，
其中通过激光光束照射，使得该记录层在晶相和非晶相间发生可逆相变，以及
从该激光光束的入射侧，该信息层至少依次包括第一电介质层、第二电介质层、该晶体成核层、该记录层、第三电介质层和反射层。
18.根据权利要求1所述的信息记录介质，
其中通过激光光束照射，使得该记录层在晶相和非晶相间发生可逆相变，以及
从该激光光束的入射侧，该信息层至少依次包括第一电介质层、第二电介质层、该记录层、该晶体成核层、第三电介质层和反射层。
19.根据权利要求1所述的信息记录介质，
其中通过激光光束照射，使得该记录层在晶相和非晶相间发生可逆相变，以及
从该激光光束的入射侧，该信息层至少依次包括第一电介质层、第二电介质层、该晶体成核层、该记录层、该晶体成核层、第三电介质层和反射层。
20.根据权利要求17至19中任何一个所述的信息记录介质，其中该信息层进一步包括设置于该第三电介质层和该反射层之间的第四电介质层。
21.根据权利要求17至19中任何一个所述的信息记录介质，其中该信息层进一步包括分界层，该分界层设置于该第三电介质层和该反射层之间，并具有比该反射层更低的热传导率。
22.根据权利要求1所述的信息记录介质，该介质具有多层结构，在该结构中从该激光光束的入射侧依次层叠了第一到第N信息层(N表示不小于2的自然数)，在该信息层上通过激光光束照射而记录信息，
其中至少该第一信息层是该信息层，
通过该激光光束的照射，使得包括在该第一信息层中的该记录层在晶相和非晶相间发生可逆相变，以及
从该激光光束的入射侧，该第一信息层至少依次包括第一电介质层、第二电介质层、该晶体成核层、该记录层、第三电介质层、反射层和透光率调节层。
23.根据权利要求1所述的信息记录介质，该介质具有多层结构，在该结构中从该激光光束的入射侧依次层叠了第一到第N信息层(N表示不小于2的自然数)，在该信息层上通过激光光束照射而记录信息，
其中至少该第一信息层是该信息层，
通过激光光束照射，使得包括在第一信息层中的该记录层在晶相和非晶相间发生可逆相变，以及
从该激光光束的入射侧，该第一信息层至少依次包括第一电介质层、第二电介质层、该记录层、该晶体成核层、第三电介质层、反射层和透光率调节层。
24.根据权利要求1所述的信息记录介质，该介质具有多层结构，在该结构中从该激光光束的入射面依次层叠了第一到第N信息层(N表示不小于2的自然数)，在该信息层上通过激光光束照射而记录信息，
其中至少该第一信息层是该信息层，
通过该激光光束照射，使得包括在第一信息层中的该记录层在晶相和非晶相间发生可逆相变，以及
从该激光光束的入射侧，该第一信息层至少依次包括第一电介质层、第二电介质层、该晶体成核层、该记录层、该晶体成核层、第三电介质层、反射层和透光率调节层。
25.根据权利要求22至24中任何一个所述的信息记录介质，其中该透光率调节层至少包括从TiO2，ZrO2，ZnO，Nb2O5，Ta2O5，SiO2，Al2O3，Bi2O3，Cr2O3，Sr-O，Ti-N，Zr-N，Nb-N，Ta-N，Si-N，Ge-N，Cr-N，Al-N，Ge-Si-N，Ge-Cr-N和ZnS中选择的一种。
26.根据权利要求20所述的信息记录介质，其中该第四电介质层包含(ZnS)80(SiO2)20。
27.根据权利要求17至25中的任何一个所述的信息记录介质，其中该第三电介质层由氧化物氟化物基的材料形成，该材料至少包含从HfO2和ZrO2，SiO2，Cr2O3以及氟化物中选择的一种。
28.根据权利要求27所述的信息记录介质，其中该氟化物至少包含从CeF3，ErF3，GdF3，LaF3，TbF3，DyF3，NdF3，YF3和YbF3中选择的一种。
29.根据权利要求27所述的信息记录介质，其中该氧化物氟化物基的材料由化合物分子式(HfO2)A1(SiO2)B1(Cr2O3)C1(氟化物)100-A1-B1-C1，或者(ZrO2)A1(SiO2)B1(Cr2O3)C1(氟化物)100-A1-B1-C1表示，而且A1，B1，C1和A1+B1+C1分别满足：
10≤A1≤50；
10≤B1≤50；
10≤C1≤50；以及
50≤A1+B1+C1≤90。
30.根据权利要求17至25中的任何一个所述的信息记录介质，其中至少该第二电介质层和该三电介质层中的一层由氧化物基的材料形成，该材料至少包含从HfO2和ZrO2，SiO2和Cr2O3中选择的一种。
31.根据权利要求29所述的信息记录介质，其中该氧化物基的材料由化合物分子式(HfO2)A2(SiO2)B2(Cr2O3)100-A2-B2，
或者(ZrO2)A2(SiO2)B2(Cr2O3)100-A2-B2表示，
而且A2，B2和A2+B2分别满足：
10≤A2≤50；
10≤B2≤50；以及
20≤A2+B2≤80。
32.一种用于制造至少在基底上设置了一个信息层的信息记录介质的方法，
其中形成该信息层的步骤包括：
形成记录层的步骤，至少通过光学方式和电方式中的一种，使该记录层在晶相和非晶相间可逆相变；以及
通过执行溅射形成晶体成核层的步骤，该溅射使用的溅射靶至少包含从Bi和Te中选择的一种元素以及至少从Sc，Y，La，Ce，Pr，Nd，Sm，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Yb和Lu中选择的一种元素(M1)；以及
顺序执行该形成记录层的步骤和该形成晶体成核层的步骤。
33.根据权利要求32所述的制造信息记录介质的方法，其中该溅射靶至少包含从Bi(M1)和Te(M1)中选择的一种。
34.根据权利要求32所述的制造信息记录介质的方法，其中该溅射靶至少包含从BiTe(M1)2，Bi2Te(M1)和BiTe2(M1)中选择的一种。
35.根据权利要求32所述的制造信息记录介质的方法，其中在该形成晶体成核层的步骤中，至少使用从Ar气体，Kr气体，Ar气体和活性气体的混合物以及Kr气体和活性气体的混合物中选择的一种进行溅射，该活性气体至少是从N2气体和O2气体中选择的一种。
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