NL8303895A - OPTICAL COLLECTION MEDIUM. - Google Patents

Description

» * ^ V.0.5194»* ^ V.0.5194

Optisch opzamelmedium.Optical storage medium.

De uitvinding heeft betrekking op een informatie-opzame%medium en meer in het bijzonder op een optisch opzamelmedium.The invention relates to an information-collecting medium and more particularly to an optical storage medium.

Er zijn vele middelen gesuggereerd om te worden toegepast bij optische opzamelmedia - media waarin informatie wordt opgeslagen door 5 het veroorzaken van optische veranderingen in gelocaliseerde gebieden van de media. Een belangrijke benadering omvat de vorming van gelocaliseerde holten in een materiaal, zoals een telluurlegering. Het vormen van holten geschiedt in het algemeen door een gelocaliseerde smelting, welke wordt geinduseerd door uit een laser invallend licht. Aangezien de 10 holte andere reflecterende eigenschappen dan het amgevende materiaal heeft, treedt in het gelocaliseerde gebied van de holte een waarneembare optische verandering op. Ofschoon de holtevormingsbenadering voordelen vertoont, heeft zij een belangrijk bezwaar - tijdens het registreren van informatie wordt in het algemeen gruis gevormd. Dit gruis, bijvoorbeeld 15 in de vorm van telluurlegeringsdeeltjes, verstrooit zich over het oppervlak van het medium en leidt tot een aantal moeilijkheden. Zo kan het gruis bijvoorbeeld andere eerder geregistreerde openingen vullen, waardoor informatiefouten worden veroorzaakt. Voortsinduseert het gruis, dat op het oppervlak van het medium aanwezig is, ook een verandering in de 20 optische eigenschappen, welke tot informatiefouten kan leiden. Naast het probleem van gruis, is in het algemeen veel vermogen nodig om het materiaal te laten smelten en de holten daarbij te doen ontstaan. Des te groter het vereiste vermogen is, des te trager en des te lastiger is evenwel het registratieproces.Many means have been suggested for use with optical storage media media in which information is stored by causing optical changes in localized areas of the media. An important approach involves the formation of localized voids in a material, such as a tellurium alloy. Cavities are generally accomplished by a localized fusion, which is induced by laser incident light. Since the cavity has reflective properties other than the amissive material, a detectable optical change occurs in the localized region of the cavity. Although the cavity approach has advantages, it does have a major drawback - during the recording of information, grit is generally formed. This grit, for example in the form of tellurium alloy particles, scatters the surface of the medium and leads to a number of difficulties. For example, the grit can fill other previously registered gaps, causing information errors. Furthermore, the grit present on the surface of the medium also induces a change in the optical properties, which can lead to information errors. In addition to the grit problem, a great deal of power is generally required to melt the material and thereby create the voids. The greater the power required, the slower and more difficult the registration process is.

25 Er zijn voor optische informatieopslag ook andere methoden ontwikkeld, waarbij geen gruis ontstaat. Zo worden bijvoorbeeld bij dergelijke methoden twee lagen sequentieel op een substraat neergeslagen.Other methods have also been developed for optical information storage, which do not produce grit. For example, in such methods, two layers are deposited sequentially on a substrate.

De materialen in deze laag worden zodanig gekozen, dat zij onder invloed van licht met elkaar reageren. De dikte van de bovenlaag wordt zorg-30 vuldig zodanig geregeld, dat deze als een antireflectiebekleding werkt en een absorptie van licht door de lagen verzekert. In een gebied, waarin licht wordt geabsorbeerd treedt een gelocaliseerde chemische reactie op, waardoor een materiaal wordt gevormd, dat andere optische eigenschappen heeft dan dat van het initiële stelsel met twee niveaus. (Zie K.Y.Ahn e.a.The materials in this layer are chosen to react with each other under the influence of light. The thickness of the top layer is carefully controlled to act as an anti-reflective coating and ensure absorption of light by the layers. In a region where light is absorbed, a localized chemical reaction occurs, forming a material that has different optical properties from that of the initial two-level system. (See K.Y.Ahn et al.

35 Journal of Applied Physics, 53(5), 3777 (1982) voor voorbeelden van der- 8303895 »- * -2- gelijke configuraties). Ofschoon deze klasse van media, welke afhankelijk is van chemische reacties, voordelen biedt, is een verbetering gewenst. De reacties in de media verlopen betrekkelijk traag en het vereiste vermogen is in het algemeen betrekkelijk groot. Zoals reeds is be-5 sproken, is een groot vereist vermogen namelijk meer dan 50 mW, niet gunstig, meer in het bijzonder voor registratie van het optische medium bij laservlekdiameters welke kleiner zijn dan 2 ym. Voorts belet de trage reactie het uitlezen van informatie wanneer deze wordt geregistreerd. Desondanks is dit uitleesproces gewenst voor het onmiddellijk 10 detecteren en corrigeren van fouten. Bij langzame registratieprocessen, zoals die, welke een gevolg zijn van dienovereenkomstig trage reacties, vertraagt de periode,welke de reactie nodig heeft om voldoende voort te schrijden om een uitlezing mogelijk te maken, het registratieproces op een onaanvaardbare wijze. Derhalve is ofschoon vele van de varianten, 15 welke voor optische media zijn voorgesteld, voordelen hebben, een verbetering gewenst.35 Journal of Applied Physics, 53 (5), 3777 (1982) for examples of similar configurations). Although this class of media, which depends on chemical reactions, offers advantages, an improvement is desired. The reactions in the media are relatively slow and the power required is generally relatively large. As already discussed, a large required power, namely more than 50 mW, is not favorable, more particularly for recording the optical medium at laser spot diameters smaller than 2 µm. Furthermore, the slow response prevents information from being read when it is recorded. Nevertheless, this readout process is desirable for immediate detection and correction of errors. In slow recording processes, such as those resulting from correspondingly slow responses, the period required for the response to progress sufficiently to allow a readout slows down the recording process in an unacceptable manner. Therefore, although many of the variants proposed for optical media have advantages, an improvement is desirable.

Door gebruik te maken van een op een bepaalde wijze gekozen configuratie van reactieve materialen verkrijgt men een snel medium, dat weinig vermogen vereist. Om de gewenste resultaten te verkrijgen, wordt 20 ten minste één van de reactieve materialen gebruikt in de vorm van kleine deeltjes namelijk stelsels met afmetingen van bij benadering 200 nm of minder. Deze deeltjes worden in contact gebracht met een ander materiaal, waarmee zij samenwerken. De deeltjes hebben geheel andere eigenschappen dan de overeenkomstige massamaterialen en zo heeft bijvoorbeeld een film 25 van geschikte bismuthdeeltjes een reflectantie, welke meer dan vijfmaal zo groot is dan die van bismuth in massavorm. Het gebruik van kleine deeltjes verzekert, dat licht wordt geabsorbeerd, in wezen onafhankelijk van de fysische configuratie van het tweede materiaal. Aangezien slechts kleine deeltjes en dunne lagen behoeven te worden toegepast, is slechts 30 een nominaal vermogen nodig voor het registreren van informatie. Bovendien verloopt in verband met het grotere oppervlak van de deeltjes en het beperkte volume materiaal dat nodig is, de reactie voor het verschaffen van een optische verandering betrekkelijk snel. Dientengevolge sluit het medium volgens de uitvinding geen handelingen uit, zoals deze plaats 35 vinden bij foutcorrectie tijdens het registratieproces. Derhalve leveren de grote reactiviteit en het geringe vereiste vermogen extra voor- 8303895 -3- "*1 delen, die bij de eerder bekende reactieve media niet tegelijkertijd optreden.By using a particular chosen configuration of reactive materials, a fast medium is obtained, which requires little power. To obtain the desired results, at least one of the reactive materials is used in the form of small particles, namely galaxies with dimensions of approximately 200 nm or less. These particles are brought into contact with another material with which they interact. The particles have completely different properties from the corresponding mass materials and, for example, a film of suitable bismuth particles has a reflectance which is more than five times that of bismuth in mass form. The use of small particles ensures that light is absorbed, essentially independent of the physical configuration of the second material. Since only small particles and thin layers need to be used, only a nominal power is required to record information. In addition, because of the larger surface area of the particles and the limited volume of material required, the reaction to provide an optical change proceeds relatively quickly. As a result, the medium according to the invention does not exclude actions, such as take place during error correction during the recording process. Hence, the high reactivity and low power requirement provide additional parts that do not occur simultaneously with the previously known reactive media.

De uitvinding zal nader worden toegelicht onder verwijzing naar de tekening. Daarbij tonen: 5 fig. 1 en 2 uitvoeringsvormen volgens de uitvinding; fig. 3 en 9 eigenschappen, welke betrekking hebben op de optische registratiemedia volgens de uitvinding; en fig. 4 tot en met 8 microfoto's, welke resultaten tonen, die verband houden met de optische opzamelmedia volgens de uitvinding.The invention will be further elucidated with reference to the drawing. 1 and 2 show embodiments according to the invention; Figures 3 and 9 show properties relating to the optical recording media according to the invention; and FIGS. 4 to 8 are micrographs showing results associated with the optical storage media of the invention.

10 Bij de media volgens de uitvinding worden ten minste twee materi alen gebruikt, die met elkaar reageren, dat wil zeggen een combinatie met elkaar aangaan door een chemische reactie of een einder proces, zoals legering, onder de invloed van invallende energie, bijvoorbeeld licht, voor het vormen van een fase, die optisch verschilt van elk van deze 15 materialen. In tegenstelling met de eerdere media,welke in lagen worden opgébouwd, is ten minste een van de onderling samenwerkende materialen in deeltjesvorm, dat wil zeggen omvat deze een groot aantal stelsels, welke niet met elkaar zijn gekoppeld behalve wat betreft hun gemeenschappelijk contact met een ondersteunende substraat en/of met het twee-20 de reactieve materiaal. Zo zijn deze deeltjes bijvoorbeeld aangegevan bij 10 en 20 bij de uitvoeringsvormen volgens fig. 1 en 2. De gemiddelde afmeting van deze deeltjes dient kleiner te zijn dan 200 nm dat wil zeggen, dat het gemiddelde van de grootste afmeting van elk deeltje in een bepaald registratiegebied kleiner dient te zijn dan 200 nm. (Een regi-25 stratiegébied is dat gebied, dat in wezen simultaan door de registratie-energiébron wordt getroffen.) Deeltjes worden door een verschillend aantal middelen verkregen bijvoorbeeld door opdampen in vacuo van een materiaal op een substraat of een tweede materiaal, dat in hoofdzaak niet wordt bevochtigd. De afmeting van de deeltjes wordt geregeld door de 30 substraattemperatuur en de materiaalneerslagsnelheid te variëren. Er wordt een besturingsmonster gebruikt om de nauwkeurige omstandigheden te bepalen, die voor een gewenste deeltjesafmeting noodzakelijk zijn.The media according to the invention use at least two materials which react with each other, ie combine with each other by a chemical reaction or a final process, such as alloy, under the influence of incident energy, for example light, to form a phase which is optically different from each of these 15 materials. In contrast to the earlier media, which are built up in layers, at least one of the interacting materials is in particulate form, i.e. it comprises a large number of systems, which are not coupled together except in their common contact with a supporting substrate and / or with the second-20th reactive material. For example, these particles are indicated at 10 and 20 in the embodiments of Figures 1 and 2. The average size of these particles should be less than 200 nm, that is, the average of the largest size of each particle in a given recording area should be less than 200 nm. (A recording region is that region which is substantially simultaneously hit by the recording energy source.) Particles are obtained by a different number of means, for example, by vacuum evaporation of a material on a substrate or a second material, which is essentially is not moistened. The size of the particles is controlled by varying the substrate temperature and the material deposition rate. A control sample is used to determine the precise conditions necessary for a desired particle size.

De bepaalde energiebron bijvoorbeeld lichtbron, welke wordt gebruikt, is afhankelijk van de gemiddelde afmeting van de deeltjes in een 35 registratiegebied. In het algemeen dient ten minste 80% van de energie, 8303395 . -4- • > welke een registratiegebied treft, een golflengte en een polarisatie-richting te hebben,welke voldoet aan een eis, die verband houdt met de afmeting van het deeltje. Deze eis is, dat de golflengte van de invallende energie groter dan vijfmaal, bij voorkeur meer dan tienmaal zo groot 5 moet zijn dan de gemiddelde afmeting van de deeltjes voor dit doel in de richting van de elektrische veldpolarisatievector van de lichtgolf. De afmeting van een deeltje wordt gemeten door in de lichtgolfvoortplan-tingsrichting een imaginair vlak een translatiebeweging te laten uitvoeren, van welk vlak het hoofdoppervlak wordt bepaald door 1) de richting 10 van de polarisatievector en 2) de richting, welke loodrecht staat op zowel de polarisatierichting als de voortplantingsrichting van de energie. Dit vlak levert wanneer het zich door het deeltje beweegt, een reeks snij krommen (als aangegeven in fig. 3 bij 31) van het vlak en het deeltje. Elk van deze reeks krommen heeft een maximale afstand, welke ge-15 lijk is aan de diameter van de kleinste cirkel, welke de kromme totaal omsluit. De gemiddelde waarde van al deze maximale afstanden is gelijk aan de afmeting van het deeltje. Meer in het bijzonder wordt licht in het goiflengtegebied tussen .300 nm en 1 ym gebruikt voor deeltjes, zoals half-bolvormige deeltjes, met typerende afmetingen in het gebied van 20 5 nm tot 50 nm.The particular energy source, for example, light source used, depends on the average size of the particles in a recording area. In general, at least 80% of the energy should be 8303395. -4- •> which strikes a recording area, has a wavelength and a polarization direction, which meets a requirement related to the size of the particle. This requirement is that the incident energy wavelength should be greater than five times, preferably more than ten times, greater than the average size of the particles for this purpose in the direction of the electric field polarization vector of the light wave. The size of a particle is measured by having an imaginary plane perform a translational movement in the light wave propagation direction, the plane of which the major surface is determined by 1) the direction of the polarization vector and 2) the direction perpendicular to both the direction of polarization as the direction of propagation of the energy. This plane, as it moves through the particle, provides a series of cutting curves (as shown in Fig. 3 at 31) of the plane and the particle. Each of this series of curves has a maximum distance equal to the diameter of the smallest circle that completely encloses the curve. The average value of all these maximum distances is equal to the size of the particle. More particularly, light in the range of length between .300 nm and 1 µm is used for particles, such as hemispherical particles, with typical sizes ranging from 5 nm to 50 nm.

Bovendien dient het materiaal, dat gebruikt wordt voor het leveren van de deeltjes, een voldoend grote wisselstroomconductantie te hebben, dat wil zeggen een doofcoëfficiënt, welke groter is dan 0,bij de frequentie.s van de registratie-energie, zodat ten minste 10% van de 25 invallende registratieënergie wordt geabsorbeerd. Aan deze eis wordt op een eenvoudige wijze voldaan door vele materialen, zoals goud, bismuth of aluminium, mits tevens wordt voldaan aan het voorafgaande criterium, betrekking hebbende op de relatie tussen de deeltjesafmeting en de registratieënergie. Zo absorberen bijvoorbeeld bij een golflengte van 400 nm 30 en een gemiddelde deeltjesafmeting van ongeveer 10 nm goud, bismuth en aluminium op een adequate wijze. Meer in het bijzonder zijn deeltjes-afmetingen in het gebied van 5 nm tot 50 nm van nut binnen een groot gebied van golflengten, bijvoorbeeld 0,3 ym tot 2,0 jm.In addition, the material used to deliver the particles must have a sufficiently high AC conductance, i.e., a quenching coefficient greater than 0, at the recording energy frequencies, so that at least 10% of the 25 incident recording energy is absorbed. This requirement is easily met by many materials, such as gold, bismuth or aluminum, provided that the preceding criterion regarding the relationship between particle size and recording energy is also met. For example, at a wavelength of 400 nm and an average particle size of about 10 nm, gold, bismuth and aluminum adequately absorb. More particularly, particle sizes ranging from 5 nm to 50 nm are useful over a wide range of wavelengths, for example 0.3 µm to 2.0 µm.

In het algemeen wordt door het gebruik van deeltjes de interacti-35 viteit bijvoorbeeld de chemische reactiviteit van het samengestelde medium op een aanmerkelijke wijze vergroot tengevolge van het aanmerke- 8303895 -5- » ·<* lgk grotere oppervlak, dat voor een onderlinge samenwerking beschikbaar is. Opdat evenwel een snelle samenwerking optreedt voor het verschaffen van de voordelen van de uitvinding, dienen het oppervlak van de deeltjes en de interactiviteit van de gekozen materialen zo groot te zijn, dat 5 een verandering in optische eigenschappen van ten minste 10% in een nominale periode dat wil zeggen een periode, kleiner dan 100 nsec optreedt. (Een periode kleiner dan bij benadering 100 nsec is meer in het bijzonder nodig om het mogelijk te maken fouten tijdens de registratie te corrigeren.) Aan dit criterium wordt in het algemeen voldaan door een 10 groot aantal verschillende met elkaar samenwerkende materialen, zoals Bi en Se door het gebruik van een geschikt deeltjesoppervlak. Meer in het bijzonder dient het gemiddelde oppervlak (zonder de basis) van de deeltjes in een registratiegebied ten minste 10% groter te zijn dan het gemiddelde gebied van de basis (bijvoorbeeld 45 in fig. 9) van het deel-15 tje dat wil zeggen het gebied, omgeven door een projectie van het oppervlak van het deeltje op het hoofdvlak van de substraat, dat het verst van het deeltje is gelegen, waarbij de projectie plaats vindt in een richting loodrecht op dit hoofdvlak,Generally, by using particles, the interactivity, for example, the chemical reactivity of the composite medium is significantly increased due to the significantly larger surface area, which is available for mutual cooperation. is. However, for rapid cooperation to provide the advantages of the invention, the surface area of the particles and the interactivity of the selected materials should be so great that a change in optical properties of at least 10% in a nominal period that is, a period of less than 100 nsec occurs. (A period less than approximately 100 nsec is more particularly necessary to allow correction of errors during recording.) This criterion is generally met by a large number of different interacting materials, such as Bi and Se by using a suitable particle surface. More specifically, the average area (without the base) of the particles in a recording region should be at least 10% larger than the average area of the base (for example, 45 in Fig. 9) of the part-15 i.e. the area surrounded by a projection of the surface of the particle on the major plane of the substrate, which is furthest from the particle, the projection being in a direction perpendicular to this major plane,

De relatieve configuratie van de twee reactieve materialen (mits 20 ten minste een de vorm heeft van deeltjes, welke aan de bovenstaande criteria voldoen) is niet kritisch. Hoe groter echter het oppervlakte-contact tussen de materialen is, des te sneller vindt de onderlinge samenwerking plaats. Derhalve is een groot contact gewenst. Zo zijn bijvoorbeeld configuraties, als weergegeven in fig. 1 en 2 van nut. Deze 25 configuraties verkrijgt men op een gebruikelijke wijze. Bij voorbeeld van de methoden welke geschikt zijn voor het verschaffen van de configuratie volgens fig. 1, is het opdampen in vacuo van het eerste materiaal, zoals goud, gevolgd door het opdampen van het tweede materiaal zoals silicium. Soortgelijke methoden, zoals sequentiële opdamping in vacuo 30 van bismuth en seleen, zijn van nut voor het verkrijgen van de configuratie volgens fig. 2 waarbij de neerslagsnelheid van bismuth op een substraat bij kamertemperatuur betrekkelijk groot is vergeleken met die van seleen.The relative configuration of the two reactive materials (provided that at least one is in the form of particles meeting the above criteria) is not critical. However, the greater the surface contact between the materials, the faster the mutual cooperation takes place. Therefore, a large contact is desired. For example, configurations such as those shown in Figures 1 and 2 are useful. These configurations are obtained in a usual manner. For example, the methods suitable for providing the configuration of Figure 1 are vacuum evaporation of the first material, such as gold, followed by evaporation of the second material, such as silicon. Similar methods, such as sequential evaporation in vacuo of bismuth and selenium, are useful for obtaining the configuration of Figure 2 wherein the deposition rate of bismuth on a substrate at room temperature is relatively high compared to that of selenium.

Door gebruik te maken van een geschikte registratieënergiebron 35 bijvoorbeeld een laser, zoals een Ar laser, zoals boven is beschreven, wordt een reactie geïnduceerd in een gebied, waarin de energie invalt.By using a suitable recording energy source 35, for example a laser, such as an Ar laser, as described above, a reaction is induced in an area where the energy is incident.

8303895 ft- * -6-8303895 ft- * -6-

De optische verandering die door de reactie wordt veroorzaakt, stelt informatie voor, welke later wordt uitgelezen onder gebruik van een tweede energiebron, bijvoorbeeld een HeNe-laser. De tweede bron dient praktisch geen extra optische verandering te veroorzaken. In het algemeen is het 5 een betrekkelijk eenvoudige zaak gebruik te maken van een uitleesbron, welke een zo andere golflengte ten opzichte van de registratiebron of een zo lager energieniveau heeft, dat geen meetbare verandering optreedt. Wanneer bijvoorbeeld Bi het deeltjesmateriaal is en Se het tweede reactie-ve materiaal is, is een registratiebron bestaande uit een HeNe-laser met 10 een intensiteitsniveau van 13 mW,toegevoerd aan een vlek van'll geschikt wanneer gebruik wordt gemaakt van een uitleesbron bij een golflengte van 633 nm en een intensiteitsniveau van 0,3 mW. Inrichtingen welke van nut zijn voor zowel het registreren als uitlezen zijn beschreven door G.C.Kenney e.a. in IEEE Spectrum, 33 (februari 1979).The optical change caused by the reaction represents information which is later read out using a second energy source, for example a HeNe laser. The second source should practically not cause any additional optical change. In general, it is relatively simple to use a read source which has such a different wavelength from the record source or such a lower energy level that no measurable change occurs. For example, when Bi is the particulate material and Se is the second reactive material, a recording source consisting of a HeNe laser with an intensity level of 13 mW supplied to a spot will be suitable when using a read source at a wavelength of 633 nm and an intensity level of 0.3 mW. Devices useful for both recording and reading have been described by G. C. Kenney et al. In IEEE Spectrum, 33 (February 1979).

15 De volgende voorbeelden dienen ter toelichting van geschikte ma terialen, de processen, welke worden gebruikt voor het registreren van informatie in dit materiaal, en het proces, dat gebruikt wordt voor het uitlezen van deze informatie.The following examples serve to illustrate appropriate materials, the processes used to record information in this material, and the process used to read this information.

Voorbeeld IExample I

20 Een normaal uit glas bestaand microscoopplaatje van 2,5 x 7,6 cm werd als substraat gebruikt voor het vormen van het optische registratiemedium. Een koperrooster met vierkanten openingen van .100 ^im en vaste gebieden met een breedte van 20 ^un werd op een gedeelte van de substraat geplaatst. Het rooster werd op zijn beurt bedekt met een koolstofmem-25 braan. (Het rooster tezamen met het koolstof membraan werd verkregen bij een elektronenmicroscoop·leveringsmaatschappij.) Het koolstofmembraan had een dikte van bij benadering 10. nm. Het rooster met de zich daarop bevindende koolstof film werd door een drukcontact op de substraat vastgehouden. Het specimen werd op de monsterhouder van een thermische ver-30 dampingsinrichting geplaatst. Een uit wolfraam bestaand schuitje werd gevuld met korrelvormig bismuth met een zuiverheid van bij benadering 99%. (Kleine hoeveelheden verontreinigingen in het bismuth beïnvloeden de uiteindelijk verkregen eigenschappen niet.) Het verdampingsschuitje werd op een afstand van bij benadering 23 cm van de substraat opgesteld.A normal glass glass microscope slide measuring 2.5 x 7.6 cm was used as a substrate to form the optical recording medium. A copper grid with square apertures of 100 µm and solid areas with a width of 20 µm was placed on a portion of the substrate. The grid was in turn covered with a carbon membrane 25. (The grid along with the carbon membrane was obtained from an electron microscope supply company.) The carbon membrane had a thickness of approximately 10 nm. The grid with the carbon film thereon was held on the substrate by a pressure contact. The specimen was placed on the sample holder of a thermal evaporator. A tungsten boat was filled with granular bismuth of approximately 99% purity. (Small amounts of impurities in the bismuth do not affect the properties finally obtained.) The evaporation boat was placed at a distance of approximately 23 cm from the substrate.

35 De verdampingskamer werd leeggepompt tot een druk van bij benadering -3 -5 1,33 x 10 Pa (10 Torr). Het schuitje, dat het bismuth bevatte, werd 8303895 -7- * * resistief verhit en het verhitten werd voortgezet'totdat een neerslag-snelheid van bij benadering 0/1 nm per sec. op de substraat werd waargenomen als gemeten door een kwartskristal monitor. (Deze monitor meet niet de werkelijke dikte doch meet in feite de massa neergeslagen materiaal.The evaporation chamber was pumped out to a pressure of approximately -3 -5 1.33 x 10 Pa (10 Torr). The boat containing the bismuth was resistively heated 8303895 -7 * and heating continued until a deposition rate of approximately 0/1 nm per sec. on the substrate was observed as measured by a quartz crystal monitor. (This monitor does not measure the actual thickness, but actually measures the mass of deposited material.

5 Omdat bismuth glas in hoofdzaak niet bevochtigt, werden deeltjes gevormd. Derhalve was de hoogte van de deeltjes groter dan de gemeten neerslagdik-te.) Het neerslaan werd voortgezet totdat de monitor een equivalente dikte van 7,5 mn mat.Since bismuth glass does not substantially wet glass, particles were formed. Therefore, the height of the particles was greater than the measured precipitation thickness.) Precipitation was continued until the monitor measured an equivalent thickness of 7.5 mn.

Het stelsel werd ontlucht en de bismuthbron werd verwijderd. Deze 10 bron werd vervangen door een soortgelijke bron, welke seleenkorrels met een zuiverheid van bij benadering 95% of meer bevatte. De bron werd resis-tief verhit tot een equivalente neerslagsnelheid van bij benadering 0,2 nm per sec. gemeten. Het opdampen werd voortgezet tot een dikte, waarbij als gecontroleerd door een kwartskristalmonitor, een waarde van 8,7 nm 15 werd waargenomen. Het verhitten werd beëindigd, men liet de kamer afkoelen en daarna werd de kamer ontlucht. Het rooster met de zich daarop bevindende koolstoffilm en het registratiemedium werd van de zich daaronder bevindende uit glas bestaand substraat verwijderd.The system was vented and the bismuth source removed. This source was replaced with a similar source containing selenium grains with a purity of approximately 95% or more. The source was resistively heated to an equivalent deposition rate of approximately 0.2 nm per sec. measured. Vapor deposition was continued to a thickness of 8.7 nm as monitored by a quartz crystal monitor. The heating was stopped, the chamber was allowed to cool and then the chamber was vented. The grid with the carbon film thereon and the recording medium was removed from the glass substrate below.

Om informatie in dit medium te registreren, werd gebruik gemaakt 20 van een argonlaser (golflengte van 546 nm), welke mechanisch werd onderbroken met een snelheid, welke voldoende was om pulsen met een duur van 16,7 millisec. te verschaffen. Het onderbroken licht uit de laser werd via een microscoopobjectief gefocusseerd op het mediumoppervlak, dat op de koolstoffilm werd ondersteund. Het medium werd onder de gefocusseerde 25 bundel aan een translatiebeweging onderworpen met een snelheid,waarbij geregistreerde pulslengten van bij benadering 50 ^im en een breedte van 8 ^tm werden verkregen. ( De bundelafmetingen werden gestuurd met een optische microscoop, die volgens een reflectiemodus werd gebruikt). De optische foto's van het geregistreerde gedeelte zijn weergegeven in fig.4.To record information in this medium, use was made of an argon laser (wavelength of 546 nm), which was mechanically interrupted at a speed sufficient to produce pulses with a duration of 16.7 milliseconds. to provide. The interrupted light from the laser was focused through a microscope objective onto the medium surface supported on the carbon film. The medium was subjected to translation motion under the focused beam at a rate, giving recorded pulse lengths of approximately 50 µm and a width of 8 µm. (The beam dimensions were controlled with an optical microscope, which was used in a reflection mode). The optical photos of the registered part are shown in fig. 4.

30 Bovendien werd voor het registreren het materiaal waargenomen in een transmissieëlektronenmicroscoop. (De elektronenmicrofoto is weergegeven in fig. 5). De donkere vlekken in de microfoto komen overeen met seleen-eilanden in een continue bismuthfilm, welke wordt aangegeven door het lichte gedeelte van de microfoto.In addition, the material was observed in a transmission electron microscope for recording. (The electron micrograph is shown in Fig. 5). The dark spots in the micrograph correspond to selenium islands in a continuous bismuth film, which is indicated by the light portion of the micrograph.

8303395 -8- α8303395 -8- α

Voorbeeld IIExample II

De procedure volgens voorbeeld I werd vervolgd behoudens, dat de bismuthlaag werd gemeten totdat deze een equivalente dikte van 50 nm had en werd neergeslagen met een equivalente snelheid van bij benadering 5 0,2 nm per sec, De seleenlaag werd met een equivalente snelheid van bij benadering 0,2 nm per sec neergeslagen en had een equivalente dikte van 5,0 mn. De waargenomen elektronenmicrofoto (fig. 6) tonen: bismutheilan-den (de donkere gebieden) en een continue seleenfilm. De registratie geschiedde, zoals beschreven bij voorbeeld I, behoudens,dat gebruik werd 10 gemaakt van een helium-neonlaser met een vermogen van 5 mW.The procedure of Example I was continued except that the bismuth layer was measured until it had an equivalent thickness of 50 nm and precipitated at an equivalent rate of approximately 0.2 nm per sec. The selenium layer was measured at an equivalent rate of approximated 0.2 nm per sec and had an equivalent thickness of 5.0 mn. The observed electron micrograph (Fig. 6) shows bismuth heaths (the dark areas) and a continuous selenium film. Registration was as described in Example 1, except that a helium neon laser with a power of 5 mW was used.

Voorbeeld IIIExample III

Een substraat met een koperrooster en koolstoffilm werd gebruikt op een wijze -als beschreven in voorbeeld I. Dit monster werd op de mon- sterhouder van een elektronenbundel-opdampstelsel geplaatst. Een goud- 3 15 bron met een volume van 4 cm werd gebruikt en deze bron werd op een afstand van bij benadering 25 cm van het substraat opgesteld. De in- -5 richting werd leeggepompt tot een druk van bij benadering 5,33 x 10 Pa -7 ’ (4 x 10 Torr). Een elektronenbundel van 9 kV werd toegepast en de stroomdichtheid werd zodanig ingesteld, dat de neerslagsnelheid van goud 20 van bij benadering 0,2 nm per sec. werd verkregen, als gemeten door een diktemonitor, zoals beschreven bij voorbeeld I. Het neerslaan werd voort-gezèttotdat een equivalente dikte van 15,0 nm werd-verkregen. De elektronenbundel liet men dan een siliciumbron met een volume van bij benade-3 ring 6 cm treffen, welke eveneens in de verdampingskamer was opgesteld 25 en de stroom werd ingesteld voor het verkrijgen een neerslagsnelheid van bij benadering 0,8 nm per sec. Het neerslaan werd voortgezet totdat een equivalente dikte van bij benadering 40 nm werd verkregen. De inrichting werd daarna ontlucht en het monster werd verwijderd. Vlekken werden in het medium geregistreerd als beschreven onder voorbeeld I be-30 houdens, dat eenAr-laser werd gebruikt. Een transmissie-elektronenmicro-foto van het medium werd van zowel de niet-geregistreerde gebieden als van de geregistreerde gebieden genomen. Deze zijn respectievelijk weergegeven in fig. 7 en 8. De zwarte vlekken in fig. 7 komen overeen met uit goud bestaande eilanden.A substrate with a copper grid and carbon film was used in the manner described in Example 1. This sample was placed on the sample holder of an electron beam evaporation system. A gold source with a volume of 4 cm was used and this source was placed at a distance of approximately 25 cm from the substrate. The -5 device was pumped out to a pressure of approximately 5.33 x 10 Pa -7 (4 x 10 Torr). An electron beam of 9 kV was used and the current density was adjusted such that the deposition rate of gold of approximately 0.2 nm per sec. was obtained, as measured by a thickness monitor, as described in Example 1. Precipitation was continued until an equivalent thickness of 15.0 nm was obtained. The electron beam was then hit a silicon source with a volume of approximately 6 cm, which was also located in the evaporation chamber, and the flow was adjusted to obtain a deposition rate of approximately 0.8 nm per sec. Precipitation was continued until an equivalent thickness of approximately 40 nm was obtained. The device was then vented and the sample removed. Spots were recorded in the medium as described under Example 1 except that an Ar laser was used. A transmission electron micrograph of the medium was taken from both the unregistered areas and the recorded areas. These are shown in Figures 7 and 8 respectively. The black spots in Figure 7 correspond to islands made of gold.

Q 7 Λ 7 O i\ SQ 7 Λ 7 O i \ S

V u j 0 j c? 3V u j 0 j c? 3

Claims (8)

1. Optisch opzamelmedium ten gebruike voor het optisch registreren van informatie, welk medium een eerste en een tweede materiaal omvat, welke bij het toevoeren van licht aan een registratiegebied met elkaar samenwerken voor het vormen van een verbinding, welke optisch kan worden 5 onderscheiden van het eerste materiaal en het tweede materiaal met het kenmerk, dat ten minste het eerste materiaal deeltjes met een gemiddelde afmeting van niet meer dan 200 nm omvat.1. Optical storage medium for use in optical recording of information, which medium comprises a first and a second material which cooperate with each other when supplying light to a recording area to form a connection which can be optically distinguished from the the first material and the second material, characterized in that at least the first material comprises particles with an average size of not more than 200 nm. 2. Medium volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het gemiddelde oppervlak van de deeltjes in het registratiegebied ten minste 10% 10 groter is dan het gemiddelde oppervlak in de basis van het deeltje.2. Medium according to claim 1, characterized in that the average area of the particles in the recording area is at least 10% larger than the average area in the base of the particle. 3. Medium volgens conclusie 1 of 2 met het kenmerk, dat het tweede materiaal een laag vormt, welke de deeltjes van het eerste materiaal bedekt.Medium according to claim 1 or 2, characterized in that the second material forms a layer which covers the particles of the first material. 4. Medium volgens conclusie 1 of 2 of 3 met het kenmerk, dat het 15 eerste materiaal Au omvat en het tweede materiaal Si omvat.Medium according to claim 1 or 2 or 3, characterized in that the first material comprises Au and the second material comprises Si. 5. Medium volgens conclusie 1 of 2 of 3 met het kenmerk, dat het eerste materiaal Bi omvat en het tweede materiaal Se omvat.Medium according to claim 1 or 2 or 3, characterized in that the first material comprises Bi and the second material comprises Se. 6. Medium volgens conclusie 1 of 2 of 3 of 4 met het kenmerk, dat de gemiddelde afmeting van de deeltjes, gemeten in de richting van de 20 elektrische veldpolarisatievector van het licht, ten minste 5 maal kleiner is dan de golflengte van het licht.Medium according to claim 1 or 2 or 3 or 4, characterized in that the average size of the particles, measured in the direction of the electric field polarization vector of the light, is at least 5 times smaller than the wavelength of the light. 7. Medium volgens conclusie 6 met het kenmerk, dat de golflengte groter is dan vijfmaal de gemiddelde afmeting van de deeltjes.Medium according to claim 6, characterized in that the wavelength is greater than five times the average size of the particles. 8. Medium volgens conclusie 6 met het kenmerk, dat het licht een 25 golflengte in het gebied van 0,3 ^im tot 1 ^im heeft. 83038358. Medium according to claim 6, characterized in that the light has a wavelength in the range from 0.3 µm to 1 µm. 8303835