IPRI - www.ipri.kiev.ua -  IPRI - www.ipri.kiev.ua -

Термо

«Технологія лазерного надщільного запису на нанокомпозитних тонких плівках для сучасних інформаційних систем»

 

РЕФЕРАТ

звіт по НДР: 56 с., 40 рис., 8 табл., 27 джерел .

ОБ’ЄКТ ДОСЛІДЖЕННЯ:

Методи лазерного термолітографічного запису даних.

МЕТА  ДОСЛІДЖЕННЯ:

Мета роботи полягає в створенні технології надщільного запису інформації на тонких плівках фоточутливих нанокомпозитних матеріалів. Для досягнення поставленої мети були нанесені тонкі плівки фоточутливих нанокомпозитних матеріалів, досліджені їх властивості та методи лазерного запису на них. Крім того, у рамках даної роботи було досліджено можливість використання таких матеріалів в якості маски для подальшого йонно-променевого травлення підкладки оптичних дисків.

РЕЗУЛЬТАТИ  ДОСЛІДЖЕНЬ:

1. Запропоновано спосіб виготовлення реєструвального середовища для лазерного термолітографічного запису та показано, що в його складі можуть використовуватися як самі органічні барвники, так і нанокомпозитні матеріали барвник-полімер.

2.  Розроблено математичну модель процесу фототермічного запису інформації, яка основана на фазовому переході матеріалу терморезиста та дозволяє моделювати і оптимізувати його параметри. Проведене чисельне моделювання показало, що точність фокусування об’єктива на поверхню плівки не повинна бути гірша за 30 нм.

3.  Відповідно до отриманих в процесі моделювання результатів була модернізована станція лазерного запису. Було вдосконалено систему автоматичного фокусування за рахунок підвищення до другого порядку астатизму – точність фокусування об’єктива на поверхню нанокмпозитної плівки покращено до 20 нм.

4.  Запропоновано технологію лазерного надщільного запису на нанокомпозитних тонких плівках для сучасних інформаційних систем. Запис здійснювався лазерним променем з довжиною хвилі 405 нм, що був сфокусований об’єктивом з числовою апертураю NA=0,85.

5.  За допомогою термічної лазерної обробки на різних тонких плівках отримано піти та досліджено їх морфологію. Встановлено, що полімерна матриця потрібна для запобігання кристалізації барвникa, яка пошкоджує наноотвори та показано, що на форму та розмір пітів істотно впливають теплофізичні властивості композитної плівки, які визначаються власними властивостями полімерної матриці.

6.  В нових типах наповнених барвником полімерів було отримано задані наноотвори діаметром 20-50 нм біля поверхні скляної підкладки. Ширина пітів на поверхні плівки становила 250 – 300 нм. Показано, що для отримання структур меншого розміру, термопровідність підкладки на яку наноситься нанокомпозитна плівка має бути значно меншою за термопровідність самої плівки.

7.  Нанокомпозитні плівки з отриманими пітами використовувались в якості маски для подальшого реактивного йонно-променевого травлення. В результаті на поверхні скляної підкладки були отримані піти з шириною 50 – 200 нм. Таким чином було показано, що нанокомпозитні органічні плівки можуть бути застосовні в термолітографічних методах надщільного оптичного запису інформації.

 КЛЮЧОВІ СЛОВА: оптичний носій, лазерна термолітографія, фототермічний запис інформації, нанокомпозитна плівка, органічний барвник, наноотвори, центрифугування, еліпсометрія, Blu-ray, DVD, автофокусування, йонно-променеве травлення.

Умови отримання звіту за адресою:

03113, Київ, вул. М.Шпака, 2, ІПРІ НАН України.

 

ЗМІСТ

Перелік умовних позначень………………………………………………..6

Вступ…………………………………………………………………………7

Розділ 1. Особливості процесу термічного лазерного запису на нанокомпозитних тонких плівках ..8

1.1.  Особливості створення нанорозмірних об’єктів оптичними методами……………………………8

1.2.  Модель теплового розігріву нанокомпозитної плівки під дією лазерного опромінення………….13

1.3.  Феноменологічна модель процесу термолітографії на основі методу кінцевих різниць в часовій області.16

1.4.  Висновки………………………20…

Розділ 2. Налаштування лазерної станції для запису даних на нанокомпозитні тонкі плівки .21.

2.1.  Система автоматичного фокусування………22

2.2.  Система позиціонування……26

2.3.  Оптична система……………31

2.4.  Висновки…………………………………….33

Розділ 3. Експериментальне дослідження процесу термічного лазерного запису на нанокомпозитних тонких плівках…..34

3.1. Дослідження основних характеристик нанокомпозитних плівок…….35

3.2.  Експериментальні дослідження взаємодії сфокусованого лазерного випромінювання з нанокомпозитними тонкими плівками 43

3.3.  Експериментальні дослідження процесів йонного травлення підкладок оптичних носіїв крізь вікна у нанокомпозитних плівках………………………48

3.4.  Висновки……………………………………………………………51

Основні результати…………………………………………………………52

Перелік посилань……………………………………………………………54