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具有蓝光吸收的金属偶氮染料旋涂膜的光学及蓝光静态存储性能研究

陈志敏  吴谊群  顾冬红  
【摘要】:近年来,随着激光器的发展,特别是405nm蓝光半导体激光器产品的实现,光盘的存储密度和存储速度将会获得了大幅度的提高。存储介质一直是发展高密度、大容量光盘存储技术的关键问题, 因此寻求新型高性能光存储材料、发展新的高质量记录膜的制备方法已成为当前的主要任务。本文设计合成了一种具有蓝光吸收的金属偶氮染料,通过旋涂法(Spin-coating method)分别在K9光学玻璃和抛光单晶硅片上制备了染料的薄膜。利用紫外可见光谱仪,测定了薄膜在K9光学玻璃上的吸收光谱和反射光谱特性,吸收光谱研究表明,该金属偶氮染料薄膜的最大吸收波长位于350—420nm之间,吸收光谱在达到最大吸收波长后,吸收曲线强度明显下降,并在400—410nm左右有一定的吸收;反射光谱研究表明,薄膜在波长为405nm处反射率为15%,当增加金属银反射层后,薄膜的反射率明显提高,可达50%; 利用全自动椭圆偏振光谱仪测定了抛光单晶硅片上染料薄膜的椭偏光谱,采用逼近算法获得了染料薄膜在300—600nm范围内的复折射率、复介电函数、吸收系数和薄膜厚度,结果表明,所制备的薄膜厚度为 115nm,其在波长405nm处,染料薄膜的复折射率实部n为1.99,虚部k为0.46,复介电常数的实部ε1为3.78, 虚部ε2为1.85,吸收系数为1.44×105cm-1。可见,本文制备的金属偶氮染料薄膜,由于具有适宜且可调的吸收光谱和反射光谱性质以及良好的光学常数特性,可望满足蓝光可录光盘有机存储介质对材料光学性质的要求。基于上述结果,本文在蓝光光盘盘基上(道间距为320nm,以银作为反射膜)制备了染料薄膜,采用406.7nm蓝光激光和0.90数值孔径的光盘静态测试系统,对染料薄膜进行了光存储性能研究, 结果表明,记录后薄膜反射强度明显降低,记录前后的反射光强差异明显,反射率对比度高。AFM图象分析表明,记录点中心凹入,周围边缘凸起,凹入部分主要是由于热致分解所致,凸起部分主要是由于染料薄膜突然受到激光的冲击向周围鼓起引起的,最小记录点直径约150nm,显示出良好的蓝光静态记录性能,进一步的研究正在进行中。

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