一、引言

光盤存儲(chǔ)技術(shù)是20世紀(jì)70年代初開始發(fā)展起來的一項(xiàng)高新技術(shù)。光盤存儲(chǔ)具有可隨機(jī)存取、存儲(chǔ)密度高、保存壽命長(zhǎng)、容量大、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在已經(jīng)成為重要的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存介質(zhì)。為提高光盤容量、質(zhì)量，需要進(jìn)一步改善CD/DVD光盤表面的質(zhì)量分析方法。AFM可對(duì)CD/DVD表面進(jìn)行直接三維測(cè)量，能夠在納米尺度上對(duì)CD/DVD光盤信息位的凸臺(tái)和凹坑結(jié)構(gòu)進(jìn)行直接地觀測(cè)和統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)而可研究出影響其質(zhì)量的直接原因。AFM具有可提供量化三維信息，對(duì)樣品沒有特殊要求和效率高等特點(diǎn)，是分析CD/DVD質(zhì)量的主要工具。

二、AFM工作原理

AFM利用微懸臂感受和放大懸臂上尖細(xì)探針與受測(cè)樣品原子間作用力，從而達(dá)到檢測(cè)的目的。將一微懸臂（對(duì)微弱力敏感）一端固定，另一端則有一微小針尖，而針尖與樣品表面輕微接觸，樣品表面原子與針尖尖端原子間存在微弱排斥力，經(jīng)掃描控制力的恒定，微懸臂（帶有針尖）將會(huì)對(duì)應(yīng)于樣品表面原子和針尖間作用力的等位面從而在垂直樣品表面方向上運(yùn)動(dòng)起伏。通過光學(xué)或隧道電流的檢測(cè)法，能夠測(cè)出對(duì)應(yīng)掃描各點(diǎn)的微懸臂的位置改變，從而可獲得樣品的表面形貌信息。

三、結(jié)果與分析

實(shí)驗(yàn)采用大小為0.5cm×0.5cm的1塊光盤（CD-R及DVD-R）作為樣品，儀器調(diào)節(jié)完畢后對(duì)樣品開始掃描。一般采用10000nm2-15000nm2范圍內(nèi)樣品表面形貌的掃描視圖。

1.CD表面形貌分析

圖3、4分別是CD光盤表面形貌的灰度圖及三維圖。從圖中可推算出CD的平均凹坑深度為196nm，道間距為1700nm，所得結(jié)果與CD的基本參數(shù)大致符合。

2. DVD表面形貌分析

采用后處理軟件進(jìn)行處理，由圖可推算出DVD的平均凹坑深度為180nm，道間距為900nm。由圖可分析得，DVD的平均凹坑深度與CD接近，而道間距更小，表明DVD光盤的信息存儲(chǔ)量明顯高于CD光盤。此外，由于DVD采用了更短波長(zhǎng)的激光以及先進(jìn)的調(diào)制、編碼技術(shù)，使得DVD的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)理是CD的7倍以上（目前常用單層DVD-R最多可保存4.7G數(shù)據(jù)，而CD-R只有0.68G）。??

四、結(jié)論??原子力顯微鏡（AFM）可直接對(duì)CD/DVD光盤進(jìn)行三維檢測(cè)，并能形象直觀地觀測(cè)到CD/DVD光盤表面結(jié)構(gòu)。它具有對(duì)樣品無特殊要求、提供量化三維信息和分辨率高的特點(diǎn)，是分析CD/DVD光盤質(zhì)量的重要工具。這種獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)使得AFM將在未來的數(shù)據(jù)分析處理中發(fā)揮重要作用。此外，AFM也集納米加工和測(cè)量于一體，具有很好的監(jiān)控和加工能力，這對(duì)未來研發(fā)更快的存儲(chǔ)介質(zhì)及海量存儲(chǔ)系統(tǒng)等具有非常重要的意義。

以下為我司為客戶CD光盤測(cè)樣圖例


蘇州飛時(shí)曼精密儀器有限公司成立于2013年，在2015年，公司獲得江蘇省高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)證，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)30多項(xiàng)，研發(fā)的多款產(chǎn)品被評(píng)為高新技術(shù)產(chǎn)品，并通過CE、ISO9001、SGS認(rèn)證。公司的核心研究方向?yàn)楣?、機(jī)、電、算一體化的微納米檢測(cè)設(shè)備、先進(jìn)的醫(yī)療儀器。飛時(shí)曼作為國(guó)內(nèi)自主品牌、蘇州飛時(shí)曼精密儀器有限公司，其主要產(chǎn)品有：原子力顯微鏡系列（多模式原子力顯微鏡 FM-Nanoview1000AFM、一體式原子力顯微鏡 FM-Nanoview6800AFM、拉曼原子力顯微鏡一體機(jī) FM-NanoviewRa-AFM、光學(xué)原子力顯微鏡一體機(jī) FM-NanoviewOp-AFM、教學(xué)型原子力顯微鏡 FM-Nanoview T-AFM、教學(xué)型掃描隧道顯微鏡 FM-NanoviewT-STM、工業(yè)型原子力顯微鏡 FM-NanoviewLS-AFM、拉曼光譜儀RM5000、拉曼光譜儀RM8000、拉曼光譜儀RM9000）。公司自主研發(fā)的原子力顯微鏡基本都具備輕敲模式，且作為國(guó)內(nèi)自主研發(fā)生產(chǎn)的原子力顯微鏡廠家，只是選配與訂做。