自从3年前DVD产品进入市场以来，其惊人的发展速度远远超出了人们的预想。到1999年，全球DVD产品的总产量已经超过2亿张，而对2000年的预测则是这个数字的3倍。在各种不同格式（DVD-5/-9/-10）中，DVD-9好象是最具有特权和发展潜力的格式，在1999年它大约占据了所有DVD格式产量的40%份额，而2000年预计它的市场份额将达到70%。DVD-9之所以能够达到如此大的市场份额是因为它具有如下3个特点：

* 高的存储容量（单碟存储容量接近DVD-10/远远超过DVD-5）；

* 易操作（在使用中一次可以读取所有的数据，不需要象DVD-10一样翻面）；

* 可以给消费者一个带有完美印刷的表面（DVD-10不可以）。

尽管DVD-9获得了多方面的认同，但DVD-9的生产成本较其它格式高出许多，如何降低生产成本是DVD-9面临的一个技术挑战，复制业必须通过更新的技术来降低DVD-9的生产成本才能清除其在未来发展中的障碍。

DVD-9反射层金属的两种选择
要解释这个问题我们需要从DVD结构方面入手。相对于CD产品，DVD是一个双层或者多层结构（不同格式DVD结构略有不同，但最少都是双层）。以DVD-9为例，它是单面双层结构，在读取过程中，激光不仅要能读取0.6mm处0层的信号，还要能够读取1.2mm处1层的信号，这就要求0.6mm处的反射层不仅能将光线反射回激光头的信号拾取器，还要能够让光线通过该反射层达到1.2mm处读出1层的信息。所以，0.6mm处的反射层应该是一个半透明的反射层，这对构成此反射层金属的要求增加很多。目前这个半反射层使用的材料主要成分是金，而金是一种贵重金属，其自身价值较高，决非DVD-9的一个最佳选择。其间，由R&D提出的使用金和铝的合金（0层/1层）溅镀金属的建议被采纳并被写入标准。在实际应用中，无论从哪个角度分析这仍是一个成本很高的解决方案。

图1 各种材料成本比较

随着生产效率更高的DVD生产线成为设备研制发展的方向和市场对DVD-9产品需求的快速增长，当可变成本已经下降到了极限的时候，材料成本过高的矛盾就更加突出，而金属层的成本在DVD-9生产成本中的比重日益增大，也逐渐成为决定其未来是否能够取得成功的重要因素。因此，DVD-9生产之初复制产业就将如何使用低成本的材料取代金合金作为半透明层金属以降低生产成本作为重点课题进行研究。

如何使每一张光盘的成本更加合理？如何选择合适的DVD-9半透明层（0层）反射材料？整个复制工业正在努力寻找一个取代金合金作为溅镀金属的成本解决方案。作为合适的半透明层金属材料必须符合下面的要求：

* 电信号方面必须同金元素反射层差距不大；

* 成本要比金元素反射层低很多；

* 能够找到合适的粘合剂，并能通过气候测试。

首先，复制厂商尝试了两个使用银盐降低成本的方案：

* 银（Ag+）/铝（Al）合金

这个方案在进行气候测试的时候表现十分不理想（它无法通过所有已知的DVD标准的气候测试），以失败告终。

* 银（Ag+）/银（Ag+）合金

由于使用银代替铝，成本也随之增加了不少。因此，它的成本并不比使用金/铝合金节省多少。同时，由于无法利用现有的粘合剂，需要重新研制适合此种合金的粘合剂和由此带来的一系列调整也影响着它在实际生产中的应用。 继而，人们又提出了使用硅/铝化合物的方案，通过实验复制厂商对此种合金相当满意：

* 它在电信号方面与常规使用的金/铝合金的差距很小；

* 在温度为80℃、湿度为96%的条件下，经过96小时的气候测试，它同金/铝合金的测试结果基本相同；

* 比使用金/铝化合物节省15%的成本。

因此，以硅/铝合金作为半反射层金属是一个降低DVD-9生产成本的正确方案。现在，许多DVD生产商广泛使用生产可靠性更高、成本更低的硅/铝合金靶材作为溅镀材料。

硅元素的优势

低成本

使用硅比使用金或者银有十分大的价格优势，即使同仅使用含有一种元素的合金相比也是一样（如银/银合金）。使用银/银作为溅镀材料，每张光盘的溅镀材料成本是3.9美分，而使用硅/铝之后的成本下降了0.6美分。因此，如果在一条仅生产DVD的复制生产线上，以每年生产400万张光盘计算，使用硅化合物作为溅镀材料每年能节省132,000美圆的材料成本，也就是原先一年的材料支出可以使用1.5年。

品质优势

低价格的硅合金在电信号方面同高价格的金合金基本没有差别，时间测试方面两者也表现了基本相同的结果。

从以上的测试我们可以看出，硅元素不仅在半导体领域表现出了出色的性能，在21世纪的光盘复制行业也将有优异的表现。同时，我们也期待着科技为人类带来性能更加优异、成本更加低廉的存储材料。

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