Новости науки
16.04.01. Оптическая головка для одновременного проигрывания DVD-
и CD-дисков.
Было бы очень удобно совместить в одном устройстве функции проигрывателя
DVD и различных видов CD-дисков. Однако считывающие оптические головки
DVD-систем, в которых используются лазеры с длиной волны 650 нм,
не могут работать с простыми компакт-дисками. Для этого необходима
головка с двумя лазерными диодами (на 650 и на 780 нм). Сотрудники
научно-исследовательского подразделения корпорации Sony предложили
относительно простую технологию создания интегрированного двухдиодного
утройства.
Рис.1. Схематическое изображение двухдиодной структуры
(a) и схема активной области полосковых лазерных диодов с
квантовыми ямами (quantum wells) (b).
Самое простое решение - использование двух обычных лазерных диодов.
Однако это усложняет конструкцию оптической головки, делает ее более
громоздкой и дорогостоящей. Другой подход - изготовление гибридно-интегрированного
устройства, когда два лазерных диода смонтированы в одной схеме.
Но при подобном подходе сложно с требуемой точностью обеспечить
заданное положение светоизлучающих элементов. Решить проблему точности
позволяет использование монолитно-интегрированных устройств (рис.1),
когда два лазерных диода создаются в едином технологическом процессе.
Но тут возникает другая проблема - для того, чтобы диоды излучали
на разной длине волны, характеристики их активных областей должны
различаться. Поэтому вырастить в одном процессе две различные лазерные
структуры невозможно. А поскольку речь идет о промышленном производстве,
то всякое усложнение технологии ведет к увеличению стоимости продукции.
Сотрудникам исследовательского подразделения Sony удалось предложить
достаточно простую методику изготовления монолитно-интегрированного
устройства [1].
Рис.2. Процесс изготовления двухдиодной лазерной структуры.
Методом газофазной эпитакии из металло-органических соединений
(MOCVD) выращивалась первая структура (для диода на 780 нм), потом
часть структуры стравливалась и выращивалась структура для диода
на 650 нм (т.е. было использовано минимально возможное число ростовых
циклов - два). В дальнейшем с помощью фотолитографии и травления
формировались лазерные диоды (подробнее процесс изготовления схематично
изображен на рис.2). В результате была создана структура с двумя
лазерными диодами, излучающими на двух длинах волн, показанная на
рис.1. Характеристики полученых диодов близки к характеристикам
обычных промышленных лазерных диодов. Испытания показали, что среднее
время наработки на отказ составляет более 10000 часов для диода
на 650 нм и более 100000 часов для диода на 780 нм.
1. Kazuhiko Nemoto, Takafi Kamei, Hiroaki Abe et al. Appl.Phys.Lett.
v.78, 2270 (2001).
|