【日经BP社报道】夏普开发出了蓝光光盘和HD DVD刻录播放设备用蓝紫色半导体激光器“GH04P21A2G”（图1）。该产品在驱动电流为160mA、温度为25℃时，脉冲振荡光功率达到了210mW，为业内最高水平。连续振荡时的光功率在驱动电流为110mA、温度为25℃时为105mW，驱动电压为5.3V、振荡波长为406nm。通过提高光功率，该产品“能够以4～6倍速刻录2层光盘”（夏普）。封装为5.6mm直径的CAN（图2）。预定2007年4月2日开始样品供货，量产供货将从2007年5月开始。样品价格为5万日元。 　　

夏普已经于2006年11月，发表了面向播放设备的蓝紫色半导体激光器的低功率产品（参阅本站报道）。该产品的光功率在35mA驱动时为10mW。 　　

此次推出的蓝紫色半导体激光器的寿命长达1万小时。寿命的定义是在75℃、脉冲功率为210mW的状态下，驱动电流达到初期数值1.3倍所经过的时间。考虑到“一般情况下，寿命达到几千小时就可以量产”（夏普），该产品已经具备了相当高的可靠性。 通过三大改进实现大功率 　　

为了实现大功率和长寿命，夏普对结晶成长方法、脊形结构、刻面形成方法进行了改进（图3）。且全部采用了该公司的半导体激光器制作技术。为了减少应力在激光器元件结晶中的积累，减少开裂，新型激光器和低功率蓝紫色半导体激光器一样，采用了GaN底板，并且通过在GaN底板上制作沟槽结构，减少了激光器元件中结晶缺陷的发生。而应力一旦累积，在光功率提高的同时，活性层的温度会随之升高，积累的应力很可能引起开裂。激光器元件的结晶成长利用了MOCVD，为实现大功率，采用了与低功率产品不同的成长条件。 　　

脊形结构方面，新产品的脊宽精度提高到了低功率产品以上，更容易将光封闭在激光器内部。所谓的脊形结构，是防止半导体激光器发出的光向左右泄漏的部分。在新产品中，这部分是通过进行干法蚀刻，并在蚀刻部分设置光吸收层的方法形成的，与普通半导体激光器相同。 　　

光功率越高，半导体激光器的刻面越容易受损。笼统的说，新产品对低功率产品使用的刻面形成技术进行了改进。在刻面被劈开后，利用CVD法进行涂覆。除此之外，为了提高光功率，新产品还将共振器延长到了数百μm，大约相当于低功率产品的2倍。而一般来说，共振器越长，半导体激光器功率就越高。 目标是到2008年使份额达到50％ 　　

夏普将投资数十亿日元，强化大功率及低功率蓝紫色半导体激光器的生产体制。按照预定，月产量将从2006年11月的15万个，提高到2007年3月25万个、2007年第3季度50万个（图4）。在50万个中，约80％为低功率产品、约20％为大功率产品。夏普电子部件业务本部副本部长兼化合物半导体系统业务部长大塚尚孝自信地表示，“将使2008年的份额达到50％”。

夏普希望通过增产，正式进入蓝紫色半导体激光器的全球市场。该公司预测，2007年播放设备用低功率产品的市场规模为1650万个、录放设备用大功率产品为80万个。低功率和大功率产品的市场规模将分别在2009～2010年、2012年左右达到1亿个（图5）。“DVD用红色半导体激光器的年销售额达到1亿用了5年时间。蓝紫色半导体激光器估计也需要5年左右。时间有可能提前，但不会长于5年。”（大塚）。按产品类别来分，游戏机用目前仍是主流，未来，影碟机用、录像机用、电脑光驱用市场也将依次形成。 　　

夏普预测，支持2层光盘4～6倍速、8倍速刻录的蓝紫色半导体激光器市场将分别于2007年度末和2008年度形成（图6）。该公司将配合市场需求，制定在2008年度和2009年度分别上市支持2层8倍速和2层12倍速的蓝紫色半导体激光器的计划。目前，支持2层12倍速、脉冲驱动时的光功率为350mW的产品已经试制成功。该试制品在75℃、脉冲驱动为350mW时，MTTF（mean time to failures）为6000小时。 　　

除“GH04P21A2G”外，用于普通光源的型号“GH04P21A2GE”也预定于2007年5月开始样品供货，2007年6月投入量产。

图1：新型蓝紫色半导体激光器进行60mW光功率连续振荡时的情况。为了对比，红色半导体激光器也同时振荡。

 
图2：“GH04P21A2G”的外观 

 
图3：激光元件的改进 
 

图4：夏普的蓝紫色半导体激光器生产能力 
 

图5：半导体激光器市场规模 
 

图6：夏普的半导体激光器发展规划

·本文转载自日经BP社技术在线网站
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