PS3成败关键－全看蓝色激光组件

    千呼万唤始出来的索尼新款游戏机PlayStation3在日本与美国的销售状况都十分热烈，但恐怕在这整个年底假期旺季，PS3的运气不会一直这么好。原因只有一个──PS的光驱用的蓝光激光二极管（BLD，Blue-Lacer Diodes）的生产量难以跟上需求，索尼可说是“巧妇难为无米之炊”。

　PS3在美国首批发行量为40万台，据称比在日本首次发行数量少10万台，还不到索尼之前所计划的一半，根本供不应求。而其主要原因就归咎于蓝光激光二极管的生产，更准确地说，是405纳米波长的蓝紫光激光（Blue-Violet Lasers）。而这些问题已经困扰蓝光激光组件的开发超过十年。。

　在氮化镓（GaN）型LED和激光器量产技术开发领域的著名学者，UC-Santa Barbara大学材料工程教授Shuji Nakamura表示：“要在GaN产品的生产上获得高良率确实是很大的挑战。过去根本没有人成功量产GaN激光组件。”因此他表示，索尼的工程师们必然是过了好一段苦日子。

　Nakamura表示，蓝光激光最大的问题在于缺少让GaN晶体生长的块状培养基（Bulk Substrate）。现在的蓝光激光二极管生产都是使用一种独立的GaN培养基，它在一个蓝宝石（Sapphire）培养基上磊晶成长（Epitaxially Grown），而一旦GaN层形成一定的厚度，这个蓝宝石培养基就会被移除。但是透过这种方法制作的培养基有很多缺陷。

　而有另一种横向磊晶生长（Lateral Epitaxially Overgrown）的方法被广泛用来培养缺陷更少的GaN薄膜，可这种方法常常会导致晶体生长的质量参差不齐，因此芯片上只有一半的二极管可以作为激光器。Nakamura表示，获得高良率的最终方案是开发GaN块状培养基，而他的研究团队和其它研究组织正是专注于该领域。

　其它的半导体二极管，比如CD、DVD播放器和录像机中的红光激光二极管（Red-Laser Diodes），曾经也遇到过类似的产量问题，后来透过生产上的一系列努力才得以解决。但是当时这些激光器已经有了合适的培养基。

　Nakamura指出：“不懂技术的公司主管们可能会误以为现在的情况和当初是一样的，于是要求工程师想办法解决。但是现在的情况却完全不一样，根本没有合适的培养基。此外，蓝光激光二极管生产中所用的金属有机化学气相沈积（MOCVD）系统也有问题。那些开发蓝光激光器的公司都是使用自己调整过的独特系统，而据我所知，MOCVD并不适合批量处理。”

　索尼位于日本Shiroishi的晶圆厂负责供应PS3所需的蓝光激光二极管。目前该工厂已经在大量生产蓝光激光二极管，索尼安装了多个MOCVD系统来加速生产，但该公司一位发言人表示，很难控制好这些系统使之培养出同样高质量的晶体薄膜，改善良率还需要一定的时间。

　索尼计划在年底之前在日本卖出100万台PS3，而美国市场销售量则要超过100万台，并于明年开始向欧洲供应PS3。如果一切按计划实现，该公司将能在明年三月前总共售出600万台PS3。索尼一位发言人表示，为了赶上其时间进度，索尼的工厂目前正紧锣密鼓地生产，以确保能供应足够的二极管。

　市场研究公司Strategies Unlimited的分析师Robert Steele则指出，索尼应该已经挥别了蓝光激光二极管的梦魇，因为该公司这个月已售出了将近50万台PS3。一旦能够大量生产，就意味着已经问题已经得到了控制，但这不代表这是很容易就能实现的。

　确实，一个已经在该技术领域有很长发展历史的公司——Cree可能已经退出了──至少已经缩减了研发。Cree一位发言人近日曾表示，该公司已经不再开发蓝光激光二极管。不过随后她又表示，Cree仍然在研究这一技术，只是现在还不能讨论这一个议题。

　Cree是LED固态照明、电源和通讯芯片的供货商，从上世纪90年代早期就开始蓝光激光二极管的研发，但迄今为止还从未销售过这一产品。Cree早在1995年就宣布开发由GaN和硅化合物制成的一种超亮蓝色LED原型，并一度获得国防高级研究计划局提供的蓝色激光二极管研发资金。就在去年，Cree还和Raytheon一起获得了美国国防部高等研究计划局（Darpa）的2690万美元的GaN芯片开发合约，但它是否继续在蓝光激光器上获得资助还不得而知。

　Cree在截至今年7月25日为止的会计年度报告中指出，该公司正和日本的Rohm合作将这一技术商业化，但是在后来截至9月24日的季报告中，却并没有提及这一计划。Strategies Unlimited的Steele指出，Cree以前在每个季的财政报告上都会提到蓝光激光研发计划，但最近几个季以来却没有再讨论过。Cree在这一计划上总是吞吞吐吐，当然它也没有明确表示过已经停止了该研发计划。

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