DE2542174C3 - Halbleiterlaservorrichtung - Google Patents

Halbleiterlaservorrichtung

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Halbleiterlaservorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches I.
Eine Halbleiterlaservorrichtung der vorstehenden Art ist durch die DE-AS 12 81 605 bekannt geworden. Hiernach ist ein Halbleiterlaser /.wischen zwei wärmeableitenden Siliziumscheiben angeordnet. Da die Siliziumscheiben elektrische Isolatoren sind, müssen sie in aufwendiger Weise mit Metallschichten überzogen werden, die elektrische Verbindungen zwischen dem Halbleiterlaser und den elektrischen Anschlüssen sicherstellen. Zum Anschluß des Halbleiterlasers an die Metallschichten muß die Anordnung stärker erhitzt werden. Hierdurch und durch den anschließenden Abkühlungsvorgang wirken auf den Halbleiterlaser Spannungen ein, die seine Lebensdauer ungünstig beeinflussen. Eine der beiden Siliziumscheiben ist außerdem an eine Kühlfalle angeschlossen, die bei einer Temperatur von 30 bis 200 K liegt. Reines Silizium besitzt dabei gute Wärmeleiteigenschaften vergleichbar mit Diamant.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Halbleiterlaservorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der die Verwendung einer Wärmesenke aus Silizium sich nicht nachteilig auf die Lebensdauer des Halbleiterlasers auswirkt und ihre Herstellung gegenüber dem Stand der Technik vereinfacht ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalendes Anspruches I gelöst.
Vorteilhafte Ausführungen nach der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
Dadurch, daß die Siliziumwärniesenke durch Fremdkörperdotierungen eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit erhält, ist ihre aufwendige Beschichtung mit einer Metallschicht nicht länger erforderlich. Die Siliziumwarmesenke kann damit unmittelbar als eine Elektrode verwendet werden, ohne daß eine Leitung notwendig ist. Auch kann zusätzlich ein elektrischer Kreis in der Wärmesenke gebildet werden.
Der Halbleiterlaser kann außerdem unmittelbar auf einer durch Fremdkörperdotierungen leitfähigen Siliziumwärmesenke angeordnet werden. Da der Wärmeausdehnungskoeffizient von Silizium näher an dem Wärmeausdehnungskoeffizient des Halbleiterlasers ίο liegt als der Wärmeausdehnungskoeffizient der Metallschicht, mit dem die Wärmesenken beim Stand der Technik beschichtet werden mußten, bleiben die Spannungen, die beim Befestigen des Halbleiterlaser auf einer Siliziumwärmesenke gegenüber dem HaIbleiterlaser ausgeübt werden, relativ klein, so daß dadurch die Lebensdauer des Halbleiterlasers gegenüber dem Stand der Technik entsprechend verbessert werden konnten.
Durch einfache Spaltung eines Siliziumkristalles erhält man exakte Bruchkanten, entlang denen der Halbleiterlaser befestigt werden kann, so daß der von dem Halbleiterlaser abgestrahlte divergierende Laserstrahl nicht von vorspringenden Kanten oder Flächen an der Wärmesenke beeinträchtigt wird und daher im 2> wesentlichen ohne Verluste in ein optisches System, wie z. B. eine optische Faser, eingekuppelt werden kann, was bei einer Wärmesenke ζ. B. aus Kupfer vergleichsweise nicht möglich ist, da sich mit Kristallbruchkanten vergleichbare Metallkanten ohne erheblichen Aufwand ίο nicht herstellen lassen und der abgestrahlte Laserstrahl daher von vorspringenden Kanten und Flächen nicht unbeeinträchtigt bleibt.
Da sich ein Siliziumkristall außerdem leicht ätzen läßt, können Teile der .Siliziumwärniesenke ohne größeren r> Aufwand auch weggeätzt werden, die sonst den abgestrahlten Laserstrahl beeinträchtigen würden.
Durch die Erfindung wird auch das Vorurteil des
eingangs benannten Standes der Technik überwunden, daß Silizium bei Zimmertemperatur als Material für eine
4i) Wärmesenke ungeeignet ist, wenn nicht eine Kühlfalle von 30 bis 200 K angeschlossen ist.
Versuche zeiglen dagegen, daß eine kontinuierliche L.ascro'j/illation mit einem Halbleiterlaser auch bei Zimmertemperatur erreichbar ist, der auf einer Wärmesenke aus Silizium ohne Anschluß an eine Kühlfalle befestigt ist. Der Lichtausgang beträgt dabei 70 bis 80% von dem bei Verwendung einer diamantenen Wärmesenke. Line solche Leistungsfähigkeit ist aber für viele Anwendungszwecke einer Halbleiterlaservorrich- vi lung ausreichend. Dabei wirken sich die Fremdkörperdotierungen des Siliziums nicht nachteilig auf die Wärmeableitung aus.
Im folgenden werden anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hier- « beizeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch eine Halbleiterlaservorrichtung gemäß einer ersten Ausführung nach der Erfindung,
F i g. 2 eine Halblcilerlaservorrichtung in perspektivi-W) scher Darstellung gemäß einer zweiten Ausführung nach der Erfindung,
F i g. 3 eine perspektivische Darstellung einer dritten Ausführung nach der Erfindung,
F i g. 4 eine vierte Ausführung nach der Erfindung tv) ebenfalls in perspektivischer Darstellung.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Auf einer Metallplatte 1 ruht ein Siliziumkristallkörper 3, auf dessen
Oberseite eine Kupferschicht 4 durch Plattierung oder andere geeignete Techniken aufgebracht ist. Der Siliziumkristallkörpei" 3 ist von einer Silizium-Einkristallplatte abgespalten. Auf der Kupferschicht 4 ist ein Halbleiterlaserkristall 5 als Pellet befestigt.
Der Siliziumkristallkörper 3 kann von einer Silizium-Einkristallplatte außer durch Abspulten durch Sägen, chemisches Ätzen, lonenätzen, Sandblasen oder durch andere bekannte Techniken sowie durch Kombination solcher Techniken hergestellt werden.
Bei der Anordnung nach F i g. 1 hängt die Wärmeausdehnung nahezu allein vom Silizium und der Wärmewiderstand im wesentlichen allein vom Kupfer ab, wobei die Wärme im ausreichenden Maße abgeführt wird. Die Halbleiterlaservorrichtung nach F i g. 1 hat im wesentlichen den gleichen Lichtausgang bei kontinuierlicher Oszillation wie er mit herkömmlichen Wärmesenken aus Kupfer erzielt wird, besitzt aber eine wesentlich längere Lebensdauer als die bekannten Halbleiterlaservorrichtungen, die auf einer Wärmesenke aus Kupfer angebracht sind.
F i g. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei dieser Ausführung befinden sich mehrere in Reihe angeordnete Halbleiterlaserpellets 5 auf einem einzelnen Siliziumkristallblock 3.
Diese Halbleiterlaservorrichtung kann als eine Reihenanordnung von mehreren Haibleiterlasern oder auch als eine Anordnung mehrerer einzelner Halbleiterlaser verwendet werden, die entlang den gestrichelten Linien unterteil sind. Eine solche Reihenanordnung der Laser läßt sich bei Verwendung des Siliziumkristallkörpers 3 besonders leicht herstellen.
Fig. 3 zeigt in perspektivischer Darstellung eine weitere erfindungsgemäße Ausbildung in schematischer Darstellung, wobei ein Halbleiterlaserkristall 5 am Rande einer Ausnehmung im Siliziumkristallkörper 3 angebracht ist. Eine solche Ausnehmung läßt sich in Siliziumkiistalkn relativ einfach herstellen. Derartige Ausnehmungen sind vor allem dann von Vorteil, wenn ein Linsensystem benutzt wird, um einen sich verbreiternden Ausgangslaserstrahl in einen parallelen Strahl zu überführen, oder wenn ein stab- oder faserförmiger optischer Lichtleiter zur Lichtübertragung verwendet wird.
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführung nach der Erfindung, wobei mehrere Halbleiterlaser in Reihe auf einer Wärmesenke aus Silizium angebracht sind. Hierzu wird Bor in den η-leitenden Siliziumkristallkörper 3 durcii selektive Diffusionstechniken eingebracht, wobei mehrere voneinander getrennte streifenförmige p-leilende Regionen 12 in der gleichen Ebene gebildet werden und dadurch in der Siliziumwärmesenke p-n-Übergänge entstehen.
Eine p-Schicht 15 ist auf einem n-GaAs-Kristall 14 durch epitaxiale Techniken in der Flüssigphase gebildet, wobei ein p-n-Übergang 16 entsteht. Mehrere gegenseitig unabhängige p-Elektroden 17 in Streifenform bestehen aus einzelnen Metallschichten, die auf der p-Schicht 15 angebracht sind. Hierbei sind die ίο Elektroden 17 durch die SiO2-Schicht elektrisch voneinander isoliert, so daß ein Halbleiterkristall mehrere Halbleiterlaser umfaßt. (Verfahren zur Herstellung der Schichten 14, 15, 16 und 17 der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in der US-PS 39 20 491 näher beschrieben.) Die p-Elektroden 17 sind in regelmäßigen Abständen gleich den Abständen der p-n-Übergänge 13 auf dem n-Siliziumkristall angeordnet. Die Elektroden 17 müssen bezüglich ihrer Länge und Breite kleiner sein als die p-Regionen 12. Diese .Ό Halbleiterlaserreihe ist auf dem Siliziumkristallkörper 3 derart befestigt, daß die p-Elektroden 17 genau auf den einzelnen streifenförmigen p-Regionen zu liegen kommen. P-Leiter 18 sind an die einzelnen p-Regionen 12 angeschlossen, und ein n-Leiter 19 ist in Kontakt mit ?) dem n-GaAs-Kristali 14. Bei dieser Ausführung können die η-leitenden Elemente p-leitend und umgekehrt sein. Zur elektrischen Verbindung des Halbleiterlaserkristalls mit dem Siliziumkristallkörper (die Wärmesenke) wird ein weiches Metall, wie z. B. Indium, verwendet, das als j(i Material für die p-Regionen 12 des Siliziumkristallkörpers verschweißt sind, um einen ohmschen Kontakt zu erhalten. Das ist möglich, weil die p-Regionen des Siliziumkristallkörpers eine große elektrische Leitfähigkeit besitzen. Wie beschrieben, sind die p-Regionen 12 π elektrisch durch die p-n-Übergänge 13 voneinander isoliert, sind außerdem breiter als die p-Elektroden 17 angeordnet. Das heißt, daß eine p-Elektrodeneinheit, die eine p-Flektrode 17, eine Region 12 und einen p-Leiter 18 umfaßt, für jeden der in Reihe angeordneten in Halbleiterlaser vorgesehen ist.
Eine derartige Anordnung von Halbleiterlasern in Reihe auf einer Wärmesenke aus Silizium läßt sich mittels bekannter Halbleiterherstcllungstechniken leicht verwirklichen. Dabei ist die Integrierbarkeit i) besonders hoch. Da die elektrichen Leiter nicht notwendigerweise direkt von dem Halbleiterlaser ausgehen müssen, sondern an den Siliziumkristallkörper angeschlossen sein können, ist die Ausführung nach F i g. 4 besonders einfach.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Halbleiterlaservorrichtung mit einer Wärmesenke aus einem Siliciumkristall im thermischen Kontakt mit wenigstens einem Halbleiterlaser, dessen eine Fläche über die Wärmesenke an einen elektrischen Leiter angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Kontakt zwischen dem Halbleiterlaser (5) und dem elektrischen Leiter (1) durch den Siliciumkristall (3) erfolgt, der hierzu wenigstens einen durch Fremdkörperdotierungen elektrisch leitenden Bereich aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Halbleiterlaser (5) und dem Siliciumkristall (3) eine Kupferschicht (4) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, d?durch gekennzeichnet, daß zur Reihenanordnung von mehreren Halbleiterlasern auf einem Siliciumkristall (3) mehrere begrenzte voneinander getrennte Bereiche (12) des Siliziumkristalls in einer entsprechenden Reihenanordnung dotiert sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Halbleiterlaser (5) am Rande einer Kristallbruchkante des Siliciumkristalles (3) angeordnet ist/sind.
5. Vorrichtung nach einem der der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Halbleiterlaser (5) am Rande einer Ausnehmung in der Wärmesenke (3) angeordnet ist/sind.
DE2542174A 1974-09-21 1975-09-22 Halbleiterlaservorrichtung Expired DE2542174C3 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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Publication Number Publication Date
DE2542174A1 DE2542174A1 (de) 1976-07-22
DE2542174B2 DE2542174B2 (de) 1979-06-13
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Families Citing this family (67)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1559511A (en) * 1976-09-14 1980-01-23 Post Office Injection lasers
DE2652608C3 (de) * 1976-11-19 1979-12-13 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Anordnung zur Regelung der Ausgangsleistung eines Halbleiterlasers
US4216485A (en) * 1978-09-15 1980-08-05 Westinghouse Electric Corp. Optical transistor structure
US4243952A (en) * 1978-10-30 1981-01-06 Rca Corporation Temperature compensated bias circuit for semiconductor lasers
US4297653A (en) * 1979-04-30 1981-10-27 Xerox Corporation Hybrid semiconductor laser/detectors
US4293826A (en) * 1979-04-30 1981-10-06 Xerox Corporation Hybrid semiconductor laser/detectors
US4375067A (en) * 1979-05-08 1983-02-22 Canon Kabushiki Kaisha Semiconductor laser device having a stabilized output beam
NL180365C (nl) * 1979-06-11 1987-02-02 Philips Nv Werkwijze voor het vervaardigen van koelblokken voor halfgeleiderlasers, alsmede halfgeleiderlaser die een volgens deze werkwijze vervaardigd koelblok bevat.
JPS5994891A (ja) * 1982-11-24 1984-05-31 Hitachi Ltd 半導体レ−ザ装置
US4550333A (en) * 1983-09-13 1985-10-29 Xerox Corporation Light emitting semiconductor mount
US4672421A (en) * 1984-04-02 1987-06-09 Motorola, Inc. Semiconductor packaging and method
DE3435306A1 (de) * 1984-09-26 1986-04-03 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zur herstellung von laserdioden mit jutierter integrierter waermesenke
JPS6195591A (ja) * 1984-10-16 1986-05-14 Sony Corp 半導体レ−ザ
US4698662A (en) * 1985-02-05 1987-10-06 Gould Inc. Multichip thin film module
JPH0419819Y2 (de) * 1985-03-23 1992-05-06
US4818099A (en) * 1985-10-25 1989-04-04 Preikschat F K Optical radar system
US4763335A (en) * 1986-03-04 1988-08-09 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Laser diode acoustic noise reduction
US4905075A (en) * 1986-05-05 1990-02-27 General Electric Company Hermetic semiconductor enclosure
KR890002811B1 (ko) * 1986-11-04 1989-07-31 삼성전자 주식회사 히트 싱크를 겸한 과전류 파괴방지용 집적회로를 내장한 발광소자 패키지
JP2540850B2 (ja) * 1987-03-25 1996-10-09 ソニー株式会社 半導体レ−ザ
US4998160A (en) * 1989-01-23 1991-03-05 Motorola, Inc. Substrate power supply contact for power integrated circuits
GB8921483D0 (en) * 1989-09-22 1989-11-08 Imatronic Ltd Laser diode supply circuit
US5032897A (en) * 1990-02-28 1991-07-16 International Business Machines Corp. Integrated thermoelectric cooling
US5012325A (en) * 1990-04-24 1991-04-30 International Business Machines Corp. Thermoelectric cooling via electrical connections
US5305344A (en) * 1993-04-29 1994-04-19 Opto Power Corporation Laser diode array
JPH08264898A (ja) * 1995-03-23 1996-10-11 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ装置
US5628196A (en) * 1995-11-22 1997-05-13 Loral Electro-Optical Systems, Inc. Cryogenic cooling apparatus employing heat sink and diffuser plate for cooling small objects
US9310167B1 (en) 1995-11-28 2016-04-12 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Compact infrared countermeasure emitter
US5898211A (en) * 1996-04-30 1999-04-27 Cutting Edge Optronics, Inc. Laser diode package with heat sink
JP3339369B2 (ja) * 1997-05-30 2002-10-28 株式会社デンソー レーザダイオード
DE19732439B4 (de) * 1997-07-28 2006-01-19 Infineon Technologies Ag Leistungshalbleiterbauelement auf Kühlkörper
US6295307B1 (en) 1997-10-14 2001-09-25 Decade Products, Inc. Laser diode assembly
US5913108A (en) * 1998-04-30 1999-06-15 Cutting Edge Optronics, Inc. Laser diode packaging
US6307871B1 (en) 1998-09-11 2001-10-23 Cutting Edge Optronics, Inc. Laser system using phase change material for thermal control
US6351478B1 (en) 1998-09-11 2002-02-26 Cutting Edge Optronics, Inc. Passively cooled solid-state laser
JP2000223791A (ja) * 1999-02-04 2000-08-11 Sharp Corp 半導体レーザ装置およびその製造方法
US6636538B1 (en) * 1999-03-29 2003-10-21 Cutting Edge Optronics, Inc. Laser diode packaging
US6743972B2 (en) 2000-09-18 2004-06-01 Chris Macris Heat dissipating IC devices
US6818817B2 (en) 2000-09-18 2004-11-16 Chris Macris Heat dissipating silicon-on-insulator structures
US6727422B2 (en) 2000-09-18 2004-04-27 Chris Macris Heat sink/heat spreader structures and methods of manufacture
KR100396360B1 (ko) * 2000-11-16 2003-09-02 주식회사 솔고 바이오메디칼 고출력 반도체 레이저 모듈
US6700913B2 (en) 2001-05-29 2004-03-02 Northrop Grumman Corporation Low cost high integrity diode laser array
US7061949B1 (en) 2002-08-16 2006-06-13 Jds Uniphase Corporation Methods, apparatus, and systems with semiconductor laser packaging for high modulation bandwidth
US6927086B2 (en) * 2002-09-24 2005-08-09 Decade Products, Inc. Method and apparatus for laser diode assembly and array
US7170919B2 (en) * 2003-06-23 2007-01-30 Northrop Grumman Corporation Diode-pumped solid-state laser gain module
US7495848B2 (en) * 2003-07-24 2009-02-24 Northrop Grumman Corporation Cast laser optical bench
US8133320B2 (en) * 2004-08-24 2012-03-13 Apollo Diamond, Inc. Diamond heat sink in a laser
US7305016B2 (en) * 2005-03-10 2007-12-04 Northrop Grumman Corporation Laser diode package with an internal fluid cooling channel
JP4780993B2 (ja) * 2005-03-31 2011-09-28 三洋電機株式会社 半導体レーザ素子およびその製造方法
US20080008216A1 (en) * 2006-07-07 2008-01-10 Newport Corporation Laser device including heat sink with insert to provide a tailored coefficient of thermal expansion
US20080008217A1 (en) * 2006-07-07 2008-01-10 Newport Corporation Laser device including heat sink with a tailored coefficient of thermal expansion
US7656915B2 (en) * 2006-07-26 2010-02-02 Northrop Grumman Space & Missions Systems Corp. Microchannel cooler for high efficiency laser diode heat extraction
US7864825B2 (en) 2006-08-10 2011-01-04 Lasertel, Inc. Method and system for a laser diode bar array assembly
US20080056314A1 (en) * 2006-08-31 2008-03-06 Northrop Grumman Corporation High-power laser-diode package system
DE102007044438A1 (de) * 2007-09-18 2009-03-19 Osram Opto Semiconductors Gmbh Schaltungsanordnung zum Betrieb einer Pulslaserdiode und Verfahren zum Betrieb einer Pulslaserdiode
US7724791B2 (en) * 2008-01-18 2010-05-25 Northrop Grumman Systems Corporation Method of manufacturing laser diode packages and arrays
US8345720B2 (en) * 2009-07-28 2013-01-01 Northrop Grumman Systems Corp. Laser diode ceramic cooler having circuitry for control and feedback of laser diode performance
US9590388B2 (en) 2011-01-11 2017-03-07 Northrop Grumman Systems Corp. Microchannel cooler for a single laser diode emitter based system
JP6123977B2 (ja) * 2012-02-07 2017-05-10 セイコーエプソン株式会社 原子発振器
US8937976B2 (en) 2012-08-15 2015-01-20 Northrop Grumman Systems Corp. Tunable system for generating an optical pulse based on a double-pass semiconductor optical amplifier
US9167723B1 (en) * 2013-04-02 2015-10-20 Gerald Ho Kim Silicon-based heat-dissipation device for heat-generating devices
US8837261B1 (en) 2013-08-27 2014-09-16 HGST Netherlands B.V. Electrical contact for an energy-assisted magnetic recording laser sub-mount
US11025031B2 (en) 2016-11-29 2021-06-01 Leonardo Electronics Us Inc. Dual junction fiber-coupled laser diode and related methods
WO2020036998A1 (en) 2018-08-13 2020-02-20 Lasertel, Inc. Use of metal-core printed circuit board (pcb) for generation of ultra-narrow, high-current pulse driver
DE102019121924A1 (de) 2018-08-14 2020-02-20 Lasertel, Inc. Laserbaugruppe und zugehörige verfahren
US11296481B2 (en) 2019-01-09 2022-04-05 Leonardo Electronics Us Inc. Divergence reshaping array
US11752571B1 (en) 2019-06-07 2023-09-12 Leonardo Electronics Us Inc. Coherent beam coupler

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3535532A (en) * 1964-06-29 1970-10-20 Texas Instruments Inc Integrated circuit including light source,photodiode and associated components
GB1102749A (en) * 1964-07-29 1968-02-07 Hitachi Ltd A light modulator arrangement
US3303432A (en) * 1966-04-18 1967-02-07 Gen Electric High power semiconductor laser devices
US3560750A (en) * 1966-10-31 1971-02-02 Hitachi Ltd Optoelectronic amplifier
US3628048A (en) * 1967-04-03 1971-12-14 Santa Barbara Res Center High current pulsing arrangement to energize coherent radiation source
DE1614574A1 (de) * 1967-08-04 1970-10-29 Siemens Ag Halbleiterbauelement,insbesondere Halbleiterbauelement mit pn-UEbergang
US3622406A (en) * 1968-03-05 1971-11-23 Titanium Metals Corp Dispersoid titanium and titanium-base alloys
US3641459A (en) * 1969-06-16 1972-02-08 Bell Telephone Labor Inc Apparatus and method for narrowing the pulse width and stabilizing the repetition rate in semiconductor lasers exhibiting self-induced pulsing

Also Published As

Publication number Publication date
DE2542174A1 (de) 1976-07-22
GB1483849A (en) 1977-08-24
US4092614A (en) 1978-05-30
DE2542174B2 (de) 1979-06-13

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