EP2409299A1 - Tete de lecture haute resolution pour disque optique - Google Patents

Tete de lecture haute resolution pour disque optique

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EP2409299A1
EP2409299A1 EP10715946A EP10715946A EP2409299A1 EP 2409299 A1 EP2409299 A1 EP 2409299A1 EP 10715946 A EP10715946 A EP 10715946A EP 10715946 A EP10715946 A EP 10715946A EP 2409299 A1 EP2409299 A1 EP 2409299A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
high resolution
optical disk
nanowire
read head
head according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10715946A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Marieke Laporte-Richard
Mickaël BRUN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
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Filing date
Publication date
Application filed by Commissariat a lEnergie Atomique CEA, Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Publication of EP2409299A1 publication Critical patent/EP2409299A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1372—Lenses
    • G11B7/1374—Objective lenses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1387—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector using the near-field effect

Definitions

  • the present invention relates to the field of optical disks, and more particularly to a high-resolution reading head for an optical disk. Presentation of the prior art
  • One current approach is to use a solid immersion lens.
  • the beam is focused on the flat face of a hemispherical lens (SIL) by means of a high numerical aperture optical system.
  • the total numerical aperture NA is equal to the numerical aperture of the beam illuminating the hemispherical lens multiplied by the optical index of the material constituting the hemispherical lens (SIL):
  • N A n SIL * NA inc 'NAj_ nc denoting the aperture digital incident beam.
  • This system can be further improved by the use of suitable lighting (radial polarization and annular masking of the beam).
  • the spot at the focus of the hemispherical lens has a diameter at mid-height of the order of 180 nm.
  • An object of an embodiment of the present invention is to provide an optical reading system adapted to reading optical discs, further minimizing the size of the spot.
  • an embodiment of the present invention provides a high-resolution read head for an optical disk comprising a monochromatic laser source; a polarizer with radial polarization; an opaque annular diaphragm in the center and periphery; an optical system for shaping the beam; and a light concentrator microcomponent comprising a hemispherical lens at the focus of which is arranged a nanowire, orthogonal to the plane of this lens, this nanowire being capped with a half-ball of metal.
  • the hemispherical lens has a diameter of the order of 1 to 5 ⁇ m.
  • the nanowire is a silicon nanowire having a length of 10 to 100 nm, preferably 30 to 60 nm, and a diameter of 10 to 60 nm, preferably 30 to 60 nm. at 40 nm.
  • the half-ball of metal is gold.
  • the light returned by the microcomponent concentrator light is taken by a separator in the direction of a photodetector.
  • the read head is adapted to a reading of patterns of the order of 20 to 50 nm on an optical disk.
  • the read head comprises a device for controlling the distance between the read head and the optical disk.
  • the read head is adapted to operate at a wavelength of between 400 and 520 nanometers.
  • FIG. 1 shows a microcomponent concentrator of light used in one embodiment of the present invention
  • Fig. 2 is an optical diagram of an optical disk reading system according to an embodiment of the present invention
  • Figures 3 to 8 show successive steps of an exemplary manufacture of the microcomponent concentrator light
  • FIG. 9 represents a step of an exemplary manufacture of the microcomponent concentrator of light.
  • FIG. 1 shows a light concentrator microcomponent used in accordance with one embodiment of the present invention.
  • This microcomponent comprises a hemispherical lens or solid immersion lens 1 on the plane face of which a small element of nanometric dimension has been added, preferably a piece of nanowire 2, the end of which comprises a small metallic pellet 3, preferably hemispherical, same radius as the nanowire. It will be shown that such a light concentrator microcomponent has significant advantages in use with an optical disk read head.
  • Figure 2 shows a high resolution optical reading system for optical disk.
  • the surface of the optical disk is shown on the right of the figure and is designated by the reference 10, it comprises conventionally bumps and hollows that it is iden ⁇ tify.
  • the assembly comprises a microcomponent concentrator light 11 as shown in Figure 1.
  • the hemispherical lens is illuminated by a beam from a laser 12, expanded and converted into a parallel beam by an optical system 13 shaping, shown in form of a single lens, and focused at the focus of the hemispherical lens 1 by a focusing lens 14 also shown in the form of a single lens.
  • a polarization polarizer 15 for example consisting of straight polarization elements arranged in sectors, is disposed in the beam, preferably at a location where it is parallel.
  • nSIL is the optical index of the material in which the hemispherical lens (SIL) is made
  • NA is the numerical aperture of the focus lens. In the preferred embodiment, this numerical aperture is equal to 0.85.
  • a separator 18 makes it possible to direct the light reflected by the microcomponent 11 after having interacted with the optical disk towards a photodetector 19 able to detect the intensity of the beam returned.
  • a silicon nanowire 2 having a length of 10 to 100 nm, preferably 30 to 60 nm, and a diameter of 10 to 50 nm, preferably 20 to 30 nm, a half-ball 3 in gold,
  • a solid immersion lens 1 made of silica it is possible to obtain, within a few nanometers of the first gold ball, a light spot having a size of the order of 20 to 30 nm, that is to say much smaller than the dimension the luminous spot obtained with the only hemispherical lens.
  • This makes it possible to analyze patterns on the optical disk of the same order of magnitude, that is to say, can have dimensions as small as 20 nm.
  • optical disks with a very high concentration of data can be read.
  • an output efficiency is obtained, that is to say a contrast between the parts in relief and the recessed portions on the optical disc, very high, which may be greater than 10%.
  • the returned light is very important compared to the injected light.
  • powers of the order of 700 mW for example 730 mW for raised surfaces and 700 mW for recessed surfaces.
  • the half-metal ball of the light concentrator microcomponent used according to the invention will therefore be placed at a distance from the optical disk much less than the illumination wavelength. for example a distance of the order of 5 to 200 nm.
  • a device for controlling the distance between the read head and the optical disk is preferably provided.
  • a method of producing the above mentioned ⁇ microcomponent is given by the following steps are typical of the microelectronics industry, and detailed on figures 3 to 8. These figures show the sectional views of the microcomponent at different stages of its realization.
  • a stack comprising:
  • a first layer 101 of a second material capable of being etched in an isotropic manner could have been the substrate 100 itself;
  • a second layer 102 formed by at least a third material.
  • This second layer must be both opaque to light and resistant to isotropic etching of the lower layer.
  • this single layer can be replaced by a stack of layers to obtain the desired effects.
  • an aperture of nanometric dimensions 103 is then produced.
  • the first material may be silicon
  • the second material may be silicon or silicon oxide
  • the third material may be, depending on the underlays, the silicon nitride, silicon oxide and a metal such as gold or platinum.
  • a cavity 106 is made through the opening of the second layer in the substrate of substantially hemispherical shape by isotropic etching. This results in a self-alignment of the focal zone with respect to the opening 10.
  • a first conformal deposition 107 of a fourth material which may be silicon nitride is produced and then a thick layer 108 of a material with a high optical index such as silicon oxide is deposited. or hafnium oxide in the hemispherical cavity so as to form the spherical sector of the immersion lens.
  • a second planarization is then performed on this last deposit.
  • the part of the substrate covering the spherical sector is removed by anisotropic etching on the rear face of the substrate.
  • an object 109 of nanometric dimensions is produced in the center of the opening of the second layer.
  • This step can be followed by a growth phase of a highly anisotropic nano-object such as a nanowire or a carbon nanotube in the opening on the focal zone.
  • the step of producing the nano-object can be carried out from an etching process in an additional layer or multilayer structure deposited or postponed by layer transfer after structuring of the lens.
  • the layer or multilayer structure is directly etched to produce the nano-object. This is generally polycrystalline and of small form factor with this technique. To obtain a monocrystalline object, the layer transfer method is better adapted.
  • the added layer may consist of a sandwich comprising a growth layer 110 which may be made of silicon, a catalyst layer 111 which may be made of gold and a protective layer 112 which may be of oxide of the lower layer.
  • a monocrystalline nanowire can then be etched directly into the growth layer. This etching may also be followed after release of the residual protection layer of a nanowire growth step from the gold catalyst according to known procedures of the CVD type. It is thus possible to obtain high form factors.

Landscapes

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Abstract

L'invention concerne une tête de lecture haute résolution pour disque optique comprenant une source monochromatique laser (12); un polariseur à polarisation radiale (15); un diaphragme annulaire (16) opaque au centre et à la périphérie; un système optique de mise en forme du faisceau (13, 14); et un microcomposant concentrateur de lumière (11) comprenant une lentille hémisphérique (1) au foyer de laquelle est disposé un nanofil (2), orthogonal au plan de cette lentille, ce nanofil étant coiffé d'une demi-bille de métal (3).

Description

TETE DE LECTURE HAUTE RESOLUTION POUR DISQUE OPTIQUE
Domaine technique
La présente invention concerne le domaine des disques optiques, et plus particulièrement une tête de lecture haute résolution pour disque optique. Exposé de l ' art antérieur
La capacité de stockage actuelle des disques optiques
(CD puis DVD puis maintenant BluRay) est liée à la taille du spot de lecture et donc soumise au critère de Rayleigh : p=λ/NA où p est le rayon de la tache lumineuse, λ la longueur d'onde et NA l'ouverture numérique égale à 2nsinθ, où n est l'indice optique du matériau dans lequel se propage l ' onde optique et θ l'angle maximum d'ouverture du système de lentille assurant la focalisation. Afin d'augmenter la capacité de stockage de ce type de support, plusieurs options ont été suivies. ^ Options s ' affranchissant du critère de Rayleigh :
- SuperRésolution : on joue sur des modifications locales des propriétés du matériau constituant le disque optique pour diminuer la taille du spot de lecture/écriture sur le disque pour une même taille de spot lumineux éclairant le disque ; - Holographie : l'information n'est plus seulement stockée sur deux dimensions en surface de disque mais est distribuée sur tout un volume xyz ; cette solution pose des difficultés de réplication rapide des disques puisque celle-ci ne peut plus être réalisée par moulage mais nécessite une écriture optique de chaque disque ;
- Ecriture multi-niveaux : On superpose deux à plusieurs couches d'informations bidimensionnelles sur un même support.
Les différentes couches seront lues successivement par ajus¬ tement de la focalisation. ^ Options d'amélioration du critère de Rayleigh :
- Réduction de la longueur d'onde : on utilise des longueurs d'onde dans le domaine du proche UV plutôt que de l'infra¬ rouge, par exemple 405 nm dans le système dit "BluRay" ;
- Augmentation de l'ouverture numérique : une approche actuelle consiste à utiliser une lentille à immersion solide. Le faisceau est focalisé sur la face plane d'une lentille hémisphérique (SIL) au moyen d'un système optique de grande ouverture numérique. L'ouverture numérique NA totale est égale à l'ouverture numérique du faisceau éclairant la lentille hémisphérique multipliée par l'indice optique du matériau constituant la lentille hémisphérique (SIL) : NA=nSIL*NAinc' NAj_nc désignant l'ouverture numérique du faisceau incident. Ce système peut encore être amélioré par l'utilisation d'un éclairage adapté (polarisation radiale et masquage annulaire du faisceau) . Dans des conditions optimales d'éclairage (polarisation adaptée, masquage judicieux et longueur d'onde 405nm, NAj_nc=0, 85) le spot au foyer de la lentille hémisphérique a un diamètre à mi-hauteur de l'ordre de 180 nm.
Cette dernière solution est l'une des plus promet¬ teuses actuellement mais, comme on le voit, on reste limité, avec des longueurs d'onde courantes (405 nm) , à des dimensions de spot de l'ordre de 180 nm, c'est-à-dire que l'on peut diffi¬ cilement analyser sur un disque optique des motifs inférieurs à cette dimension. Résumé
Un objet d'un mode de réalisation de la présente invention est de prévoir un système de lecture optique adapté à la lecture de disques optiques, permettant de minimiser encore la dimension du spot.
Ainsi, un mode de réalisation de la présente invention prévoit une tête de lecture haute résolution pour disque optique comprenant une source monochromatique laser ; un polariseur à polarisation radiale ; un diaphragme annulaire opaque au centre et à la périphérie ; un système optique de mise en forme du faisceau ; et un microcomposant concentrateur de lumière comprenant une lentille hémisphérique au foyer de laquelle est disposé un nanofil, orthogonal au plan de cette lentille, ce nanofil étant coiffé d'une demi-bille de métal. Selon un mode de réalisation de la présente invention, la lentille hémisphérique a un diamètre de l'ordre de 1 à 5 μm.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le nanofil est un nanofil de silicium d'une longueur de 10 à 100 nm, de préférence de 30 à 60 nm, et d'un diamètre de 10 à 60 nm, de préférence de 30 à 40 nm.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, la demi-bille de métal est en or.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, la lumière renvoyée par le microcomposant concentrateur de lumière est prélevée par une séparatrice en direction d'un photodétecteur .
Selon un mode de réalisation de la présente invention, la tête de lecture est adaptée à une lecture de motifs de l'ordre de 20 à 50 nm sur un disque optique. Selon un mode de réalisation de la présente invention, la tête de lecture comporte un dispositif d'asservissement de la distance entre la tête de lecture et le disque optique.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, la tête de lecture est adaptée pour fonctionner à une longueur d'onde comprise entre 400 et 520 nanomètres . Brève description des dessins
Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la figure 1 représente un microcomposant concentrateur de lumière utilisé dans un mode de réalisation de la présente invention ; la figure 2 représente un schéma optique d'un système de lecture de disque optique selon un mode de réalisation de la présente invention ; les figures 3 à 8 représentent des étapes successives d'un exemple de fabrication du microcomposant concentrateur de lumière ; et la figure 9 représente une étape d'un exemple de fabrication du microcomposant concentrateur de lumière. Description détaillée
Par souci de clarté, de mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références aux différentes figures et, de plus, comme cela est habituel dans la représentation des circuits intégrés, les diverses figures ne sont pas tracées à
1 ' échelle.
La figure 1 représente un microcomposant concentrateur de lumière utilisé selon un mode de réalisation de la présente invention. Ce microcomposant comprend une lentille hémisphérique ou lentille à immersion solide 1 sur la face plane de laquelle on a ajouté un petit élément de dimension nanométrique, de préférence un morceau de nanofil 2 dont l'extrémité comprend une petite pastille métallique 3, de préférence hémisphérique, de même rayon que le nanofil. On va montrer qu'un tel microcomposant concentrateur de lumière présente des avantages importants dans le cadre d'une utilisation à une tête de lecture de disque optique.
La figure 2 représente un système de lecture optique haute résolution pour disque optique. La surface du disque optique est représentée à droite de la figure et est désignée par la référence 10, elle comprend de façon classique des bosses et des creux qu'il s'agit d'iden¬ tifier. Le montage comprend un microcomposant concentrateur de lumière 11 tel que représenté en figure 1. La lentille hémisphérique est éclairée par un faisceau provenant d'un laser 12, élargi et transformé en un faisceau parallèle par un système optique 13 de mise en forme, représenté sous forme d'une lentille unique, et focalisé au foyer de la lentille hémisphérique 1 par un objectif de focalisation 14 également représenté sous forme d'une lentille unique. Un polariseur à polarisation radiale 15, par exemple constitué d'éléments de polarisation rectilignes disposés en secteurs, est disposé dans le faisceau, de préférence à un emplacement où il est parallèle.
Un diaphragme en anneau 16 est également disposé dans le trajet du faisceau, ce diaphragme a un rayon interne ri et un rayon externe r2. Il permet de masquer tout ou partie des rayons dont l'angle d'incidence sur la tête de lecture est supérieur à l'ouverture numérique (que l'on choisira aussi élevée que possible, par exemple égale à 0,85) . Il permet aussi de masquer les rayons dont l'angle d'incidence est inférieur à l'angle de réflexion totale interne pour l'interface entre le matériau de la lentille hémisphérique, par exemple de la silice. On choisit donc : ri = fobj *tan [Arcsin ( l /nS IL) ] ,
r2 = fo]3J *tan [Arcsin (NA) ] ,
où :
^obj est ^ la distance focale de l'objectif de focalisa- tion ; nSIL est l'indice optique du matériau dans lequel est réalisée la lentille hémisphérique (SIL) ; NA est l'ouverture numérique de l'objectif de focalisation. Dans la réalisation préférée, cette ouverture numérique est égale à 0,85.
Le diaphragme peut être placé après le système optique 14, auquel cas ri = d*tan [Arcsin (1/ngjL) ] , r2 = d*tan [Arcsin (NA) ] , où d désigne la distance entre le diaphragme et la face plane de la lentille hémisphérique. Une séparatrice 18 permet de diriger la lumière renvoyée par le microcomposant 11 après avoir interagi avec le disque optique vers un photodétecteur 19 apte à détecter l'intensité du faisceau renvoyé.
Avec un tel système, en choisissant : - une lumière d'éclairement dans une plage de longueur d'onde de 400 à 520 nm,
- un nanofil 2 en silicium d'une longueur de 10 à 100 nm, de préférence de 30 à 60 nm, et d'un diamètre de 10 à 50 nm, de préférence de 20 à 30 nm, - une demi-bille 3 en or,
- une lentille à immersion solide 1 en silice, on peut obtenir à quelques nanomètres de la première bille en or un spot lumineux ayant une dimension de l'ordre de 20 à 30 nm, c'est-à-dire bien inférieure à la dimension du spot lumineux obtenu avec la seule lentille hémisphérique. Ceci permet donc d'analyser des motifs sur le disque optique du même ordre de grandeur, c'est-à-dire pouvant avoir des dimensions aussi petites que 20 nm. Il en résulte que l'on peut lire des disques optiques à très forte concentration de données. En outre, on constate que, dans de telles conditions, on obtient un rendement en sortie, c'est-à-dire un contraste entre les parties en relief et les parties en creux sur le disque optique, très élevé, pouvant être supérieur à 10 %. On constate également que la lumière renvoyée est très importante par rapport à la lumière injectée. Par exemple avec 1 watt de lumière envoyé dans la couronne délimitée par le diaphragme annulaire, on obtient des puissances de l'ordre de 700 mW (par exemple 730 mW pour les surfaces en relief et 700 mW pour les surfaces en creux) . On considère que le système est notamment basé sur un fonctionnement en ondes évanescentes, on placera donc la demi- bille métallique du microcomposant concentrateur de lumière utilisé selon l'invention à une distance du disque optique très inférieure à la longueur d'onde d'éclairement, par exemple une distance de l'ordre de 5 à 200 nm. On prévoira en outre de préférence un dispositif d'asservissement de la distance entre la tête de lecture et le disque optique.
Un procédé de réalisation du microcomposant sus¬ mentionné est donné par les étapes suivantes, typiques de l'industrie microélectronique, et détaillées sur les figures 3 à 8. Ces figures représentent des vues en coupe du microcomposant à différentes étapes de sa réalisation.
Dans une première étape illustrée en figures 3 et 4, on réalise sur une première face d'un substrat 100 d'un premier matériau un empilement comprenant :
- une première couche 101 d'un second matériau apte à être gravé de façon isotrope. Il est à noter que cette couche aurait pu être le substrat 100 lui-même ;
- une seconde couche 102 formée par au moins un troisième matériau. Cette seconde couche doit être à la fois opaque à la lumière et résistante à la gravure isotrope de la couche inférieure. Bien entendu, on peut remplacer cette couche unique par un empilement de couches pour obtenir les effets souhaités. On réalise ensuite dans cette seconde couche une ouverture de dimensions nanométriques 103.
Le premier matériau peut être du silicium, le second matériau peut être du silicium ou de l'oxyde de silicium et le troisième matériau peut être, en fonction des sous-couches, du nitrure de silicium, de l'oxyde de silicium et un métal tel que l'or ou le platine.
Dans une seconde étape illustrée en figure 5, on réalise à travers l'ouverture de la seconde couche une cavité 106 dans le substrat de forme sensiblement hémisphérique par gravure isotrope. On obtient ainsi un auto-alignement de la zone focale par rapport à l'ouverture 10.
Dans une troisième étape illustrée en figure 6, on réalise un premier dépôt conforme 107 d'un quatrième matériau qui peut être du nitrure de silicium puis on dépose une couche épaisse 108 d'un matériau à fort indice optique tel que l'oxyde de silicium ou l'oxyde d'hafnium dans la cavité hémisphérique de façon à former le secteur sphérique de la lentille à immersion.
On réalise alors une seconde planarisation sur ce dernier dépôt. Dans une quatrième étape illustrée en figure 7, on supprime, par gravure anisotrope sur la face arrière du substrat, la partie du substrat recouvrant le secteur sphérique
108 de façon à dégager ce secteur sphérique.
Dans une cinquième étape illustrée en figure 8, on réalise un objet 109 de dimensions nanométriques au centre de l'ouverture de la seconde couche. Cette étape peut être suivie d'une phase de croissance d'un nano-objet à forme fortement anisotrope tel qu'un nanofil ou un nanotube de carbone dans l'ouverture sur la zone focale. A titre d'exemple, l'étape de réalisation du nano- objet peut être effectuée à partir d'un procédé de gravure dans une couche ou une structure multicouche additionnelle déposée ou reportée par report de couches après structuration de la lentille. Dans le cas d'une couche déposée, on structure directement par gravure la couche ou la structure multicouche pour réaliser le nano-objet. Celui-ci est généralement polycristallin et de facteur de forme peu important avec cette technique. Pour obtenir un objet monocristallin le procédé de report de couche est mieux adapté. Un procédé de report d'une couche par collage moléculaire sur une surface planaire composée de plusieurs matériaux est décrit dans la demande de brevet US2008/079123. Comme l'illustre la figure 9, la couche rapportée peut être constituée d'un sandwich comprenant une couche de croissance 110 qui peut être en silicium, une couche catalyseur 111 qui peut être en or et une couche de protection 112 qui peut être en oxyde de la couche inférieure. Un nanofil monocristallin peut alors être gravé directement dans la couche de croissance. Cette gravure peut également être suivie après dégagement de la couche de protection résiduelle d'une étape de croissance du nanofil à partir du catalyseur en or selon des procédures connues de type CVD. Il est possible ainsi d'obtenir des facteurs de forme élevés .

Claims

REVENDICATIONS
1. Tête de lecture haute résolution pour disque optique comprenant : une source monochromatique laser (12) ; un polariseur à polarisation radiale (15) ; un diaphragme annulaire (16) opaque au centre et à la périphérie ; un système optique de mise en forme du faisceau (13, 14) ; et un microcomposant concentrateur de lumière (11) comprenant une lentille hémisphérique (1) au foyer de laquelle est disposé un nanofil (2) , orthogonal au plan de cette lentille, ce nanofil étant coiffé d'une demi-bille de métal (3) .
2. Tête de lecture haute résolution selon la revendication 1, dans laquelle la lentille hémisphérique a un diamètre de l'ordre de 1 à 5 μm.
3. Tête de lecture haute résolution selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le nanofil est un nanofil de silicium d'une longueur de 10 à 100 nm, de préférence de 30 à 60 nm, et d'un diamètre de 10 à 60 nm, de préférence de 30 à 40 nm.
4. Tête de lecture haute résolution selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la demi-bille de métal (3) est en or.
5. Tête de lecture haute résolution selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle la lumière renvoyée par le microcomposant concentrateur de lumière est prélevée par une séparatrice (18) en direction d'un photodétecteur (19) .
6. Tête de lecture haute résolution selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, adaptée à une lecture de motifs de l'ordre de 20 à 50 nm sur un disque optique.
7. Tête de lecture haute résolution selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comportant un dispositif d'asservissement de la distance entre la tête de lecture et le disque optique.
8. Tête de lecture haute résolution selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, adaptée pour fonctionner à une longueur d'onde comprise entre 400 et 520 nanomètres.
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