辐射桥面发射激光器工艺与测试

《辐射桥面发射激光器工艺与测试》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、分类号：UDC：密级：——编号：——辐射桥面发射激光器工艺与测试RADIATION—BRIDGESURFACE．EMITTINGLASERTECHNOLoGYANDTESTING学位授予单位及代码：长鲞理工太堂(1Q!璺鱼)学科专业名称及代码：微电壬堂生固体电壬堂(理≥(QZZ墨Q墨2研究方向：坐昱佳化金物挝料生墨往申请学位级别：亟±摘要垂直腔面发射激光器(VCSEL)以它的高性价比、高集成度等优点决定了其在高速并行光互连、宽带以太网等领域得到了广泛的应用，成为光通信领域的新光源。为改善垂直腔面发射激光器的热特性，提高其光电性能，本文提出了一

2、种全新结构的辐射桥垂直腔面发射激光器。采用辐射桥状的电流注入通道取代以往传统结构VCSEL的环形电流注入通道。本文理论分析了新辐射桥结构VCSEL的阈值特性、热特性。设计了新辐射桥结构VCSEL所需的DBR反射镜，确定了有源区应变量子阱的材料组分，确定了外延片的结构，通过分子束外延(MBE)完成了外延片的生长。本文对氧化物限制及刻蚀等工艺进行了优化设计，得到了理想的工艺条件。通过光刻、刻蚀、氧化、减薄、镀膜等工艺过程制作出了N面出光980nm新辐射桥结构的VCSEL器件。对辐射桥结构VCSEL器件的伏安特性、光电特性、光学特性、温度特性等一些

3、相关特性进行了测试。通过与传统VCSEL器件的对比，其结果表明新辐射桥结构可以降低VCSEL器件的阈值电流和热阻，改善器件的模式特性，提高器件的输出功率。关键词：垂直腔面发射激光器辐射桥结构热特性输出功率ABSTRACTVerticalcavitysurfaceemittinglaser(VCSEL)toitshi曲cost,theadvantagesofhi曲integrationdeterminesitshigh—speedparallelopticalinterconnects，broadbandEthemet，andotherfiel

4、dshavebeenwidelyapplied，becomeanewfieldofopticalcommunicationlightsource．Toimprovetheverticalcavitysurfaceemittinglaserthermalpropertiesandimproveitsopticalproperties，thispaperproposesanewstructureoftheradiationbridgevertical-cavitysurface—emittinglasers．Currentuseofradiati

5、onintothebridge-likechannelstructurereplacesthetraditionalringcurrentinjectionchannelVCSEL．ThistheoreticalanalysisofthenewbridgestructureVCSELradiationthresholdcharacteristics，thermalcharacteristics．DesignedanewbridgestructureofradiationVCSELDBRmirrorsrequired，identifiedthe

6、strainquantumwellactiveregionmaterialcomposition,Determinedthestructureofepitaxialfilms，bymolecularbeamepitaxy(MBE)growthofepitaxialwaferscompleted．Thisrestrictionontheoxideandtheetchingprocesswasoptimizedtoobtaintheidealconditions．Bylithography,etching，oxidation，thinning，c

7、oatingandotherprocessestoproducetheNfacethelightofnewradiationbridgestructure980nmVCSELdevice．BndgestructureontheradiationcharacteristicsofVCSELdevicesvoltammetry,opticalandelectricalproperties，opticalproperties，temperaturecharacteristicsandsomerelevantcharacteristicsofthet

8、est．BycomparisonwiththetraditionalVCSELdevices．theresultsshowthatthenewbridgestruc