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长波长面射型雷射
来源: | 作者:LiLi | 发布时间: 2024-12-11 | 451 次浏览 | 分享到:

×1017cm-3)的InP 披覆层(cladding layer)以及0.22微米厚的 Zn 掺杂(~3×1018cm-3)GaInAsP 做为金属电极接触层(contact layer)。在这个磊晶片表面以热蒸镀法(thermal evaporation)镀上环形的p 型金属电极后,用硫酸:双氧水:水=3:1:1的比例以及盐酸:磷酸=1:1的溶液进行湿式蚀刻以形成直径50~15微米的蚀刻高台(mesa),蚀刻深度为1.6微米。去除蚀刻保护光阻后,利用电子束蒸镀(electron beam evaporation)在上方镀上3.5对的SiO2/Si 介电质 DBR 作为上反射镜,再利用C2F6活性离子蚀刻(reactive ion etching, RIE)移除环状金属电极上的介电质以供后续元件点测,基板背面经过研磨抛光后镀上背电极并留下200×300μm2的窗口供雷射输出。完成制程后元件可以在室温下以脉冲电激发光操作,直径40微米的元件阈值电流值为 260mA,在液态氮冷却至77K 环境下最低阈值电流为13mA,这是首次利用磊晶 DBR结合介电质 DBR的混成式GaInAsP长波长1.55微米范围面射型雷射电激发光的纪录[38]。

1993年东京工业大学T.Baba 和Iga 教授团队制作出接近室温下连续波操作的GaInAsP/InP 面射型雷射[39],与先前成果相较之下主要差异在于发光波长1.37微米的GaInAsP/InP 发光层借由制程方式再成长形成圆形平面埋入式异质结构(circular planar buried heterostructure, CPBH)[40],p侧镜面由8.5对 MgO/Si DBR与 Au/Ni/Au 所组成,n侧镜面则由6 对 SiO2/Si 介电质 DBR构成。元件 p侧借由镓焊料(Ga solder)贴合到镀金的钻石导热板,借由 MgO/Si较高的热传导系数以及散热片有助于移除元件电激发光操作过程中产生的热,使元件可以在接近室温环境下连续波操作。在77K 温度下元件可以连续波操作且大多数元件阈值电流值约为10mA,最低可达0.42mA。在20°C下可以脉冲电激发光操作,阈值电流为18mA。最高可以维持连续波操作的温度为14°C,此时阈值电流值为22mA,远场发散角为4.2°,这已经是 GaInAsP 长波长面射型雷射最接近室温下连续波操作的纪录。