976nm大功率VCSEL的結(jié)構(gòu)計(jì)算與氧化工藝研究
發(fā)布時(shí)間：2021-09-23 00:58
垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）相比邊發(fā)射半導(dǎo)體激光器在光場(chǎng)模式、調(diào)制速率、輸出功率、批量制造等方面更有優(yōu)勢(shì),因而該類器件的研制一直都是半導(dǎo)體光電子器件方向的重要分支之一。近幾年,隨著VCSEL器件在消費(fèi)電子、3D感測(cè)、虛擬現(xiàn)實(shí)、激光照明、激光武器、激光制導(dǎo)等領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用,有關(guān)VCSEL器件設(shè)計(jì)和生長(zhǎng)制作的科學(xué)研究和技術(shù)攻關(guān)越來越受到國(guó)內(nèi)外相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的重視。本文主要針對(duì)應(yīng)用于紅外照明的976nm大功率VCSEL開展工作,研究?jī)?nèi)容包括:976 nm大功率VCSEL的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算,DBR結(jié)構(gòu)的材料特性測(cè)試分析,濕法氧化工藝研究,器件制作流程設(shè)計(jì)等,主要得出以下結(jié)論:基于傳輸矩陣?yán)碚?對(duì)DBR結(jié)構(gòu)進(jìn)行了反射特性計(jì)算和設(shè)計(jì)優(yōu)化:通過應(yīng)變量子阱理論,對(duì)MQW結(jié)構(gòu)進(jìn)行了理論計(jì)算和設(shè)計(jì);最終確定了976nm大功率VCSEL的整體外延材料結(jié)構(gòu)。根據(jù)DBR結(jié)構(gòu)理論計(jì)算的結(jié)果,設(shè)計(jì)并外延生長(zhǎng)了不同摻雜A10.9Ga0.1As/GaAs DBR結(jié)構(gòu),通過XRD搖擺曲線,SEM圖像,ECV測(cè)試及低溫光致發(fā)光光譜測(cè)試,研究了不同摻雜類型及濃度對(duì)DBR結(jié)構(gòu)的材料特性和光學(xué)特性的影響。結(jié)果表明,...
【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】：83 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
016-2021年全球半導(dǎo)體激光器市場(chǎng)情況預(yù)測(cè)（來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院）
圖 1-2 VCSEL 未來市場(chǎng)規(guī)模趨勢(shì)。Fig 1-2 The trends of VCSEL future market scale直腔面發(fā)射激光器簡(jiǎn)介直腔面發(fā)射激光器簡(jiǎn)稱 VCSEL，是指光出射方向與襯底表面垂直器[10]。此概念最早是由日本東京工業(yè)大學(xué)伊賀健一(Kenichi Iga)于，經(jīng)過四十多年的發(fā)展，對(duì) VCSEL 的研究已經(jīng)從材料生長(zhǎng)，工藝裝到應(yīng)用領(lǐng)域的拓展等各個(gè)方面均獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。垂直腔面發(fā)射激光器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)據(jù)半導(dǎo)體激光器激光出射方式的不同，分為邊發(fā)射半導(dǎo)體激光器和激光器，圖 1-3（a）為 VCSEL 的結(jié)構(gòu)示意圖，其結(jié)構(gòu)主要由有源鏡三部分構(gòu)成，光學(xué)諧振腔與半導(dǎo)體芯片的襯底互相垂直，激光由。圖 1-3（b）為邊發(fā)射半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)示意圖，其結(jié)構(gòu)主要包下限制層和上下波導(dǎo)層，激光出射方向與諧振腔平行，在橫向和縱光束發(fā)散角度。
圖 1-2 VCSEL 未來市場(chǎng)規(guī)模趨勢(shì)。Fig 1-2 The trends of VCSEL future market scale1.1 垂直腔面發(fā)射激光器簡(jiǎn)介垂直腔面發(fā)射激光器簡(jiǎn)稱 VCSEL，是指光出射方向與襯底表面垂直的半導(dǎo)體激光器[10]。此概念最早是由日本東京工業(yè)大學(xué)伊賀健一(Kenichi Iga)于 1977 年提出的，經(jīng)過四十多年的發(fā)展，對(duì) VCSEL 的研究已經(jīng)從材料生長(zhǎng)，工藝制作、器件封裝到應(yīng)用領(lǐng)域的拓展等各個(gè)方面均獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。1.1.1 垂直腔面發(fā)射激光器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)根據(jù)半導(dǎo)體激光器激光出射方式的不同，分為邊發(fā)射半導(dǎo)體激光器和面發(fā)射半導(dǎo)體激光器，圖 1-3（a）為 VCSEL 的結(jié)構(gòu)示意圖，其結(jié)構(gòu)主要由有源區(qū)和上下反射鏡三部分構(gòu)成，光學(xué)諧振腔與半導(dǎo)體芯片的襯底互相垂直，激光由芯片表面出射。圖 1-3（b）為邊發(fā)射半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)示意圖，其結(jié)構(gòu)主要包括有源區(qū)，上下限制層和上下波導(dǎo)層，激光出射方向與諧振腔平行，在橫向和縱向具有不同的光束發(fā)散角度。
本文編號(hào)：3404706
【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】：83 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
016-2021年全球半導(dǎo)體激光器市場(chǎng)情況預(yù)測(cè)（來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院）
圖 1-2 VCSEL 未來市場(chǎng)規(guī)模趨勢(shì)。Fig 1-2 The trends of VCSEL future market scale直腔面發(fā)射激光器簡(jiǎn)介直腔面發(fā)射激光器簡(jiǎn)稱 VCSEL，是指光出射方向與襯底表面垂直器[10]。此概念最早是由日本東京工業(yè)大學(xué)伊賀健一(Kenichi Iga)于，經(jīng)過四十多年的發(fā)展，對(duì) VCSEL 的研究已經(jīng)從材料生長(zhǎng)，工藝裝到應(yīng)用領(lǐng)域的拓展等各個(gè)方面均獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。垂直腔面發(fā)射激光器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)據(jù)半導(dǎo)體激光器激光出射方式的不同，分為邊發(fā)射半導(dǎo)體激光器和激光器，圖 1-3（a）為 VCSEL 的結(jié)構(gòu)示意圖，其結(jié)構(gòu)主要由有源鏡三部分構(gòu)成，光學(xué)諧振腔與半導(dǎo)體芯片的襯底互相垂直，激光由。圖 1-3（b）為邊發(fā)射半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)示意圖，其結(jié)構(gòu)主要包下限制層和上下波導(dǎo)層，激光出射方向與諧振腔平行，在橫向和縱光束發(fā)散角度。
圖 1-2 VCSEL 未來市場(chǎng)規(guī)模趨勢(shì)。Fig 1-2 The trends of VCSEL future market scale1.1 垂直腔面發(fā)射激光器簡(jiǎn)介垂直腔面發(fā)射激光器簡(jiǎn)稱 VCSEL，是指光出射方向與襯底表面垂直的半導(dǎo)體激光器[10]。此概念最早是由日本東京工業(yè)大學(xué)伊賀健一(Kenichi Iga)于 1977 年提出的，經(jīng)過四十多年的發(fā)展，對(duì) VCSEL 的研究已經(jīng)從材料生長(zhǎng)，工藝制作、器件封裝到應(yīng)用領(lǐng)域的拓展等各個(gè)方面均獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。1.1.1 垂直腔面發(fā)射激光器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)根據(jù)半導(dǎo)體激光器激光出射方式的不同，分為邊發(fā)射半導(dǎo)體激光器和面發(fā)射半導(dǎo)體激光器，圖 1-3（a）為 VCSEL 的結(jié)構(gòu)示意圖，其結(jié)構(gòu)主要由有源區(qū)和上下反射鏡三部分構(gòu)成，光學(xué)諧振腔與半導(dǎo)體芯片的襯底互相垂直，激光由芯片表面出射。圖 1-3（b）為邊發(fā)射半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)示意圖，其結(jié)構(gòu)主要包括有源區(qū)，上下限制層和上下波導(dǎo)層，激光出射方向與諧振腔平行，在橫向和縱向具有不同的光束發(fā)散角度。
本文編號(hào)：3404706
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