VCSEL Epi Wafer på GaAs / InP Substrat

Ganwafer, as a manufacturer focusing on the research and development, production and sales of compound semiconductor epitaxial stack wafers, includes InP and GaAs-based optoelectronic products. We can provide high-performance VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) epi wafer grown on GaAs or InP by MBE or MOCVD for the optical communication and intelligent sensing industries. In addition, we accept customized epi-strukturertil VCSEL. VCSEL-produktteknologien når globalt niveau. Flere specifikationer for VCSEL epi wafer henvises til følgende del.

1. Specifikationer for VCSEL Epi Wafer

The series of products fabricated on VCSEL epi-wafer currently produced can be widely used in optical communications, consumer electronics, industry, automotive, industry and other fields. The VCSEL laser wafers from Ganwafer include:

No.1 GaAs baseret 850nm/905nm/940nm VCSEL epitaksial wafer: bruges til optisk kommunikation, lidar, 3D sensing (mobiltelefon);

No.2 GaAs baseret 808nm/9XXnm/980nm VCSEL halvleder laser epi-wafer: bruges i industrien, mærkning, medicinsk behandling og rækkevidde;

No.3 GaAs baseret 650nm/680nm/795nm VCSEL epi wafer: bruges til industriel sensing og atomure;

Nr.4 Inp baseret 1,3um/1,5um laser og detektor (PIN, APD) epitaksial wafer: bruges til optisk kommunikation.

2. VCSEL epitaksial vækst

VCSEL epi-struktur er hovedsageligt sammensat af et aktivt lag, der genererer fotoner og en distribueret Bragg-reflektor (DBR). Det aktive lag er klemt mellem de øvre og nedre fordelte Bragg-reflektorer for at danne en sandwich-lignende struktur. Det kræver meget høj epitaksial vækstkvalitet. Fotonerne genereret af det aktive lag reflekterer frem og tilbage i de øverste og nederste to fordelte Bragg-spejle for at producere en resonanseffekt og til sidst forstærke og danne laserlys. Hver distribueret Bragg-reflektor er sammensat af mange epitaksiale lag, og brydningsindekset og tykkelsen af ​​hvert epitaksiallag er tilpasset til at forårsage konstruktiv interferens for at generere lysbølger med den ønskede bølgelængde.

Skematisk diagram af VCSEL-struktur

Modulation af fordelingen af ​​doping og ensartetheden af ​​sammensætningen er afgørende for at bestemme den endelige ydeevne af enheden. DBR-ensartethed af VCSEL-epitaksien bestemmer selve enhedens bølgelængdeudbytte. Masseproducerede 6-tommer VCSEL-epitaksiale wafere skal sikre en bølgelængdeensartethed på omkring 1 nm for stabilt at kontrollere produktets bølgelængde. Produktionen af ​​en højtydende VCSEL-laser skal kontrollere 6-tommer partikler/defekter inden for 100 for at sikre et overfladeudbytte på mere end 99 %.

I modsætning til 850nm VSCEL laserdiode epi-wafer, som er meget udbredt inden for optisk kommunikation, er 940nm VSCEL epi wafer ret anderledes end førstnævnte med hensyn til halvlederelementsammensætning, og denne forskel afspejles i masseproduktionsprocessen af ​​epitaksiale wafere . InGaAs/AlGaAs multikvantebrønden er det mest egnede lysemitterende lagmateriale til VCSEL epi-struktur, ligesom LED'en bruger indium til at modulere bølgelængden.

Den største vanskelighed ligger i, hvordan man sikrer, at strukturen af ​​hvert lag af VSCEL epitaksial wafer kan opretholde ensartet vækst. Fra et strukturelt synspunkt skal den epitaksielle vækst af en VSCEL-enhed generelt nå 300 lag, og hvert lag inklusive den mellemliggende kvalitet skal gøres meget ensartet på procesniveau. For at sikre kvaliteten af ​​hvert epitaksialt VCSEL-lag skal den epitaksiale vækstproces præcist raffineres til tykkelsen af ​​hvert epitaksiallag og fuldt ud modulere dopingfordelingen og -sammensætningen under en tilstand af snesevis af gange den konventionelle LED-driftsstrømtæthed . Ensartethed gør det muligt at dyrke højkvalitets krystaller med lav defektdensitet for at opnå højtydende VCSEL-wafer med lang levetid.

3. Sammenligning med Edge-Emitting Laser og Light-Emitting Diode

Sammenlignet med edge-emitting laser (EEL) og light-emitting diode (LED) teknologier er de overordnede fordele ved VCSEL god strålekvalitet, lave omkostninger, lille størrelse og nem procesintegration. Derudover har VCSEL også fordelen ved høj bølgelængdestabilitet i driftstemperaturområdet og kan være retningsbestemt for at maksimere outputeffektiviteten. Fordi VCSEL er top-emitterende (LED er også top-emitterende), kan den testes på en wafer, kan integreres med optiske enheder og monteres på et printkort (PCB) som en blottet VCSEL-chip eller pakke med lasere , drivere og kontrollogiske kredsløb. Selvom udgangseffekten fra laser fremstillet på VCSEL epi wafer er mindre end på EEL epitaksial wafer, kan den udvides ved at skabe VCSEL arrays.

Med forbedringen af ​​VCSEL-epitaksiudbytte og omkostningskontrol vælger flere og flere applikationslyskilder VCSEL. VCSEL epi wafer er kerneteknologien inden for Internet of Things, smart home, ubemandet kørsel og gestusgenkendelse. VCSEL-teknologi vil også blive valget til stabilitet og lav-effekt applikationer. Ud over enheder i forbrugerkvalitet har VCSEL epi wafer også brede anvendelsesmuligheder i bilindustrien.

For mere information, kontakt os venligst e-mail på sales@ganwafer.com og tech@ganwafer.com.