VCSEL-Epi-Wafer auf 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-Strukturenfür VCSEL. Die VCSEL-Produkttechnologie erreicht globales Niveau. Weitere Spezifikationen des VCSEL-Epi-Wafers finden Sie im folgenden Teil.
1. Spezifikationen des VCSEL-Epi-Wafers
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:
Nr. 1 GaAs-basierter 850 nm/905 nm/940 nm VCSEL-Epitaxialwafer: verwendet für optische Kommunikation, Lidar, 3D-Sensorik (Mobiltelefon);
Nr. 2 GaAs-basierter 808 nm/9XX nm/980 nm VCSEL-Halbleiterlaser-Epi-Wafer: wird in der Industrie, Markierung, medizinischen Behandlung und Entfernungsmessung verwendet;
Nr. 3 GaAs-basierter 650 nm/680 nm/795 nm VCSEL-Epi-Wafer: wird für industrielle Sensoren und Atomuhren verwendet;
Nr. 4 Inp-basierter 1,3-um-/1,5-um-Laser und -Detektor (PIN, APD) Epitaxialwafer: Wird für die optische Kommunikation verwendet.
2. VCSEL-Epitaxiewachstum
Die VCSEL-Epi-Struktur besteht hauptsächlich aus einer aktiven Schicht, die Photonen erzeugt, und einem verteilten Bragg-Reflektor (DBR). Die aktive Schicht ist zwischen den oberen und unteren verteilten Bragg-Reflektoren angeordnet, um eine sandwichartige Struktur zu bilden. Es erfordert eine sehr hohe epitaktische Wachstumsqualität. Die von der aktiven Schicht erzeugten Photonen werden in den oberen und unteren zwei verteilten Bragg-Spiegeln hin und her reflektiert, um einen Resonanzeffekt zu erzeugen, und verstärken und bilden schließlich Laserlicht. Jeder verteilte Bragg-Reflektor besteht aus vielen Epitaxieschichten, und der Brechungsindex und die Dicke jeder Epitaxieschicht sind kundenspezifisch angepasst, um eine konstruktive Interferenz zu verursachen, um Lichtwellen der gewünschten Wellenlänge zu erzeugen.
Schematische Darstellung der VCSEL-Struktur
Die Modulation der Dotierungsverteilung und die Einheitlichkeit der Zusammensetzung sind entscheidend für die endgültige Leistungsfähigkeit der Vorrichtung. Die DBR-Gleichmäßigkeit der VCSEL-Epitaxie bestimmt die Wellenlängenausbeute der Vorrichtung selbst. Massenproduzierte 6-Zoll-VCSEL-Epitaxiewafer müssen eine Wellenlängengleichmäßigkeit von etwa 1 nm sicherstellen, um die Wellenlänge des Produkts stabil zu steuern. Die Produktion eines VCSEL-Lasers mit hoher Ausbeute muss 6-Zoll-Partikel/Defekte innerhalb von 100 kontrollieren, um eine Oberflächenausbeute von mehr als 99 % zu gewährleisten.
Im Gegensatz zu 850-nm-VSCEL-Laserdioden-Epi-Wafern, die im Bereich der optischen Kommunikation weit verbreitet sind, unterscheidet sich der 940-nm-VSCEL-Epi-Wafer in Bezug auf die Zusammensetzung der Halbleiterelemente erheblich von den ersteren, und dieser Unterschied spiegelt sich im Massenproduktionsprozess von Epitaxie-Wafern wider . Der InGaAs/AlGaAs-Multi-Quantum-Well ist das am besten geeignete lichtemittierende Schichtmaterial für die VCSEL-Epi-Struktur, genau wie die LED Indium verwendet, um die Wellenlänge zu modulieren.
Die größte Schwierigkeit besteht darin, sicherzustellen, dass die Struktur jeder Schicht des VSCEL-Epitaxialwafers ein gleichmäßiges Wachstum aufrechterhalten kann. Aus struktureller Sicht muss das epitaxiale Wachstum einer VSCEL-Vorrichtung im Allgemeinen 300 Schichten erreichen, und jede Schicht einschließlich der Zwischenqualität muss auf der Prozessebene sehr gleichmäßig gemacht werden. Um die Qualität jeder VCSEL-Epitaxieschicht sicherzustellen, muss der Epitaxie-Wachstumsprozess genau auf die Dicke jeder Epitaxieschicht verfeinert werden und die Dotierungsverteilung und -zusammensetzung unter der Bedingung eines Dutzendfachen der herkömmlichen LED-Betriebsstromdichte vollständig modulieren . Die Gleichmäßigkeit ermöglicht es, qualitativ hochwertige Kristalle mit geringer Defektdichte zu züchten, um einen leistungsstarken, langlebigen VCSEL-Wafer zu erhalten.
3. Vergleich mit kantenemittierendem Laser und Leuchtdiode
Verglichen mit Kantenemissionslasern (EEL) und Leuchtdioden (LED)-Technologien sind die Gesamtvorteile von VCSEL eine gute Strahlqualität, niedrige Kosten, geringe Größe und einfache Prozessintegration. Darüber hinaus hat VCSEL auch den Vorteil einer hohen Wellenlängenstabilität im Betriebstemperaturbereich und kann gerichtet fokussiert werden, um die Ausgangseffizienz zu maximieren. Da VCSEL nach oben emittierend ist (LED ist auch nach oben emittierend), kann es auf einem Wafer getestet, in optische Geräte integriert und als nackter VCSEL-Chip auf einer Leiterplatte (PCB) montiert oder mit Lasern verpackt werden , Treiber und Steuerlogikschaltungen. Obwohl die Ausgangsleistung eines auf einem VCSEL-Epi-Wafer hergestellten Lasers kleiner ist als die auf einem EEL-Epitaxie-Wafer, kann sie durch Erzeugen von VCSEL-Arrays erweitert werden.
Mit der Verbesserung der VCSEL-Epitaxieausbeute und Kostenkontrolle entscheiden sich immer mehr Anwendungslichtquellen für VCSEL. Der VCSEL-Epi-Wafer ist die Kerntechnologie in den Bereichen Internet der Dinge, Smart Home, unbemanntes Fahren und Gestenerkennung. Die VCSEL-Technologie wird auch die Wahl für Stabilitäts- und Low-Power-Anwendungen werden. Neben verbrauchergerechten Geräten hat der VCSEL-Epi-Wafer auch breite Anwendungsperspektiven in der Automobilindustrie.
Für weitere Informationen kontaktieren Sie uns bitte per E-Mail unter sales@ganwafer.com und tech@ganwafer.com.
