VCSEL Epi Wafer en sustrato GaAs/InP
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-estructuraspara VCSEL. La tecnología del producto VCSEL alcanza el nivel global. Para obtener más especificaciones de la oblea epi VCSEL, consulte la siguiente parte.
1. Especificaciones de 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:
Oblea epitaxial VCSEL de 850nm/905nm/940nm basada en GaAs n.º 1: utilizada para comunicación óptica, lidar, detección 3D (teléfono móvil);
Oblea láser semiconductor VCSEL de 808nm/9XXnm/980nm basada en GaAs n.º 2: se utiliza en la industria, el marcado, el tratamiento médico y el alcance;
No.3 GaAs basado en 650nm/680nm/795nm VCSEL epi wafer: utilizado para sensores industriales y relojes atómicos;
Oblea epitaxial de detector y láser (PIN, APD) de 1,3 um/1,5 um basada en Inp n.º 4: se utiliza para la comunicación óptica.
2. Crecimiento epitaxial VCSEL
La estructura epi de VCSEL se compone principalmente de una capa activa que genera fotones y un reflector de Bragg distribuido (DBR). La capa activa está intercalada entre los reflectores Bragg distribuidos superior e inferior para formar una estructura tipo sándwich. Requiere una calidad de crecimiento epitaxial muy alta. Los fotones generados por la capa activa se reflejan de un lado a otro en los dos espejos Bragg distribuidos superior e inferior para producir un efecto de resonancia y, finalmente, amplificar y formar luz láser. Cada reflector Bragg distribuido se compone de muchas capas epitaxiales, y el índice de refracción y el grosor de cada capa epitaxial se personalizan para provocar una interferencia constructiva que genere ondas de luz de la longitud de onda deseada.
Diagrama esquemático de la estructura VCSEL
La modulación de la distribución del dopaje y la uniformidad de la composición son cruciales para determinar el rendimiento final del dispositivo. La uniformidad DBR de la epitaxia VCSEL determina el rendimiento de la longitud de onda del propio dispositivo. Las obleas epitaxiales VCSEL de 6 pulgadas producidas en masa deben garantizar una uniformidad de longitud de onda de aproximadamente 1 nm para controlar de manera estable la longitud de onda del producto. La producción de un láser VCSEL de alto rendimiento necesita controlar partículas/defectos de 6 pulgadas dentro de 100 para garantizar un rendimiento superficial de más del 99 %.
A diferencia de la oblea epi de diodo láser VSCEL de 850 nm, que se usa ampliamente en el campo de las comunicaciones ópticas, la oblea epi de 940 nm VSCEL es bastante diferente de la anterior en términos de composición de elementos semiconductores, y esta diferencia se refleja en el proceso de producción en masa de obleas epitaxiales. . El pozo multicuántico InGaAs/AlGaAs es el material de capa emisor de luz más adecuado para la epiestructura VCSEL, al igual que el LED utiliza indio para modular la longitud de onda.
La mayor dificultad radica en cómo garantizar que la estructura de cada capa de la oblea epitaxial VSCEL pueda mantener un crecimiento uniforme. Desde el punto de vista estructural, el crecimiento epitaxial de un dispositivo VSCEL generalmente debe alcanzar las 300 capas, y cada capa, incluida la calidad intermedia, debe hacerse muy uniforme en el nivel del proceso. Para garantizar la calidad de cada capa epitaxial VCSEL, el proceso de crecimiento epitaxial debe refinarse con precisión al grosor de cada capa epitaxial y modular completamente la distribución y composición del dopaje en condiciones de decenas de veces la densidad de corriente de funcionamiento del LED convencional. . La uniformidad le permite cultivar cristales de alta calidad y baja densidad de defectos para obtener una oblea VCSEL de alto rendimiento y larga duración.
3. Comparación con láser emisor de borde y diodo emisor de luz
En comparación con las tecnologías de láser emisor de borde (EEL) y diodo emisor de luz (LED), las ventajas generales de VCSEL son la buena calidad del haz, el bajo costo, el tamaño pequeño y la fácil integración del proceso. Además, VCSEL también tiene la ventaja de una alta estabilidad de longitud de onda en el rango de temperatura de funcionamiento y puede enfocarse direccionalmente para maximizar la eficiencia de salida. Debido a que VCSEL es de emisión superior (el LED también es de emisión superior), puede probarse en una oblea, puede integrarse con dispositivos ópticos y montarse en una placa de circuito impreso (PCB) como un chip VCSEL desnudo o en un paquete con láseres. , controladores y circuitos lógicos de control. Aunque la potencia de salida del láser fabricado en una oblea epitaxial VCSEL es más pequeña que la de una oblea epitaxial EEL, se puede expandir creando arreglos VCSEL.
Con la mejora del rendimiento de epitaxia y el control de costos de VCSEL, cada vez más fuentes de luz de aplicaciones eligen VCSEL. VCSEL epi wafer es la tecnología central en los campos de Internet de las cosas, hogar inteligente, conducción no tripulada y reconocimiento de gestos. La tecnología VCSEL también se convertirá en la opción para aplicaciones de estabilidad y bajo consumo. Además de los dispositivos para el consumidor, la oblea epi VCSEL también tiene amplias perspectivas de aplicación en la industria automotriz.
Para obtener más información, contáctenos por correo electrónico a sales@ganwafer.com y tech@ganwafer.com.
