VCSEL Epi Wafer trên GaAs / InP Substrate

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 cấu trúc epicho VCSEL. Công nghệ sản phẩm VCSEL đạt đến trình độ toàn cầu. Thông số kỹ thuật khác của VCSEL epi wafer vui lòng tham khảo phần sau.

1. Thông số kỹ thuật của 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:

Tấm wafer hình tròn VCSEL 850nm / 905nm / 940nm dựa trên GaAs số 1: được sử dụng cho giao tiếp quang học, lidar, cảm biến 3D (điện thoại di động);

VCSEL laser epi-wafer bán dẫn 808nm / 9XXnm / 980nm dựa trên GaAs số 2: được sử dụng trong công nghiệp, đánh dấu, điều trị y tế và phạm vi;

Tấm wafer epi VCSEL VCSEL dựa trên GaAs số 3 dựa trên GaAs số 3: được sử dụng cho cảm biến công nghiệp và đồng hồ nguyên tử;

Tấm bán kính laser và đầu dò 1.3um / 1.5um dựa trên số 4 inch (PIN, APD): được sử dụng cho giao tiếp quang học.

2. Tăng trưởng biểu mô VCSEL

Cấu trúc VCSEL epi chủ yếu bao gồm một lớp hoạt động tạo ra các photon và một bộ phản xạ Bragg phân tán (DBR). Lớp hoạt động được kẹp giữa các tấm phản xạ Bragg phân bố trên và dưới để tạo thành một cấu trúc giống như bánh sandwich. Nó đòi hỏi chất lượng tăng trưởng biểu mô rất cao. Các photon được tạo ra bởi lớp hoạt động phản xạ qua lại trong hai gương Bragg phân bố trên và dưới để tạo ra hiệu ứng cộng hưởng, và cuối cùng là khuếch đại và tạo thành ánh sáng laser. Mỗi gương phản xạ Bragg phân bố bao gồm nhiều lớp biểu mô, và chiết suất và độ dày của mỗi lớp biểu mô được tùy chỉnh để gây ra giao thoa xây dựng để tạo ra sóng ánh sáng có bước sóng mong muốn.

Sơ đồ cấu trúc VCSEL

Việc điều chỉnh sự phân bố của doping và tính đồng nhất của thành phần là rất quan trọng trong việc xác định hiệu suất cuối cùng của thiết bị. Tính đồng nhất DBR của epitaxy VCSEL xác định năng suất bước sóng của chính thiết bị. Các tấm wafer hình chóp VCSEL 6 inch được sản xuất hàng loạt cần đảm bảo độ đồng đều của bước sóng khoảng 1 nm để kiểm soát ổn định bước sóng của sản phẩm. Việc sản xuất tia laser VCSEL năng suất cao cần phải kiểm soát các hạt / khuyết tật 6 inch trong phạm vi 100 để đảm bảo hiệu suất bề mặt hơn 99%.

Không giống như tấm epi-wafer diode laser VSCEL 850nm, được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực truyền thông quang học, tấm wafer epi 940nm VSCEL khá khác biệt so với trước đây về thành phần phần tử bán dẫn, và sự khác biệt này được phản ánh trong quá trình sản xuất hàng loạt tấm wafer hình tròn. . Giếng đa lượng tử InGaAs / AlGaAs là vật liệu lớp phát sáng phù hợp nhất cho cấu trúc epi VCSEL, giống như đèn LED sử dụng indium để điều biến bước sóng.

Khó khăn lớn nhất nằm ở chỗ làm thế nào để đảm bảo rằng cấu trúc của từng lớp của tấm wafer biểu mô VSCEL có thể duy trì sự phát triển đồng đều. Từ quan điểm cấu trúc, sự tăng trưởng biểu mô của một thiết bị VSCEL nói chung phải đạt đến 300 lớp, và mỗi lớp bao gồm cả chất lượng trung gian cần phải được tạo ra rất đồng đều trên cấp độ quy trình. Để đảm bảo chất lượng của mỗi lớp biểu mô VCSEL, quá trình tăng trưởng biểu mô cần được tinh chỉnh chính xác đến độ dày của từng lớp biểu mô, và điều chỉnh hoàn toàn sự phân bố và thành phần doping trong điều kiện gấp hàng chục lần mật độ dòng điện hoạt động của đèn LED thông thường . Tính đồng nhất cho phép nó phát triển các tinh thể có mật độ khuyết tật thấp chất lượng cao để thu được tấm VCSEL hiệu suất cao, tuổi thọ cao.

3. So sánh với Laser phát quang và Diode phát quang

So với công nghệ laser phát quang (EEL) và diode phát quang (LED), ưu điểm chung của VCSEL là chất lượng chùm tia tốt, chi phí thấp, kích thước nhỏ và dễ dàng tích hợp quy trình. Ngoài ra, VCSEL còn có ưu điểm là độ ổn định bước sóng cao trong dải nhiệt độ hoạt động, và có thể lấy nét định hướng để tối đa hóa hiệu quả đầu ra. Vì VCSEL là loại phát quang đỉnh (LED cũng là loại phát quang đỉnh), nên nó có thể được kiểm tra trên tấm wafer, có thể được tích hợp với các thiết bị quang học và được gắn trên bảng mạch in (PCB) như một chip VCSEL trần hoặc gói bằng tia laser , trình điều khiển và mạch logic điều khiển. Mặc dù công suất đầu ra của laser được chế tạo trên tấm wafer epi VCSEL nhỏ hơn so với công suất trên tấm wafer của EEL, nó có thể được mở rộng bằng cách tạo ra các mảng VCSEL.

Với việc cải thiện năng suất và kiểm soát chi phí của VCSEL, ngày càng có nhiều nguồn sáng ứng dụng lựa chọn VCSEL. VCSEL epi wafer là công nghệ cốt lõi trong các lĩnh vực Internet vạn vật, nhà thông minh, lái xe không người lái và nhận dạng cử chỉ. Công nghệ VCSEL cũng sẽ trở thành sự lựa chọn cho các ứng dụng ổn định và tiêu thụ điện năng thấp. Ngoài các thiết bị cấp cho người tiêu dùng, VCSEL epi wafer cũng có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp ô tô.

Để biết thêm thông tin, vui lòng liên hệ với chúng tôi qua email sales@ganwafer.com và tech@ganwafer.com.