GaN VCSEL:改进生产工艺

对腔体厚度的卓越控制宛如一位精准的狙击手,精确锁定了发射波长的目标。日本工程师们凭借一项革命性的工艺,成功打造出效率极高的VCSEL,其发射波长与目标波长如丝般顺滑地接近。

这一卓越的进步是名城大学与国家先进工业科学和技术研究所科研人员携手共铸的辉煌成果,它将有力推动氮化镓基垂直腔面发射激光器的商业化进程,并有望在自适应前照灯、视网膜扫描显示器以及护理点测试和可见光通信系统中大放异彩。

该团队所研发的激光器,其发射波长精准锁定在417.7nm,与目标值仅相差0.3nm的细微差距,且其壁塞效率峰值竟能突破20%的惊人界限。对于氮化镓垂直腔面发射激光器而言,这一效率堪称业界翘楚。展望未来,名城大学团队发言人竹内哲也向复合半导体透露,他尚未听闻有其他团队能够突破氮化镓基垂直腔面发射激光器20%的效率壁垒。

Takeuchi及其团队在氮化镓基VCSEL生产工艺的改进之路上历经数年磨砺,终于迎来了胜利的曙光。这类激光器拥有一对独特的电介质镜,由交替排列的AlInN和GaN层巧妙构建而成,其中顶部和底部镜片的创新设计极大地简化了制造流程,无需繁琐的基板去除步骤。然而,在40对AlInN和GaN层中生长出高质量的镜片并非易事,这如同在薄冰上行走,需小心翼翼、精益求精。

为了提升这种反射镜的品质,Takeuchi及其团队先是运用热氢工艺对AlInN表面进行精心清洁,随后又引入反射率光谱的原位测量技术,以实现对腔体厚度的精准掌控。在引入这一改进之前,生长速率的微小偏差可能导致腔共振波长产生显著偏移,从而威胁到器件性能的稳定性。然而,通过引入原位监测技术,团队成功将腔长控制在目标波长的0.5%以内,犹如一位精湛的乐手,将音乐的旋律调至最佳状态。

在此突破的基础上,该团队进一步利用垂直腔测试结构对ITO层和N2O5间隔层的厚度进行精细校准。这一特殊方法的选择,部分原因在于工程团队无法使用具备原位监测功能的溅射系统。Takeuchi解释道:“另一个原因是总厚度仅为腔体中GaN基层总厚度的十分之一,因此ITO/N2O5的厚度偏差对整体性能的影响相对有限。”通过对10对AlInN和GaN镜对的深入研究,团队发现当溅射ITO和N2O5时,在共振波长方面的控制精度可达±3%。由于该团队的VCSEL设计采用了4l腔结构,两个氧化物层的厚度仅为0.3l,因此由这对氧化物层引起的实际厚度偏差相对较小,约为GaN基3.7l腔的一半。

该团队将这种创新的腔体设计成功融入VCSEL产品组合中,这一产品组合包括多种尺寸的台面设计,直径从5毫米至20毫米不等,高度均为5纳米。这些台面通过BCl3干法蚀刻技术精确定义,确保横向电流和光学限制得到有效实现。晶圆上的测量结果显示,激光波长为417.7nm,与目标波长418nm的偏差仅为0.1%,展现了极高的精度和稳定性。直径为8μm的变体表现尤为出色,其峰值功率达到13.1mW,是团队之前最佳结果的三倍之多。在壁插效率方面,直径为5mm的设计展现出了令人瞩目的性能,效率峰值高达21.3%,在驱动电流为8.44mA的条件下,产生的输出功率接近10mW。

竹内认为,虽然封装技术可以在一定程度上提升器件性能,但提升幅度有限。他和他的同事们正致力于将壁插效率进一步提升至40%左右的水平,以推动氮化镓基垂直腔面发射激光器在更多领域实现广泛应用。

上图展示了该团队研发的VCSEL产品中的5纳米高台面设计,它如同精密的光学舞台,确保横向电流和光学限制得以完美实现,为未来的光学通信和显示技术开辟了崭新的道路。

永霖光电-UVSIS-UVLED紫外线应用专家-独家发布
 

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:/a/701360.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

阿里云物联网平台案例教程

1、定义: ​ 物联网(简称IOT)把任何物体与物联网相连接,进行消息的交换和通信,实现对物品的智能化识别。简单说是:物联网就是把所有的物体连接起来相互作用,形成一个互联互通的网络&#xff0c…

解读光纤模块的参数有哪些

光模块的具体参数有传输速率、传输距离、中心波长、光纤类型、光口类型、工作温度范围、最大功耗等。下面给大家详解一下各个参数的作用 因为光纤本身对光信号有色散、损耗等副作用。因此不同类型的光源发出的光所能传输的距离不一样。对接光接口时,应根据最远的信号…

【架构之路】微服务中常用的几种通信方式

2024年,计算机相关专业还值得选择吗? 强烈推荐 前些天发现了一个巨牛的人工智能学习网站,通俗易懂,风趣幽默,忍不住分享一下给大家。点击跳转到网站:人工智能 引言 微服务架构由于其灵活性、高可扩展性和易维护性&am…

Redis脑裂问题详解及解决方案

Redis脑裂问题 Redis脑裂问题是指在主从集群中同时存在两个主节点,这会导致不同客户端往不同的主节点写入数据,最终导致数据不一致,甚至数据丢失。 哨兵主从集群脑裂 场景描述 假设有三台服务器:一台主服务器,两台…

对Java中二维数组的深层认识

首先,在JAVA中,二维数组是一种数组的数组。它可以看作是一个矩阵,通常是由于表示二维数据节后,如表格和网格。 1.声明和初始化二维数组 声明 int[][] arr;初始化 int[][] arrnew int[3][4];或者用花括号嵌套 int[][] arr{{1,…

高温预警,快收下这份机房运维攻略

高温预警 华东区即将迎来最强高温,根据历史经验,数据机房在夏季高温环境导致设备温度过高,宕机事件明显增加,为保障系统健康稳定运行,需要针对数据机房空调、设备的运行状态及环境进行检查,并同时期开展防尘…

[Shell编程学习路线]--shell中重定向和管道符(详细介绍)

🏡作者主页:点击! 🛠️Shell编程专栏:点击! ⏰️创作时间:2024年6月12日10点50分 🀄️文章质量:93分 ——前言—— 在Shell编程中,重定向和管道符是两个…

MySQL 示例数据库大全

前言: 我们练习 SQL 时,总会自己创造一些测试数据或者网上找些案例来学习,其实 MySQL 官方提供了好几个示例数据库,在 MySQL 的学习、开发和实践中具有非常重要的作用,能够帮助初学者更好地理解和应用 MySQL 的各种功…

内行都在学的大模型黑书!外网爆火LLM手册

前言 在人工智能的浪潮中,自然语言处理(NLP)领域正经历着前所未有的变革。而在这场变革中,Transformer架构无疑成为了最引人瞩目的明星。作为对Transformer工作原理充满好奇的你,是否渴望深入了解这一技术的奥秘&…

Flutter基础 -- Flutter常用组件

目录 1. 文本组件 Text 1.1 基础用法 1.2 Text 定义 1.3 Text 示例 1.4 Text.rich、RichText 、TextSpan 1.5 RichText 示例 2. 导入资源 2.1 加入资源 2.2 加入图片 3. 图片组件 image 3.1 colorBlendMode 混合参数 3.2 fit 图片大小适配 3.3 ImageProvider 图片…

AI开发基础1-操作系统

这里介绍AI服务器开发所需的必要操作系统知识 1.文件系统 理论基础是《操作系统》,再深入些是《计算机组成原理》 目的是管理操作系统,核心是文件系统, 通过命令行操作 路径是文件系统中用来指示文件或目录位置的描述。 1.1 绝对路径 (Absolute Path)…

Linux ldd和ldconfig

ldconfig ldconfig 查看默认库路径和ld.so.conf包含的库路径,来建立运行时动态装载的库查找路径。 ldconfig命令的用途,主要是在默认搜寻目录(/lib和/usr/lib)以及动态库配置文件/etc/ld.so.conf内所列的目录下,搜索出可共享的动态链接库(格式如前介绍,lib*.so*),…

【python】OpenCV—Cartoonify and Portray

参考来自 使用PythonOpenCV将照片变成卡通照片 文章目录 1 卡通化codecv2.medianBlurcv2.adaptiveThresholdcv2.kmeanscv2.bilateralFilter 2 肖像画cv2.divide 1 卡通化 code import cv2 import numpy as npdef edge_mask(img, line_size, blur_value):gray cv2.cvtColor(…

第二证券炒股技巧:科创板和创业板参与门槛一样吗?

科创板和创业板参加门槛是不相同的。 科创板注册条件:申请注册权限前20个生意日证券及资金账户日均财物不低于50万元,不包括融资融券融入的资金与证券,两年及以上的股票生意经历,风险承受才能C4及以上。 创业板注册条件&#xf…

Redux 与 MVI:Android 应用的对比

Redux 与 MVI:Android 应用的对比 在为 Android 应用选择合适的状态管理架构时可能会感到困惑。在这个领域中,有两种流行的选择是 Redux 和 MVI(Model-View-Intent)。两者都有各自的优缺点,因此在深入研究之前了解它们…

【YOLO系列】YOLOv1学习(PyTorch)原理加代码

论文网址:https://arxiv.org/pdf/1506.02640 训练集博客链接:目标检测实战篇1——数据集介绍(PASCAL VOC,MS COCO)-CSDN博客 代码文件:在我资源里,但是好像还在审核,大家可以先可以,如果没有的…

Hadoop3:MapReduce源码解读之Map阶段的FileInputFormat的切片原理(2)

Job那块的断点代码截图省略,直接进入切片逻辑 参考:Hadoop3:MapReduce源码解读之Map阶段的Job任务提交流程(1) 4、FileInputFormat切片源码解析 切片入口 获取切片 获取切片最大的Size和切片最小的Size 判断文件是…

[Shell编程学习路线]——编制第一个shell脚本入门篇

🏡作者主页:点击! 🛠️Shell编程专栏:点击! ⏰️创作时间:2024年6月12日10点23分 🀄️文章质量:93分 目录 ——前言—— 💥常用的几种shell Bash Sh …

ip地址的表示方式有哪几种

在当今数字化、网络化的时代,IP地址已成为我们生活中不可或缺的一部分。无论是浏览网页、在线购物,还是远程办公、视频会议,IP地址都在背后默默发挥着作用。IP地址是互联网协议地址的简称,它为每一个连接到互联网的设备提供了一个…

antdv 下拉框增加全选功能

由于select下拉框中内容过多&#xff0c;使用下拉框多选需要一个一个选取太过于麻烦&#xff0c;所以在下拉中增加全选和取消全选操作。 看官方文档发现&#xff0c;dropdownRender 可以自定义下拉框内容&#xff0c;可以满足我们的需要。 代码实现 <a-select mode"…