Comprendre les VCSEL: de la croissance épitaxiale des plaquettes à l'analyse des échecs

Introduction à la note d'application

Le laser à émission de surface à cavité verticale (VCSEL) présente plusieurs avantages par rapport à son cousin à émission de bord. Ses atouts incluent une vitesse de modulation plus élevée, des tests sur wafer et l'émission d'un diagramme d'émission symétrique orienté perpendiculairement à la surface. Cette forme d'émission est idéale pour le couplage dans d'autres composants optiques. Ce modèle d'émission est également bien adapté à la configuration de plusieurs appareils dans un réseau bidimensionnel. Cependant, tous ces avantages par rapport aux lasers à émission de bord se font au détriment d'une architecture de dispositif plus complexe. Avec un VCSEL, les miroirs à résonateur doivent remplir deux rôles: comme un émetteur de bord, ils doivent contrôler l'étendue du retour optique et de la sortie lumineuse; mais en plus, ils doivent également être électriquement conducteurs, de sorte qu'ils puissent permettre l'injection de porteurs depuis les contacts dans la zone active. Cet ensemble d'exigences est souvent satisfait en formant un empilement de couches semi-conductrices, qui ont des épaisseurs soigneusement choisies pour créer un réflecteur de Bragg distribué (DBR). Pour produire un VCSEL haute performance, le DBR est formé de couches alternées avec un contraste d'indice de réfraction suffisamment élevé afin d'obtenir des niveaux de réflexion élevés. Les ingénieurs doivent également s'assurer que la conductivité des miroirs est suffisamment élevée pour éviter que l'injection de courant dans la zone active ne provoque un échauffement ohmique excessif. Notre développement de techniques avancées pour l'analyse des matériaux a permis aux laboratoires EAG de fournir un développement de processus complet et une analyse des défaillances des lasers à émission de surface à cavité verticale. Nos capacités exclusives PCOR-SIMS ont ouvert cette technique afin qu'elle ne se limite plus aux analyses d'impuretés et de dopants des matériaux semi-conducteurs.
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