Für optisches Pumpen steht ein GaAs-Quantentopf-VCSEL-Wafer mit einer Emissionswellenlänge von 808 nm zur Verfügung. VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) wurde auf Basis von Galliumarsenid-Halbleitermaterialien. The VCSEL fabrication of devices has the advantages of small size, small circular output spot, single longitudinal mode output, low threshold current, low price, and easy integration into a large-area array. Here is the wafer structure of visible wavelength VCSEL material epitaxially-grown on GaAs substrate for your reference, or you can offer PAM-XIAMEN a customized visible wavelength VCSEL material epitaxy structure to evaluate whether it can do or not.
1. 808-nm-VCSEL-Wafer-Epi-Struktur
PAM210706-808VCSEL
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808 nm VCSEL Epi-Struktur |
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| Material | Schichtgruppe | Rpts | Mol-Anteil (x) | PL (nm) | Dicke (nm) | Dotierstoff | Typ | Dopinglevel |
| GaAs | – | – | – | – | 20 | C | – | 3.0E19 |
| AlxGaAs | – | – | – | – | – | – | – | – |
| AlxGaAs | DBR | – | – | – | – | – | – | – |
| AlxGaAs | – | – | – | – | 47 | – | – | – |
| AlxGaAs | – | – | – | – | – | – | – | – |
| AlxGaAs | – | – | – | – | – | – | – | – |
| AlxGaAs | – | – | – | – | – | U / D | – | – |
| AlxGaAs | – | – | 0.3 | – | – | – | – | – |
| AlGaInAs | – | – | – | 793 | – | – | – | – |
| AlxGaAs | – | – | – | – | – | – | – | – |
| AlGaInAs | – | 2 | – | – | 6 | – | – | – |
| AlxGaAs | – | – | – | – | 4 | – | – | – |
| AlxGaAs | – | – | – | – | – | – | – | – |
| AlxGaAs | – | – | – | – | – | – | N | – |
| AlxGaAs | – | – | – | – | – | – | – | – |
| GaAs | 0 | – | – | – | – | Si | – | – |
| Substrat | 4°Richtung (110) | – | – | – | – | – | ||
2. Warum 808-nm-VCSEL-Epiwafer für optisches Pumpen wählen?
Im Laser spielt die Pumpquelle eine Funktion der Anregungsquelle, und der VCSEL-Laserwafer mit 808 nm Emissionswellenlänge ist die Schlüsselkomponente der Pumpquelle. Das Arbeitsprinzip der Pumpquelle besteht darin, dass eine Laserdiode auf einem 808-nm-VCSEL-Laserwafer verwendet wird, um durch Injizieren von Strom zu pumpen. Die Arbeitsspannung und der Strom machen eine Kompatibilität mit der integrierten Schaltung, wodurch die Schwelleneinzelheit integriert wird, wodurch eine modulierte Laserausgabe mit hoher Geschwindigkeit erhalten wird. Die Anforderungen des Lasers an die Laserleistung sind einheitliche optische Eigenschaften, ausgezeichnete optische Transparenz und Stabilität. Kurz gesagt, der 808-nm-VCSEL-Epi-Wafer ist sehr gut für den Halbleiter-gepumpten Festkörperlaser mit hoher Leistung geeignet.
2.1 Vergleich zwischen VCSEL-Laserpumpquelle und herkömmlicher Laserpumpquelle
Durch den Vergleich mit der traditionellen 808-nm-Laserpumpquelle mit Seitenemission hat ein VCSEL-Halbleiterbauelement auf der Basis eines VCSEL-Wafers eine gute Wellenlängenstabilität. Der Wellenlängen-Temperaturkoeffizient des 808 nm VCSEL-Wafers beträgt 0,07 nm/°C, während der des herkömmlichen 0,25–0,3 nm/°C beträgt. Darüber hinaus weist der VCSEL-Laserwafer die Merkmale eines kleinen Divergenzwinkels und eines runden Strahlausgangs auf. Dies ist vorteilhaft für die Kollimation oder Fokussierung, reduziert die Kosten und verbessert die Zuverlässigkeit, indem das Koppelglied vereinfacht wird. VCSEL mit der Wafer-Epitaxie-Struktur von PAM-XIAMEN, die den Industriestandards entspricht, hat die Vorteile einer hohen Zuverlässigkeit und eines breiten Betriebstemperaturbereichs. Die Verwendung von vcsel-Laserpumpquellen ist der zukünftige Trend bei Hochleistungs-Festkörperlasern und Chip-Festkörperlasern.
2.2 Vorteile der VCSEL-Wafer-Epitaxiestruktur für die optische Pumpe
Darüber hinaus ist ein hocheffizientes Wärmeableitungsverfahren erforderlich, so dass die herkömmliche nach unten emittierende VCSEL-Struktur nicht mehr anwendbar ist. Von PAM-XIAMEN durchgeführte Tests haben ergeben, dass das Substratmaterial GaAs eine starke Absorption bei 808 nm aufweist. Daher ist ein VCSEL-Wafer bei 808 nm für optisches Pumpen besser geeignet.
Der auf einem VCSEL-Wafer hergestellte VCSEL-Chip hat einen elektrooptischen Umwandlungswirkungsgrad von bis zu 45%, hohe Zuverlässigkeit, hohe Strahlqualität, lange Lebensdauer, kompakte Struktur und niedrige Kosten. Als Kernzubehör halbleitergepumpter Festkörperlaser wurden 808-nm-VCSEL-Chips von Kunden auf dem Markt bevorzugt und gelobt.
3. Trend zur VCSEL-Wafer-Anwendung
Mit Fokus auf die VCSEL-Industrie gibt es mindestens vier beliebte Anwendungstrends, die die Aufmerksamkeit der VCSEL-Waferhersteller verdienen:
- Mit dem Anstieg der nicht-invasiven medizinischen Behandlung steigt die Nachfrage nach VCSEL-Wafern in der medizinischen Laserbehandlung von Tag zu Tag.
- Der Entwicklungstrend der intelligenten Hardware ist in viele Aspekte der optoelektronischen Industrie eingedrungen, und das intelligente Kameramodul von GaAs-basierten 3D-TOF-VCSEL-Wafern ist entstanden.
- Die KI-Technologie ist allmählich ausgereift. LiDAR ist ein unverzichtbarer Bestandteil für intelligentes Fahren. Das Kerngerät von LiDAR ist ein Hochleistungspuls-VCSEL auf Fahrzeugebene.
- Mit der Entwicklung der 5G-Technologie besteht eine enorme Marktnachfrage nach optischen Kommunikationschips und TO-gekapselten Dioden.
Mit der Weiterentwicklung der VCSEL-Herstellung und der VCSEL-Fertigungsprozesse im In- und Ausland entwickeln sich 808-nm-VCSEL-Wafer-Arrays in Richtung großer Abmessungen, hoher Spitzenleistung und hoher Leistungsdichte. VCSEL-Wafer werden sich auch zunehmend als Pumplichtquellen für Festkörperlaser, Forschung und Geschäftsfelder eignen.
4. FAQ for VCSEL Wafer
Q: May I ask if any information on the optical pumping (pump wavelength, threshold power, operating tempreature) on the 4inch VCSEL epiwafer is available?
A: To obtain specific data for below parameters of optical pumping device based on our 4”size VCSEL wafer, please contact victorchan@powerwaywafer.com:
Oxidation pore size: XX
ITH: XX
Voltage: XX
Power: XX
PCE: XX
Longitudinal cavity length: XX.
Mehr über den VCSEL Laser Epi Wafer lesen Sie bitte:
GaAs-Epiwafer mit AlGaAs-Multilayern für VCSEL-Laseranwendungen
Für weitere Informationen kontaktieren Sie uns bitte per E-Mail unter victorchan@powerwaywafer.com und powerwaymaterial@gmail.com.