近接光センシング用の単一エミッターを備えた940NM VCSELアレイ
PAM-厦門シングルエミッターを備えた940NM VCSELアレイチップを提供できます。これは、主に携帯電話のフロント近接、TWSイヤホン、スマートウォンチャー/ブレスレットなどのコンシューマーエレクトロニクスの近接光センシングに使用されています。
1. VCSEL アレイ製品の説明と特徴
商品番号 PAM940V001K
・940nm VCSEL アレイ
・8.4mW @ 9mA
エミッター数：1
2。940NMVCSLEアレイの機械的特性
| エミッタの数 | 1 |
| チップ幅 | 145±15μm |
| チップ長さ | 145±15μm |
| チップ高さ | 100±10μm |
| アパーチャ | 12±2um |
3. 940nm VCSELチップ電気光学特性
| パラメータ | シンボル | ミン | 典型的な | マックス | 単位 | 試験条件 |
| 閾値電流 | 私目 | – | 1.3 | – | ミリアンペア | @9mA、25℃、CWモード |
| 動作電圧 | Vf | 1.82 | 1.95 | 2.20 | V | |
| 波長 | λピーク | 930 | 940 | 950 | NM | |
| 出力光パワー | P | 7.5 | 8.4 | – | mWの | |
| 斜面効率 | ηs | – | 1.1 | – | あり | |
| 電力変換効率 | PCE | 42 | 48 | – | % | |
| ビーム全発散 (D86) | φ | 25 | ||||
| 波長温度係数 | dλ/dT | 0.07 | nm/℃ |
4. 1つのエミッター @9maを備えた940nm VCSELアレイの典型的なパフォーマンス曲線
5。940NMVCSELレーザーアレイの絶対最大評価
| パラメータ | 条件 |
| 順直流電流 | ≤25mA |
| 保管温度 | -40～85℃ |
| 包装温度 | ≤260℃(<10S) |
| 接合部温度 | 120℃以下 |
6. VCSELチップPプロセス
VCSELの主なプロセスは、2つの主要な部分に分割されます。 1つの部分は、千層ケーキ構造を持つ金属有機化学蒸気堆積（MOCVD）技術の実装です。 1つの部分は、フォトリソグラフィ、電極蒸発堆積とストリッピング、ウェットベンチエッチング、横方向のウェット酸化、BCB充填など、さまざまなバックエンド構造と要件のファブウェーハプロセスを実装することです。
1) VCSEL ウェーハ MOCVD エピタキシー
MOCVDプロセスでは、反応ガスが高温で反応器を組み合わせて化学的相互作用を引き起こし、基質に材料を堆積させます。 MOCVDでは、ウルトラピアガスを反応器に注入し、細かく測定して非常に薄い原子層を半導体チップに堆積させます。有機化合物または水素化学物質を含む金属有機化合物の表面反応は、結晶成長の条件を生成し、材料と化合物の半導体のエピタキシーを形成します。 VCSELの場合、一般に、GAASまたはINP WAFERSで反射および排出層の複数の層を栽培する必要があります。
2）VCSELのファブウェーハプロセス
2.1) Pコンタクトの製造
P接触の一般的な接触材料はTi/Pt/Auであり、これは電子ビーム蒸発または金属蒸発とそれに続くストリッピングによって達成されます。
2.2）最初のメサエッチングと罪の堆積
極の堆積を完了した後、第1段階のエッチングを実行して、上部DBR反射層と励起層を露出させます。このエッチングステップは、EtchingのためにNF3およびSLCL4と組み合わせたICP-RIEメソッドを使用するなど、化学プロセスです。エッチング後、罪の層がPECVDメソッドによってテーブルの表面全体に堆積されます。罪の層は、その後の横方向の酸化プロセスでメサの表面とチップ表面を保護できます。
2.3) 横方向酸化
第一に、側面の罪が除去され、その後、VCSEL製造における重要なステップである横方向の酸化プロセスが続きます。湿潤酸化プロセスでは、エピタキシャル構造の高アルミニウム成分酸化物層は、湿った酸化プロセスを介して低屈折率と高絶縁AL2O3に変換され、効果的な光と電界閉じ込めを形成します。酸化物細胞のサイズのサイズと形状は、閾値電流、光学電力、VCSELの直列抵抗など、VCSELデバイスの多くの性能パラメーターに影響します。濡れた酸化プロセス中、酸化速度は窒素ガス流量とチャンバー内の加熱温度を制御し、酸化速度の安定性を確保し、酸化ポアサイズの正確な制御を時間の経過とともに達成することにより制御されます。同時に、赤外線光源CCDを使用して、酸化状況をリアルタイムで観察し、酸化プロセスの成功率を確保します。 VCSELの湿った横方向の酸化ポアサイズのサイズと形状は、VCSELデバイスの多くの性能に影響を及ぼし、ポアサイズは4〜20umの一般的な制限です。 VCSEL酸化制限層の横方向の構造形状は通常円形であるため、VCSELの軽いスポットは基本的に円形です。
横方向の酸化後、酸化プロセスのALAS層が内側に酸化を継続し、共振空洞の体積に影響を与え、レーザー特性の突然の変化を引き起こすのを防ぐために、ALD方法を使用してALD方法を使用してアルミニウムオキシド（AL2O3）を堆積させ、VCSELの酸化特性を類似した薄膜（AL2O3）も追加します。このサイドコーティングは、均一で密度が高く、チップを完全に隔離して保護するのに十分なほど薄く、ストレスも小さくなります。
2.4) 2回目のメサエッチング
横方向の酸化ポアサイズを完了した後、SICL4およびICP-RIEプロセスを使用してエッチングを実施して、2番目のMESA層を形成しました。保護されたsin層は、NF3と組み合わせてICP-RIEによって除去されました。
2.5）Nコンタクトの製造
N接触はNi/Ge/Auであり、電子ビームの蒸発または金属蒸発とそれに続くストリッピングによって達成されます。完了後、不活性N2環境（430℃）でアニールします。
2.6) 接触層の剥離
メサとNの接点の外側の接触層は、結合パッドの静電容量を減らすためにさらに剥がれます。
2.7) BCB充填
スプレーコーティング方法を使用して、BCB（ベンゾシクロブテン）の層をVCSELチップ全体にスプレーし、VCSEL全体をフラットにします。
2.8) ボンドパッドの堆積
Ti/Au結合パッドを堆積して、それをN/P電極接点に接続します。
さまざまなタイプのVCSELにはステップにいくつかの違いがありますが、それらは基本的に上記のプロセスに似ています。エピタキシャル、横方向の酸化、および断熱保護プロセスが重要なプロセスです。
FABウェーハ処理
3) VCSEL パッケージング
VCSELの製造後、ウェーハ全体が出荷のテストとダイシングを受けます。 VCSELは、主にダイアタッチとワイヤーボンディングのために、モジュール端にカプセル化されます。 DIEアタッチの主な目的は、VCSELとモジュール基板の間に導電性チャネルと熱チャネルを確立することです。さまざまなパワーを持つVCSELの場合、さまざまな種類の結合エポキシ樹脂を使用して、異なる熱散逸と信頼性の要件を達成します。
基板結合を完了すると、ワイヤーボンディングが実行されます。一般に、単一のVCSELエミッティングポイントは、単一のワイヤで結合できます。ただし、高出力VCSELアレイの場合、高電流ヒューズワイヤを避けるために複数のワイヤボンディングが必要です。
詳細については、メールでお問い合わせください[email protected] と [email protected].