Wafer PCSEL (Laser Pemancar Permukaan Kristal Fotonik).

Wafer PCSEL (Laser Pemancar Permukaan Kristal Fotonik).

PAM-XIAMENmampu membekalkan perkhidmatan pertumbuhan epitaxial untuk laser pemancar permukaan kristal fotonik (PCSEL), ambil contoh struktur epi berikut. Selain itu, kami boleh melakukan pertumbuhan struktur tersuai laser PCSEL pada sebarang panjang gelombang untuk memenuhi keperluan aplikasi anda. Laser pemancar permukaan kristal fotonik ialah penyepaduan laser pemancar permukaan rongga menegak (VCSEL) dan laser pemancar tepi (EEL). VCSEL adalah kukuh dan tahan lama, tetapi julat panjang gelombang dan kuasanya tidak sesuai; EEL mempunyai julat panjang gelombang yang luas, tetapi kos pembuatannya tinggi dan ia rapuh. PCSEL menyepadukan kedua-duanya, menjadikannya pelengkap antara satu sama lain.

wafer PCSEL

1. PCSEL Heterostructures

Structure 1: 

Lapisan No. Nama lapisan Bahan ketebalan
8 Lapisan kenalan: n InGaAs
7 Lapisan Pelapis: n Dalam p 80nm
6 BTJ: n++ InGaAs
5 BTJ: p++ InAlGaAs
4 Lapisan Pelapisan: hlm Dalam p
3 MQW InGaAsP
2 Lapisan Pelapis: n Dalam p
1 Lapisan Kenalan:n InGaAs

 

Structure 2: PAM211119-LD1550-HP

lapisan Bahan Thickness(nm) Carrier Concentration(cm-3) Dopant Jenis
6 Dalam p 20 Zinc P
5 Keuntungan (x) Sebagai Zinc P
4 GaIn(x)As(y)P Zinc P
3 Dalam p 2300 Zinc P
2 AlGaInAs MQW Undoped U/D
PL 1500~1560nm
1 InP buffer silicon N
InP substrate

 

Structure 3: PAM211119-LD1550-PIN

lapisan Bahan Thickness(nm) Dopant Dopant Concentration(cm-3) Jenis
4 GaxIn1-xAsyP1-y Si N
3 Dalam p Si N
2 GaxIn1-xAs Undoped N
1 Dalam p 0.5-1 Si N
N+ InP Substrate

 

2. Apakah Laser Pemancar Permukaan Kristal Fotonik?

Sejak pembangunan laser kristal fotonik semikonduktor, jenis biasa boleh dibahagikan secara kasar kepada dua kategori:

1) Laser kecacatan kristal fotonik: mod rongga resonannya direka dalam jurang tenaga optik, jadi cahaya tidak boleh wujud di luar kawasan kecacatan, menjadikan cahaya hanya bergema di kawasan kecacatan ini untuk membentuk laser kecacatan kristal fotonik. Laser kristal fotonik ini boleh memperoleh faktor kualiti yang lebih tinggi, volum mod yang lebih kecil, kesan Purcell yang lebih besar dan keadaan ambang yang lebih rendah.

2) Plaser tepi jalur kristal hotonik: yang beroperasi pada tepi jalur rata. Disebabkan halaju kumpulan gelombang cahaya menghampiri sifar di pinggir jalur, gelombang berdiri terbentuk di bawah keadaan pembelauan Bragg tertentu. Disebabkan oleh ciri-ciri pembelauan Bragg yang khusus, cahaya pada panjang gelombang tertentu menjadi cahaya yang dipancarkan secara menegak disebabkan oleh pemuliharaan tenaga dan momentum. Oleh itu, jenis laser ini juga dikenali sebagai alaser pemancar permukaan kristal fotonik.

3. PCSEL VS VCSEL

PCSEL dan VCSEL mempunyai persamaan dalam beberapa aspek: kedua-duanya adalah laser semikonduktor pemancar permukaan yang boleh dipam secara elektrik dan biasanya memancarkan rasuk bulat dengan kualiti rasuk tinggi. Walau bagaimanapun, terdapat perbezaan. Perbezaan paling asas adalah berkaitan dengan saiz kawasan aktiviti:

Untuk VCSEL, apabila operasi mod tunggal diperlukan, diameter kawasan aktif perlu dihadkan dengan ketat. Ini biasanya mengehadkan kuasa keluaran yang mungkin kepada beberapa miliwatt. Lebih besar kawasan aktif, lebih tinggi kuasa output mungkin, tetapi operasi multimod spatial berikutnya mungkin berlaku, mengakibatkan kualiti rasuk yang lemah.

Walau bagaimanapun, PCSEL adalah berdasarkan struktur kristal fotonik yang direka dengan betul, yang boleh mengekalkan operasi mod tunggal sambil mempunyai kawasan aktif yang lebih besar. Oleh itu, ia membolehkan kuasa output mod tunggal yang lebih tinggi. Jika penyejukan yang mencukupi dan berkesan digunakan, atau operasi nadi dengan kitaran tugas kecil diguna pakai, mod tunggal atau sekurang-kurangnya beberapa mod nampaknya mencapai kuasa output gelombang berterusan yang lebih tinggi. Sinaran (kecerahan) yang terhasil adalah jauh lebih tinggi daripada VCSEL, dan perbezaan pancaran adalah sangat kecil.

4. Aplikasi PCSEL

PCSEL mempunyai struktur tatasusunan. Rantau pengganding boleh dikawal dalam tatasusunan PCSEL. Pancaran laser boleh dikawal dalam masa nyata dengan melaraskan fasa kawasan pengganding secara elektronik. Jadi PCSEL sesuai untuk aplikasi LiDAR. Apabila PCSEL digunakan dalam sistem LiDAR, ia tidak memerlukan sistem kanta luaran dan proses pelarasan kompleks yang berkaitan. Ini boleh mengurangkan kos, berat dan saiz sistem LiDAR.

Selain itu, kelebihan operasi mod tunggal, sudut perbezaan yang rendah, output kuasa tinggi dan kawasan keluaran cahaya yang besar menjadikan PCSEL sangat sesuai untuk penyimpanan optik berketumpatan tinggi, sumber cahaya projektor mikro dan lain-lain.

powerwaywafer

Untuk maklumat lanjut, sila hubungi kami e-mel divictorchan@powerwaywafer.com dan powerwaymaterial@gmail.com.

Kongsi siaran ini