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编译服务: 集成电路 编译者: Lightfeng 编译时间: Apr 14, 2019 浏 览 量: 4

新墨西哥大学和美国桑迪亚国家实验室声称发明了首个采用电子注入的非极性m面氮化镓(GaN)基垂直腔面发射激光器(VCSEL),其具有导电晶格匹配的纳米多孔底部布拉格反射器(DBR)。该组先前已经报道了具有纳米多孔布拉格反射器的光学泵浦m面GaN VCSEL,并且其他人已经提出了c面器件。

VCSEL通常具有光学限制的DBR结构,这些DBR由不同折射率的半导体材料的超晶格构成。通常使用非导电介电DBR,使得接触结构的处理和制造更加复杂。

外延结构在非极性m面独立式GaN衬底上生长,使用金属有机化学气相沉积(MOCVD)处理。有源发光区域由六个氮化铟镓(InGaN)量子阱(QW)组成。通过氮化铝镓(AlGaN)电子阻挡层(EBL)阻挡层阻挡电子泄漏到p型区域中。利用电感耦合等离子体的台面蚀刻暴露出n + -GaN接触层。然后在c方向上选择性地蚀刻深沟槽以暴露DBR侧壁的底部,以使n + -GaN层多孔化,从而降低其折射率。DBR由16对41nm / 60nm未掺杂/ n +掺杂的GaN层组成。所得层的折射率差为约0.83。该器件用在氮化硅腔间隔物上由四分之一波长对的二氧化硅和氮化硅(SiO2 / SiNx)构成的电介质DBR完成。

该团队报告说:“层厚度的设计是为了确保器件的有源区域与峰值对齐,并且ITO与腔体中的驻波轮廓的零点对齐,以最大化增益并最大限度地减少光学损耗。由于纳米多孔层的有效折射率的局部变化可能导致局部不同的单纵模具有相同的模数但波长不同,这可能在激光光谱内产生多个峰值。”

  
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