本文主要研究内容
作者张昕（2019）在《GaSb基VCSEL制备工艺研究》一文中研究指出：2-5μm中红外波段垂直腔表面发射激光器（VCSEL）具有功耗低、发散角小、无像散圆形光斑、高调制带宽、良好的波长稳定性、低制作成本、可实现超小型的高密度二维封装等优点,是分子光谱测量、生化检测、激光雷达及热成像等领域迫切需求的理想光源。例如在监测污染气体CO、CH4、NH3及HF的TDLAS（可调谐激光二极管吸收光谱测试）系统中,采用VCSEL作为光源将大大降低光束整形和耦合封装的复杂性及成本,减小系统的尺寸,而且其调制速率可以达到几十Gbit/s,被认为是将来替代分布反馈（DFB）激光器的最佳器件。由于GaSb材料可以覆盖整个中红外波段,是发展该波段VCSEL的最佳材料体系。亚波长光栅结构具有高折射率差和模式选择的作用,为了能实现基横模激射,利用高对比度亚波长光栅（HCG）取代传统DBR组成HCG-VCSEL。1.根据VCSEL的工作原理和HCG的结构特性,设计一种用于2μm波段GaSb基VCSEL的TM偏振亚波长光栅反射镜,研究光栅的周期、深度、占空比及低折射率亚层的厚度等结构参数对其反射特性的影响。并对集成HCG的GaSb基VCSEL的特性进行模拟,研究其谐振腔内驻波电场强度分布、及折射率分布和光场模式强度分布特性。2.基于集成HCG的GaSb基VCSEL器件结构特点,及集成工艺易造成HCG反射特性劣化的问题,结合亚波长光栅在VCSEL中应用机理,优化器件的制备过程,在此基础上完成工艺版图的设计。3.实验研究亚波长光栅反射镜的制备技术。采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）法制备GaSb基底上高质量的SiO2薄膜,研究全息光刻、电子束曝光及ICP干法刻蚀技术,获得清晰完整的光栅图形,并通过扫描电子显微镜对其表面形貌进行表征。4.实验研究集成高对比度亚波长光栅的GaSb基VCSEL制备技术。重点研究GaSb材料的湿法刻蚀工艺,精确对准工艺和电极工艺。通过改变腐蚀液的成分及配比来优化刻蚀形貌和速率。研究了采用紫外光刻技术的精确对准工艺,及采用磁控溅射技术和反转工艺的电极制作工艺,结合HCG反射镜的制备技术完成器件的制备,对器件的激射光谱进行测试分析。
Abstract
2-5μmzhong gong wai bo duan chui zhi qiang biao mian fa she ji guang qi （VCSEL）ju you gong hao di 、fa san jiao xiao 、mo xiang san yuan xing guang ban 、gao diao zhi dai kuan 、liang hao de bo chang wen ding xing 、di zhi zuo cheng ben 、ke shi xian chao xiao xing de gao mi du er wei feng zhuang deng you dian ,shi fen zi guang pu ce liang 、sheng hua jian ce 、ji guang lei da ji re cheng xiang deng ling yu pai qie xu qiu de li xiang guang yuan 。li ru zai jian ce wu ran qi ti CO、CH4、NH3ji HFde TDLAS（ke diao xie ji guang er ji guan xi shou guang pu ce shi ）ji tong zhong ,cai yong VCSELzuo wei guang yuan jiang da da jiang di guang shu zheng xing he ou ge feng zhuang de fu za xing ji cheng ben ,jian xiao ji tong de che cun ,er ju ji diao zhi su lv ke yi da dao ji shi Gbit/s,bei ren wei shi jiang lai ti dai fen bu fan kui （DFB）ji guang qi de zui jia qi jian 。you yu GaSbcai liao ke yi fu gai zheng ge zhong gong wai bo duan ,shi fa zhan gai bo duan VCSELde zui jia cai liao ti ji 。ya bo chang guang shan jie gou ju you gao she she lv cha he mo shi shua ze de zuo yong ,wei le neng shi xian ji heng mo ji she ,li yong gao dui bi du ya bo chang guang shan （HCG）qu dai chuan tong DBRzu cheng HCG-VCSEL。1.gen ju VCSELde gong zuo yuan li he HCGde jie gou te xing ,she ji yi chong yong yu 2μmbo duan GaSbji VCSELde TMpian zhen ya bo chang guang shan fan she jing ,yan jiu guang shan de zhou ji 、shen du 、zhan kong bi ji di she she lv ya ceng de hou du deng jie gou can shu dui ji fan she te xing de ying xiang 。bing dui ji cheng HCGde GaSbji VCSELde te xing jin hang mo ni ,yan jiu ji xie zhen qiang nei zhu bo dian chang jiang du fen bu 、ji she she lv fen bu he guang chang mo shi jiang du fen bu te xing 。2.ji yu ji cheng HCGde GaSbji VCSELqi jian jie gou te dian ,ji ji cheng gong yi yi zao cheng HCGfan she te xing lie hua de wen ti ,jie ge ya bo chang guang shan zai VCSELzhong ying yong ji li ,you hua qi jian de zhi bei guo cheng ,zai ci ji chu shang wan cheng gong yi ban tu de she ji 。3.shi yan yan jiu ya bo chang guang shan fan she jing de zhi bei ji shu 。cai yong deng li zi ti zeng jiang hua xue qi xiang chen ji （PECVD）fa zhi bei GaSbji de shang gao zhi liang de SiO2bao mo ,yan jiu quan xi guang ke 、dian zi shu bao guang ji ICPgan fa ke shi ji shu ,huo de qing xi wan zheng de guang shan tu xing ,bing tong guo sao miao dian zi xian wei jing dui ji biao mian xing mao jin hang biao zheng 。4.shi yan yan jiu ji cheng gao dui bi du ya bo chang guang shan de GaSbji VCSELzhi bei ji shu 。chong dian yan jiu GaSbcai liao de shi fa ke shi gong yi ,jing que dui zhun gong yi he dian ji gong yi 。tong guo gai bian fu shi ye de cheng fen ji pei bi lai you hua ke shi xing mao he su lv 。yan jiu le cai yong zi wai guang ke ji shu de jing que dui zhun gong yi ,ji cai yong ci kong jian she ji shu he fan zhuai gong yi de dian ji zhi zuo gong yi ,jie ge HCGfan she jing de zhi bei ji shu wan cheng qi jian de zhi bei ,dui qi jian de ji she guang pu jin hang ce shi fen xi 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自长春理工大学的张昕，发表于刊物长春理工大学2019-10-23论文，是一篇关于垂直腔面发射激光器论文,亚波长光栅论文,湿法刻蚀论文,长春理工大学2019-10-23论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自长春理工大学2019-10-23论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。