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Updated: Jan 8, 2026
16:11
Implementation of a Reference Interferometer for Nanodetection
Published on: April 26, 2014
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晶圆尺度III-化物深紫外线垂直腔表面发射激光器 具有纳米级控制腔长度的纳米级控制
Chen Ji1, Jiaming Wang1,2, Fujun Xu1
1State Key Laboratory of Artificial Microstructure and Mesoscopic Physics, School of Physics, Peking University, Beijing, China.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|December 21, 2025
概括
这项研究提出了深紫外线垂直腔表面发射激光器 (DUV VCSELs) 的新策略,通过4英寸晶圆实现纳米级腔长控制. 这样可以最大限度地减少调节,并改善原子钟等应用的设备性能.
科学领域:
- 光电学和光子学的光电子学和光子学.
- 半导体材料科学科学 半导体材料科学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 基于AlGaN的深紫外线垂直腔表面发射激光器 (DUV VCSELs) 对于光学原子钟和无面罩光刻法等应用至关重要.
- 设备的性能受到空腔长度变化的显著阻碍,导致共振波长和获得峰值脱调.
研究的目的:
- 提出和演示DUV-VCSEL制造策略,使4英寸晶圆中纳米级空腔长度的统一控制成为可能.
- 为了尽量减少脱调问题,通过精确控制空腔长度通过表皮质而不是制造过程.
主要方法:
- 一个晶圆尺度的激光提升过程,从GaN模板中去除蓝宝石基板,为介电分布式布拉格反射器 (DBR) 沉积创造空间.
- 实现一个尖的GaN/AlGaN接口与80%的Al组成差异,以实现自终止蚀刻100:1的选择性.
- 制造285.6nm光学的DUV VCSEL,使用双介电DBR.
主要成果:
- 在4英寸晶圆上证明了纳米级控制腔长均性,波长变化仅为0.81% (1.9纳米波长变化).
- 制造的DUV VCSEL实现了创纪录的低值功率密度,为0.38MW cm-2.
- 制造的设备表现出0.11纳米的狭窄线宽.
结论:
- 拟议的DUV-VCSEL战略通过精确的表轴控制有效地解决了空腔长度分离问题.
- 这种方法可以在晶圆尺度上制造高性能DUV VCSEL,提高统一性和降低值.
- 结果为在关键应用中先进的DUV光电子设备铺平了道路.
