在湿法氧化过程中采用一种自制的新型红外光源显微镜和CCD相机俯视成像系统监测被氧化晶圆片上氧化标记点颜色的变化, 通过CCD相机得到的氧化标记点尺寸大小与实际氧化标记点尺寸大小的比例计算, 由氧化标记点变化颜色的尺寸大小获得实际晶圆被氧化尺寸大小, 反馈调节氧化工艺, 保证控制垂直腔面发射激光器(VCSELs)的氧化孔径精度在±1 μm。根据氧化实验总结高Al组分含量对氧化孔形状影响、氧化速率随温度变化及氧化深度随时间变化规律, 得到在炉温 420 ℃、水浴温度 90 ℃、氧化载气N2流量 200 mL/min的工艺条件下, 氧化速率为 0.31 μm/min, 实现量产高速调制 4×25 Gbit/s的850 nm VCSELs。室温条件下, 各子单元器件工作电压为 2.2 V, 阈值电流为 0.8 mA, 斜效率为 0.8 W/A。在 6 mA工作电流下, 光功率为 4.6 mW。

研究了Si在AlxGa1-xAs(0≤x≤1)中的掺杂行为.为比较Al組份对Si掺杂浓度的影响,在用气态源分子束外延生长(GSMBE)掺Si n型AlxGa1-xAs(0≤x≤1)的所有样品时,n型掺杂剂Si炉的温度恒定不变.用Hall效应测量外延层的自由载流子浓度和迁移率,用X射线双晶衍射迴摆曲线测量外延层的组份.测试结果表明,当AlxGa1-xAs中Al组份从0增至0.38时,Si的掺杂浓度从4×1018 cm-3降至7.8×1016 cm-3,电子迁移率从1900 cm2/Vs 降至 100 cm2/Vs.这与AlxGa1-xAs材料的Γ-X直接-间接带隙的转换点十分吻合.在AlxGa1-xAs全组份范囲内,自由载流子浓度隨Al组份从0至1呈 "V"形变化,在X = 0.38处呈最低点.在x＞0.4之后,AlxGa1-xAs的电子迁移随Al组分的增加,一直维持较低值且波动幅度很小.

本文报道了CSP AlxGa1-xAs单模激光器的性能及其制造技术.