日本索尼公司通过曲面镜实现并记录了氮化镓铟(GaInN)基蓝光垂直腔面发射激光器(VCSEL)新的最低阈值电流。
研究人员表示,在垂直腔结构中加入曲面镜,可以实现横向光学限制。根据经典的高斯光学理论,电流孔径可以与衍射极限一样小,这表明可以通过曲面镜可推动GaN基垂直腔面发射激光器的进一步小型化。
研究人员发现了低阈值电流,阵列能力和高频操作可产生的应用。这类功能适用于光存储、激光打印机、投影仪、显示器、固态照明、光通信和生物传感器。低阈值是通过将当前光阑减小到3μm来实现的。曲面镜的横向限制将平面镜上的光束束腰减小到1.3μm。
外延材料生长在0001 GaN基板上。有源光产生区是介于n型和p型氮化镓触点之间的Gainn量子阱结构。在晶片的顶侧上制造添加的透明氧化铟锡(ITO)导体层和由11.5五氧化二钽/二氧化硅(Ta2O5 / SiO2)对构成的分布式布拉格反射器(DBR)。硼(B ++)注入限制了电流流到3μm直径的孔径。ITO和n-GaN上的金属电极由钛/铂/金组成。
背面制造包括基板变薄至小于50μm厚,然后进行反应离子蚀刻以形成曲面镜结构。通过真空沉积14 Ta2O5 / SiO2对完成器件,以形成弯曲的DBR背面反射器。
连续波激光的阈值为0.25mA电流(3.5kA / cm2密度)。这个值低于研究人员之前在脉冲注射设置中达到的40mA。通常由于自热效应,脉冲注入导致比连续波操作更低的阈值。