GaN基藍光VCSEL的制備及光學特性

蔡麗娥，張保平，張江勇，沈漢鑫，朱文章

(1.廈門理工學院 光電與通信工程學院，福建 廈門　361024；2.福建省光電信息材料與器件重點實驗室，福建 廈門　361024;3.廈門大學信息學院 電子系，福建 廈門　361005)

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GaN基藍光VCSEL的制備及光學特性

蔡麗娥1,2*，張保平3，張江勇3，沈漢鑫1,2，朱文章1,2

(1.廈門理工學院 光電與通信工程學院，福建 廈門361024；2.福建省光電信息材料與器件重點實驗室，福建 廈門361024;3.廈門大學信息學院 電子系，福建 廈門361005)

利用金屬有機物氣相沉積技術(MOCVD)在(0001)藍寶石襯底上生長了 GaN 基垂直腔面發射激光器(VCSEL) 的多量子阱腔層結構。X射線衍射測量顯示該多量子阱具有良好周期結構和平整界面。運用鍵合及激光剝離技術將該外延片制作成 VCSEL，頂部和底部反射鏡為極高反射率的介質膜分布布拉格反射鏡 (DBR)。在室溫、紫外脈沖激光的泵浦條件下，觀察到了VCSEL明顯的激射現象，峰值波長位于447.7 nm，半高寬為0.11 nm，自發輻射因子約為6.0×10-2，閾值能量密度約為8.8 mJ/cm2。在大幅度降低制作難度的情況下，得到目前國際最好結果同樣數量級的激射閾值。降低器件制作難度有利于制備的重復性，有利于器件的產品化。

氮化鎵；垂直腔面發射激光器；激光剝離技術；光泵浦；激射

*Corresponding Author,E-mail:liecai@xmut.edu.cn

1　引　　言

本世紀以來，GaN 基光電子器件正經歷快速發展階段，其中 LED 和邊發射激光器已經實現產業化，但是具有更優越特性的垂直腔面發射激光器 (VCSEL) 仍處于實驗室研究階段。垂直腔面發射激光器的獨特優點包括閾值電流低、易實現單縱模工作、調制頻率高、發散角度小、圓形光斑、易與光纖耦合、易實現高密度二維陣列及光電集成等?！?br>