激光器芯片设计原理与工艺实现

📚 共计 30 章节
01
半导体激光器概述
发展简史 · 应用领域(光通信/雷达/医美) · 边发射与面发射分类
基础导论
02
半导体物理基础
能带理论 · 直接/间接带隙 · PN结与载流子注入 · 受激辐射
物理核心
03
激光器核心参数
阈值电流 · 斜率效率 · 光谱线宽 · M² · 特征温度T0
指标测试
04
法布里-珀罗激光器
FP腔原理 · 纵模横模 · 解理面反射镜 · FP-LD优缺点
经典FP
05
分布式反馈激光器
DFB光栅 · 布拉格波长 · 相移光栅 · 单模特性
DFB单模
06
分布式布拉格反射激光器
DBR结构 · DBR与DFB区别 · 取样光栅DBR
DBR可调
07
垂直腔面发射激光器
VCSEL结构 · 上下DBR · 氧化限制层 · 阵列优势
VCSEL面发射
08
量子阱与量子点激光器
量子阱能级 · 量子限制 · 应变补偿 · 温度稳定性
量子阱QD
09
激光器芯片外延生长
MOCVD原理 · 反应源/载气 · InP/GaAs材料体系
外延MOCVD
10
光刻工艺
紫外/电子束光刻 · 光刻胶 · 对准曝光 · 显影坚膜
光刻图形
11
刻蚀工艺
湿法/干法刻蚀 · ICP-RIE · 选择比 · 侧壁垂直度
刻蚀ICP
12
介质膜沉积
PECVD/溅射 · SiO₂/SiNx · 应力控制 · 增透/高反膜
薄膜镀膜
13
金属化与电极
欧姆接触 · P/N型接触 · Ti/Pt/Au · 退火工艺
电极金属
14
解理与镀膜
解理原理 · 巴条解理 · 端面AR/HR · 良率控制
解理端面
15
芯片测试与筛选
LIV测试 · 光谱 · 近场/远场 · 老化筛选
测试筛选
16
热管理设计
热阻模型 · 热沉(金刚石/AlN) · 贴片 · 热电制冷
散热TEC
17
高频调制特性
直接/外部调制 · 弛豫振荡 · 3dB带宽 · 寄生参数
高频调制
18
噪声特性
相对强度噪声 · 相位噪声 · 频率啁啾 · 低噪声设计
噪声RIN
19
可靠性工程
失效模式 · COD · 加速老化 · 寿命预测
可靠性老化
20
硅光集成激光器
异质集成 · 键合 · III-V在硅上生长 · 混合激光器
硅光集成
21
窄线宽激光器
外腔激光器 · 自注入锁定 · 微环谐振腔 · 线宽压窄
窄线宽外腔
22
高功率激光器
宽条 · 锥形 · 巴条叠阵 · 光束合束
高功率合束
23
可调谐激光器
电流/温度调谐 · MEMS · 外腔可调谐
可调谐MEMS
24
激光雷达用激光器
1550nm/905nm · 脉冲激光器 · 光纤耦合 · 人眼安全
LiDAR脉冲
25
光通信激光器
DWDM波长锁定 · EML · 相干通信激光器
通信DWDM
26
医疗美容激光器
半导体脱毛 · 光动力治疗 · 低能量激光
医美治疗
27
激光器芯片版图设计
版图层次 · 波导设计 · 电极布局 · 划片道
版图设计
28
工艺集成与流片
工艺流程 · 关键节点 · 在线检测 · 良率提升
流片集成
29
芯片封装与耦合
TO封装 · 蝶形封装 · 透镜耦合 · 光纤阵列
封装耦合
30
激光器芯片发展趋势
GaN/GaSb · 片上阵列 · AI辅助设计
前沿趋势