半导体激光芯片材料设计与工艺

📚 共计 30 章节

半导体物理基础

能带理论、载流子统计、PN结原理、异质结能带图

能带载流子异质结

激光原理与光放大

受激辐射、粒子数反转、光增益、法布里-珀罗谐振腔

受激辐射谐振腔增益

III-V族化合物半导体材料

GaAs、InP、GaN材料体系特性与衬底选择

量子阱与应变量子阱

量子尺寸效应、能级分裂、应变对能带结构的调控

量子阱应变能带调控

MOCVD外延生长技术

反应原理、生长参数控制、原位监测技术

MOCVD外延原位监测

MBE分子束外延技术

超高真空环境、生长机理、RHEED监控

MBERHEED超高真空

激光芯片外延结构设计

SCH结构、波导层设计、限制层设计

SCH波导限制层

光刻胶选择、曝光技术、显影与坚膜工艺

光刻胶曝光显影

干法刻蚀与湿法刻蚀

ICP-RIE原理、刻蚀速率控制、侧壁形貌优化

ICP-RIE刻蚀侧壁

欧姆接触与电极制备

金属-半导体接触理论、退火工艺、比接触电阻率测量

欧姆接触退火接触电阻

解理与腔面镀膜

解理原理、高反/增透膜设计、腔面钝化

解理增透膜腔面

芯片封装与热管理

TO封装、蝶形封装、热沉设计、热电制冷

封装热沉TEC

激光器性能表征

P-I-V曲线、光谱测量、远场近场光斑

P-I-V光谱光斑

阈值电流与效率分析

阈值电流密度、斜率效率、功率转换效率

阈值斜率效率PCE

模式特性与光束质量

横模、纵模、M²因子、光束发散角

横模M²发散角

温度特性与热阻

特征温度T0、热阻测量、温度对波长的影响

T0热阻波长漂移

可靠性测试与老化

加速老化实验、失效模式分析、寿命预测

老化失效寿命

窄线宽激光器设计

DFB光栅设计、外腔反馈、线宽压窄机制

DFB窄线宽外腔

高功率激光器设计

宽条结构、锥形放大器、阵列设计

宽条锥形阵列

VCSEL垂直腔面发射激光器

DBR反射镜、氧化孔径、模式控制

VCSELDBR氧化孔径

量子级联激光器

子带间跃迁、级联结构设计、中远红外应用

QCL子带中远红外

硅基光电子集成

硅基激光器挑战、异质集成技术、键合工艺

硅基异质集成键合

光子晶体激光器

光子带隙、缺陷模、面发射特性

光子晶体带隙面发射

激光器驱动电路设计

恒流源设计、调制电路、保护电路

恒流源调制保护

光学反馈与噪声

相干塌陷、相对强度噪声、相位噪声

反馈RIN相位噪声

波长调谐技术

电流调谐、温度调谐、外腔调谐

调谐电流外腔

锁模激光器

主动锁模、被动锁模、超短脉冲产生

锁模超短脉冲被动

激光芯片测试系统搭建

LIV测试台、光谱仪、积分球

LIV光谱仪积分球

工艺集成与流片流程

版图设计、工艺流片、划片裂片

版图流片划片

前沿技术与发展趋势

氮化物激光器、量子点激光器、拓扑激光器

氮化物量子点拓扑