DE19903204A1 - Vertikaler Hohlraumlaser - Google Patents
Vertikaler HohlraumlaserInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen vertikalen Hohlraum
laser bzw. Kavitätenlaser. Insbesondere betrifft die vorlie
gende Erfindung eine einzige Kombination aus Waferfusion und
selektiver Oxidation, um einen vertikalen Hohlraumlaser mit
langer Wellenlänge auszubilden.
Das größte Problem bei der Herstellung von vertikalen Hohl
raumlasern mit langer Wellenlänge (1,3-1,55 µm) besteht darin,
daß keine hochreflektierenden InP-basierenden Bragg-Spiegel
existieren und es schwierig ist, effektive Schemata mit elek
trischen und optischen Beschränkungen zu realisieren. Die in
einer Veröffentlichung mit dem Titel "Double-Fused 1,52 mu m
Vertical-Cavity Lasers", welche in Appl.-Phys. Lett, Vol. 64,
(1994), S. 1463 veröffentlicht wurde, beschriebene Technologie
der Waferfusion stellt eine Lösung dar, um das Spiegelproblem
durch die Verwendung von GaAs/AlGaAs-Spiegel zu lösen. Nahezu
alle bei Raumtemperatur arbeitenden LW-VCLs (vertikale
Hohlraumlaser mit langen Wellenlängen) des Standes der Technik
verwenden einen oder zwei Wafer-geschmolzene bzw. -fused, auf
GaAs basierende Spiegel. Die selektive Oxidation kann bei
einem doppelt fused VCSEL mit Laserstruktur angewendet werden,
wobei eine kleine Stromöffnung in der p-Seite ausgebildet ist,
wie im Artikel "Laterally Oxidized Long Wavelength CW Vertical
Cavity Lasers" nachlesbar ist, der in Appl. Phys. Lett., Vol.
69 (1996) S. 471 veröffentlicht ist. Sehr hohe Betriebs
temperaturen (63°C (cw.) und 120°C (gepulst)) wurden mit einem
Verfahren erreicht, welches in der Veröffentlichung "120°C
Pulsed Operation From A 1,55 mm Vertical Cavity Laser"
beschrieben ist, die beim 1997 LEOS Summer Topical Meetings,
Montreal, Kanada, präsentiert wurde. Als Einschränkung weist
die Struktur zwei Waferfusionsschritte und zwei Wafer-fused
Heteroübergänge innerhalb des Hohlraumes bzw. der Kavität auf,
welche den Herstellungsvorgang verkomplizieren und im
allgemeinen die Zuverlässigkeit der Vorrichtung beeinflussen.
Sehr gute Ergebnisse wurden vor kurzem mit einer "single
fused" 1,3 mm-Vorrichtung mit einem dielektrischen Kopfspiegel
bzw. oberen Spiegel erzielt. Dieser Gegenstand ist im Artikel
"Submilliamp 1,3 mm Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers
With Threshold Current Density <500A/cm2", Electron. Lett.,
Vol. 33 (1997) S. 1052 nachlesbar. Die Strombeschränkung wird
hierbei durch eine Sauerstoffimplantation in eine p-dotierte
GaAs-Schicht auf einen GaAs-basierenden DBR realisiert.
"Submilliamp-Schwellenwerte" und Schwellenwertstromdichten um
600A/cm2 wurden mit diesen Vorrichtungen erzielt. Jedoch
bedingt das Sauerstoffimplantat für den minimalen Laserdurch
messer gewisse Grenzen und kann bei Temperaturen um 40°C zu
Kriechverlusten bzw. Leaks führen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung obige Nachteile aus
zuräumen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmalskombination
des Anspruches 1 bzw. 7 gelöst, die Unteransprüche zeigen
bevorzugte Ausgestaltungsformen der Erfindung.
Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein
vertikaler Hohlraumlaser geschaffen:
mit einem Galliumarsenid-Halbleitersubstrat mit einer Boden fläche und einer Deckfläche;
mit einem planaren p-Kontakt an der Bodenfläche;
einer Spiegelgruppe auf der Deckfläche, wobei die Spiegel gruppe aus einer Vielzahl von Schichten aus GaAs und AlGaAs besteht;
mit einer aktiven Schicht, welche eine multiple Quanten-Quel lenstruktur bzw. "multiple quantum well structure" aufweist, die in auf P-basierenden Plattierungsschichten eingebettet ist;
mit einer Vielzahl von Kanälen in einer oxidierten Schicht der Spiegelgruppe und der aktiven Schichten, wobei die Kanäle optisch mit den aktiven Schichten und der Spiegelgruppe kommu nizieren;
mit einem dielektrischen Spiegel; und
mit einem n-seitigen Kontakt, der den Spiegel umgibt.
mit einem Galliumarsenid-Halbleitersubstrat mit einer Boden fläche und einer Deckfläche;
mit einem planaren p-Kontakt an der Bodenfläche;
einer Spiegelgruppe auf der Deckfläche, wobei die Spiegel gruppe aus einer Vielzahl von Schichten aus GaAs und AlGaAs besteht;
mit einer aktiven Schicht, welche eine multiple Quanten-Quel lenstruktur bzw. "multiple quantum well structure" aufweist, die in auf P-basierenden Plattierungsschichten eingebettet ist;
mit einer Vielzahl von Kanälen in einer oxidierten Schicht der Spiegelgruppe und der aktiven Schichten, wobei die Kanäle optisch mit den aktiven Schichten und der Spiegelgruppe kommu nizieren;
mit einem dielektrischen Spiegel; und
mit einem n-seitigen Kontakt, der den Spiegel umgibt.
Der Laser wird ausgebildet, indem die Sauerstoffimplantation
durch eine Pre-Fusionsoxidation einer Al(Ga)As-Schicht für die
elektrische Isolation ersetzt wird. Das Seitenprofil der
Al-Oxid/Halbleiterschnittstelle kann ausgestaltet werden, in dem
der (niedrige) Ga-Gehalt vertikal innerhalb der Al(Ga)As-Oxida
tionsschicht verändert wird, wie im Artikel "Estimation of
Scattering Losses in Dielectric Apertured Vertical Cavity
Lasers", aus App. Phys. Lett., Vol. 68 (1996), S. 1757, und im
Artikel "Scattering Losses From Dielectric Apertures in
Vertical-Cavity Lasers", welcher im "Journal of Selected Topics
in Quantum Electronics", (1997), S. 379 veröffentlicht wurde,
beschrieben ist. Entsprechend VCLs mit kurzer Wellenlänge mit
Oxid-Öffnungen können kleine VCL-Durchmesser und somit sehr
niedrige Schwellenwertströme und hohe Effizienten bzw. Wir
kungsgrade realisiert werden. Wie bei Vorrichtungen mit kurzen
Wellenlängen kann die elektrische Isolation bis zu hohen Tem
peraturen aufrecht erhalten werden.
Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung
wird ein Verfahren zum Ausbilden eines vertikalen Hohlraum
lasers mit langer Wellenlänge geschaffen, mit den Schritten:
Vorsehen eines Galliumarsenid-Subtratwafers;
Vorsehen eines InP-Substratwafers mit einer p-InP-Fusions schicht, einer multiplen Quantenquelle bzw. "quantum well", einer GaInAsP-Ätzsperrschicht und einem n-InP-Abstandshalter;
Ausbilden von Kanälen in dem Substrat;
Oxidieren der Kanäle;
Reinigen jedes Wafers; und
in einem einzigen Schritt Schmelzen der Wafer, um den Laser zu bilden.
Vorsehen eines Galliumarsenid-Subtratwafers;
Vorsehen eines InP-Substratwafers mit einer p-InP-Fusions schicht, einer multiplen Quantenquelle bzw. "quantum well", einer GaInAsP-Ätzsperrschicht und einem n-InP-Abstandshalter;
Ausbilden von Kanälen in dem Substrat;
Oxidieren der Kanäle;
Reinigen jedes Wafers; und
in einem einzigen Schritt Schmelzen der Wafer, um den Laser zu bilden.
Die Kombination der beiden oben diskutierten Technologien
bedingt eine Anzahl von Vorteilen. Im Vergleich zum doppelt
geschmolzenen VCL bietet die vorgeschlagene Struktur eine
Reduzierung der Verarbeitungskomplexizität, indem der zweite
Fusionsschritt wegfällt. Dies verbessert die Zuverlässigkeit
der Vorrichtung aufgrund der verminderten Anzahl an Wafer-fused
Heteroübergängen innerhalb des Laserresonators. Die
epitaktische Struktur ist planar und emittiert oben, was für
das Prüfen und Packen wünschenswert ist. Der Ringkontakt wird
auf die n-Seite der Vorrichtung plaziert, an welcher sie von
der hohen Mobilität der Elektronen profitiert. Dies
gewährleistet eine homogene Strominjektion durch die p-seitige
Sauerstoffstromöffnung und vermindert die Anforderungen an die
üblichen kritischen oberen Spiegelabmessungen. Des weiteren
ist das Al-Oxid in die Struktur eingebettet und demgemäß auto
matisch "abgedichtet".
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung wer
den aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausfüh
rungsbeispiele in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung
ersichtlich. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht des Lasers entspre
chend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 2a eine schematische Schnittansicht des InP-Substrats und
zugehöriger Schichten;
Fig. 2b eine schematische Schnittansicht des Galliumarse
nidsubstrats und zugehöriger Schichten;
Fig. 2c eine schematische Schnittansicht des Galliumarse
nidsubstrats, welche die Anordnung der Kanäle zeigt;
Fig. 2d eine schematische Schnittansicht des Galliumarse
nidsubstrats nach einem Oxidationsschritt;
Fig. 2e eine schematische Schnittansicht des Galliumarse
nidsubstrats mit dargestelltem Oxidschutz;
Fig. 2f eine schematische Schnittansicht des fused Wafers;
Fig. 2g eine schematische Schnittansicht des Wafers nach dem
Entfernen des Substrats;
Fig. 2h eine schematische Schnittansicht des Lasers mit den
Kontakten an der richtigen Position;
Fig. 2i eine schematische Schnittansicht des Lasers mit dem
Spiegel an der richtigen Position;
Fig. 3a eine Draufsicht eines Ausführungsbeispiels der
Kanalanordnung; und
Fig. 3b eine Draufsicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der
Kanalanordnung.
Nachfolgend werden gleiche Elemente mit den gleichen Bezugs
zeichen gekennzeichnet.
Wie alle Wafer fused VCL nutzt die Vorrichtung die guten
thermischen und optischen Eigenschaften von auf GaAs-ba
sierenden Bragg-Reflektoren aus. Verglichen mit dem Sauer
stoff-implantierten einzel fused VCL sollten die Mesa-Ab
messungen der Struktur ausreichend groß sein, um die Mesa
wände von den optischen Moden innerhalb des Lasers zu trennen.
Die Wellenlängenabstimmung zwischen dem Materialzuwachs und
der Hohlraumresonanz kann vor der Abscheidung des dielektri
schen Spiegels genau charakterisiert werden. Der Verstärkungs
hohlraum-Modenversatz stellt einen der kritischsten Design
parameter für VCSEL mit langer Wellenlänge dar, wie in "Tempe
rature Sensitivity of 1,54 mm Vertical Cavity Lasers with an
InP based Bragg Deflector" beschrieben ist (wird in IEEE J.
Quantum Electronics veröffentlicht). Falls erforderlich kann
die Hohlraummode versetzt werden, beispielsweise durch einen
gesteuerten Verdünnungsvorgang der n-InP-Abstandshalter
schicht. Dies ist deutlich vorteilhaft verglichen mit dem dop
pelt geschmolzenen VCL (double fused VCL), bei welchem die
Hohlraummode durch die Dicke der GaAs-Schicht auf dem p-Spie
gel eingestellt werden muß.
In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine Querschnittansicht des
montierten Lasers, welcher im allgemeinen mit dem Bezugs
zeichen 10 gekennzeichnet ist. Der Laser 10 umfaßt einen deck
seitigen Emissionslaser mit einem dielektrischen Spiegel 12,
welcher durch einen n-seitigen Ringkontakt 14 umgeben ist. Der
Kontakt 14 ist auf die Oberfläche einer aktiven multiplen
Quantenquellenschicht bzw. multiple quantum well active layer
16 montiert, welche detaillierter in der Beschreibung der Fig. 2a
bis 2i diskutiert wird. Fusionskanäle 18 werden während der
Herstellung des Lasers 10 ausgebildet und erleichtern die
optische Kommunikation zwischen der aktiven Schicht 16 und der
Spiegelgruppe bzw. dem Spiegelstapel 20. Die Spiegelgruppe 20
liefert eine Vielzahl von AlGaAs- und GaAs-Schichten mit einer
Dicke eines Viertels einer optischen Wellenlänge. Eine
Oxidöffnung 22 ermöglicht eine optische Übertragung von der
Spiegelgruppe 20 zu den Kanälen 18. Ein GaAs-Substrat 24 ist
unter der Spiegelgruppe 20 vorgesehen. Das Substrat 24 umfaßt
einen planaren p-Kontakt 26.
In den Fig. 2a bis 2i ist der komplette Herstellungsvorgang
des Lasers 10 sequentiell im Querschnitt dargestellt. Die Her
stellung beginnt mit dem epitaktischen Wachstum der aktiven
Materialschichten 16 (Fig. 2a) und dem GaAs/AlGaAs-Bragg
spiegelstapel 20, wie in Fig. 2b dargestellt ist. Die aktive
Schicht weist anfänglich ein InP-Substrat 30, eine GaInAsP-Ätz
sperre 32, einen n-InP-Anstandshalter 34, Spannungs
kompensierte multiple Quantenquellen bzw. quantum wells (MQW)
16 und eine p-InP-Fusionsschicht 38 auf. Um die Anforderungen
an eine niedrige Durchlässigkeit und eine hohe differentielle
Verstärkung zu erfüllen sind verformte Quantenquellen
erforderlich, um einen Laserbetrieb bei Raumtemperatur zu
erzeugen. In Abhängigkeit von den Hohlraumverlusten sollten 7
bis 15 Quantenquellen eingesetzt werden. Spannungskompensierte
Barrieren, möglicherweise mit einem konstanten As/P-Verhältnis
im MQW-Stapel 16 kann erforderlich sein, um während des
Fusionsschrittes mit hoher Temperatur eine Verschlechterung zu
vermeiden. Verglichen mit Rand-emittierenden Lasern ist der
separate Beschränkungsbereich (SCH) von geringerer Wichtigkeit
und kann eliminiert werden. Das Einbetten der Quantenquellen
in InP kann selbst die Temperaturabhängigkeit der Laser
verbessern, indem die Trägerverluste aus dem MQW-Bereich
vermindert werden.
In Fig. 2b ist die Spiegelgruppe 20 epitaktisch auf dem
GaAs-Substrat 24 gewachsen und weist p-AlGaAs/GaAs-Schichten 40,
eine Al(Ga)As-Oxidationsschicht 42 und eine P-GaAs-Fusions
schicht 44 auf. Der p-dotierte AlGaAs/GaAs-Spiegel 20 muß für
einen niedrigen elektrischen Widerstand bei niedriger opti
scher Absorption bei der Wellenlänge des Lasers optimiert wer
den. Das Spiegeldesign kann in großem Umfang demjenigen bei
VCLS mit kurzer Wellenlänge entsprechen, jedoch mit einem
geringeren Dotierungsniveau nahe dem aktiven Bereich (Appl.
Phys. Lett.) supra. Kohlenstoff ist das bevorzugte Dotierungs
element. Die Al(Ga)As-Oxidationsschicht wächst zusammen mit
einer GaAs-Fusionsschicht an der Oberseite des Spiegels. Eine
kleine Menge an Ga (2-5%) wird der AlAs-Oxidationsschicht hin
zugefügt, um die Oxidationsgeschwindigkeit zu verringern und
die Durchmessersteuerung zu verbessern. Die Wafer-fused
Schnittstelle sollte an einem Knotenpunkt des stehenden elek
tromagnetischen Feldes innerhalb des Hohlraums angeordnet wer
den, um die optischen Verluste gering zu halten. Die Position
der Oxidationsschicht kann nahe dem Knotenpunkt angeordnet
werden, so daß nur eine elektrische Beschränkung resultiert.
Jedoch sollte die optische Beschränkung auch möglich sein,
indem das Öffnungsprofil abgestuft und in der Nähe des opti
schen Anti-Knotenpunktes positioniert wird.
Vor der Wafer-Fusion werden die Kanäle 18 selektiv in die
GaAs-Fusionsschicht 44 geätzt und legen die Al(Ga)As-Oxidati
onsschicht 42 frei. Dies ist in Fig. 2c dargestellt. Es hat
sich gezeigt, daß die Verwendung der Fusionskanäle, welche
gewöhnlicherweise in die InP-Probe geätzt werden, die Qualität
der Fusionsschnittstelle verbessern, wie in "Double-Fused
Long-Wavelength Vertical-Cavity Lasers", Babic, D. I., Ph.D.
thesis, University of California, Santa Barbara 1995 beschrie
ben ist. Bei der vorliegenden Erfindung werden die Kanäle in
die GaAs-Oberfläche geätzt, so daß sie für den Oxidations
schritt verwendbar sind.
Typische Werte für die Kanalbreite und den Kanalabstand sind
10 mm bzw. 150-300 mm. Die einfachste Anordnung der Fusions
kanäle stellt ein rechteckiges bzw. quadratisches Netzwerk
dar, wie in Fig. 3a dargestellt ist, wobei quadratische Mesas
von etwa 150 mm×150 mm verbleiben. Eine Vielzahl von anderen
Kanalanordnungen für unterschiedliche Laserformen und Anord
nungen sind möglich. Beispielsweise zeigt Fig. 3b ein Kanal
layout, welches in Anordnungen mit runden Mesas von identi
schem Durchmesser resultiert.
Die Kanäle 18 werden verwendet, um wahlweise die ausgesetzte
Al(Ga)As-Schicht 42 auf ihr natürliches Oxid in einer Wasser
dampfumgebung zu oxidieren. Dies ist deutlich in Fig. 2d dar
gestellt. Die Naßoxidation ist eine relativ einfache und gut
entwickelte Technologie für VDLs und führte zu einem erhebli
chen Fortschritt bei der Entwicklung von ultraniedrigen
Schwellenwert- und hochwirksamen auf GaAs-basierenden Vorrich
tung. Dies wurde von Huffaker im Artikel "Transverse Mode
Behavior in Native-Oxide-Defined Low Threshold Vertical Cavity
Lasers", Appl. Phys. Lett., Vol 13 (1994), S. 1611 und von Lear
im Artikel "Selectively Oxidized Vertical-Cavity Surface-Emit
ting Lasers with 50% Power Conversion Efficiency", Elect.
Lett., Vol. 31 (1995), S. 208 diskutiert. Der Oxidationsvorgang
wird derart unterbrochen, daß nicht oxidierte Öffnungen 22 mit
Durchmessern zwischen 5 und 15 mm für die Strominjektion ver
bleiben.
Nach der Oxidation werden die Oberflächen beider Proben für
den Wafer-Fusionsvorgang gereinigt. Der Reinigungsvorgang ist
kritisch, insbesondere hinsichtlich der elektrischen Eigen
schaften der fused Schnittstelle, die von Salomonsson in
"Water Fused pInP/p-GaAs Heterojunctions" J. Appl. Phys.,
Vol. 83 (1998) diskutiert wurde. Bei den üblichen Verfahren von
Salomonsson und Babic wurde supra modifiziert, um die Oxide
auf der GaAs-Oberfläche mit einer so geringen Beeinflussung
als möglich des natürlichen Al-Oxids zu entfernen. Wahlweise
können die Kanäle 18 geschützt werden, indem sie etwa mit
einem Photoresist oder Si2N3 gefüllt werden, wie in Fig. 2e
dargestellt ist. Der anschließende in Fig. 2f dargestellte
Fusionsvorgang wird für ungefähr 30 Minuten bei der niedrigst
möglichen Fusionstemperatur (≦560°C) durchgeführt. Das
InP-Substrat 30 und die GaInAsP-Ätzsperrschicht 32 werden durch
ein selektives naßchemisches Ätzen entfernt. In dieser Stufe
sind die eingebetteten Fusionskanäle 18 auf der Porenober
fläche sichtbar, was zur Ausrichtung der oberseitigen Ring
kontakte 14 verwendbar ist. Nach dem Kontaktlegieren wird ein
dielektrischer Spiegel 12 im Kontaktring über der oxidierten
Öffnung 22 abgelagert. Der Spiegeldurchmesser kann sehr viel
größer als der Öffnungsdurchmesser aufgrund der hohen Mobili
tät der n-seitigen Träger (Elektronen) sein. In Abhängigkeit
von den dielektrischen Materialien werden die Spiegeldurch
messer entweder durch das Abheben (Si/SiO2, ZnSe/MgF) oder
durch Trockenätzen (SiC/SiO2, Si2N3/SiO2) festgelegt.
Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine neue
Kombination zweier erfolgreicher VCL-Verfahren, der Wafer
fusion und der selektiven Oxidation, um ein VCL mit langer
Wellenlänge zu schaffen. Die Al(Ga)As-Oxidation wird durch
Fusionskanäle vor dem tatsächlichen Wafer-Fusionsschritt
durchgeführt. Hierdurch kombiniert die Struktur die Vorteile
der beiden unterschiedlichen erfolgreichen VCL-Strukturen mit
langer Wellenlänge; die doppelt fused und die einzeln fused
Sauerstoff-implantierten VCL.
Obgleich Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
detailliert beschrieben wurden ist es dem Durchschnittsfach
mann ersichtlich, daß die Erfindung verändert werden kann,
ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Claims (15)
1. Vertikaler Hohlraumlaser (10):
mit einem Galliumarsenid-Halbleitersubstrat (24) mit einer Bodenfläche und einer Deckfläche;
mit einem planaren p-Kontakt (26) auf der Bodenfläche;
mit einer Spiegelgruppe (20) auf der Deckfläche, welche aus einer Vielzahl von Schichten aus GaAs und AlGaAs zusammengesetzt ist;
mit einer aktiven Schicht (16) mit einer multiplen Quan ten-Quellenstruktur, welche in auf P-basierenden Plattie rungsschichten eingebettet ist;
mit einer Vielzahl von Kanälen (18) in einer oxidierten Schicht der Spiegelgruppe und der aktiven Schichten, wobei die Kanäle (18) mit den aktiven Schichten und der Spiegel gruppe optisch kommunizieren;
mit einem dielektrischen Spiegel (12); und
mit einem n-seitigen Kontakt (14), der den Spiegel (12) umgibt.
mit einem Galliumarsenid-Halbleitersubstrat (24) mit einer Bodenfläche und einer Deckfläche;
mit einem planaren p-Kontakt (26) auf der Bodenfläche;
mit einer Spiegelgruppe (20) auf der Deckfläche, welche aus einer Vielzahl von Schichten aus GaAs und AlGaAs zusammengesetzt ist;
mit einer aktiven Schicht (16) mit einer multiplen Quan ten-Quellenstruktur, welche in auf P-basierenden Plattie rungsschichten eingebettet ist;
mit einer Vielzahl von Kanälen (18) in einer oxidierten Schicht der Spiegelgruppe und der aktiven Schichten, wobei die Kanäle (18) mit den aktiven Schichten und der Spiegel gruppe optisch kommunizieren;
mit einem dielektrischen Spiegel (12); und
mit einem n-seitigen Kontakt (14), der den Spiegel (12) umgibt.
2. Vertikaler Hohlraumlaser nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Laser (10) ein Laser mit langer Wellen
länge ist.
3. Vertikaler Hohlraumlaser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die multiple Quantenquelle ungefähr 7
bis 15 Quellen aufweist.
4. Vertikaler Hohlraumlaser nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die p-dotierte Spiegelgruppe
(20) mit Kohlenstoff dotiert ist.
5. Vertikaler Hohlraumlaser nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (18) voneinander
beabstandet sind.
6. Vertikaler Hohlraumlaser nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (18) eine Breite
zwischen 130 bis 300 Microns aufweisen.
7. Verfahren zum Ausbilden eines vertikalen Hohlraumlasers
(10) mit langer Wellenlänge, mit den Schritten:
Vorsehen eines Galliumarsenid-Subtratwafers (24);
Vorsehen eines InP-Substratwafers (30) mit einer p-InP-Fusionsschicht (38), einer multiplen Quantenquelle (16), einer GaInAsP-Ätzsperrschicht (32) und einem n-InP-Abstandselement (34);
Ausbilden von Kanälen (18) in dem Substrat;
Oxidieren der Kanäle (18);
Reinigen jedes Wafers; und
Schmelzen des Wafers in einem einzigen Schritt, um den Laser (10) auszubilden.
Vorsehen eines Galliumarsenid-Subtratwafers (24);
Vorsehen eines InP-Substratwafers (30) mit einer p-InP-Fusionsschicht (38), einer multiplen Quantenquelle (16), einer GaInAsP-Ätzsperrschicht (32) und einem n-InP-Abstandselement (34);
Ausbilden von Kanälen (18) in dem Substrat;
Oxidieren der Kanäle (18);
Reinigen jedes Wafers; und
Schmelzen des Wafers in einem einzigen Schritt, um den Laser (10) auszubilden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Galliumarsenid-Fusionsschicht eine p-Gallium
arsenid-Fusionsschicht aufweist.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kanäle (18) durch wahlweises Atzen der Fusions
schicht (44) ausgebildet werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen Oxi
dationsschritt der Kanäle (18) in einer Wasserdampf
umgebung.
11. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen
Schritt zum Aussetzen der gereinigten Wafer einer Tempera
tur von 560°C oder weniger für die Fusion.
12. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen
Schritt zum Entfernen des InP-Substrats (30) und der
GaInAsP-Ätzsperrschicht (32) durch ein naßchemisches Ätz
verfahren.
13. Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen
Schritt zum Legieren der Ringkontakte (14)
14. Verfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen
Schritt zum Ablagern eines elektrischen Spiegels (12)
benachbart den Kontakten (14)
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 14, gekennzeich
net durch einen Schritt zum Maskieren der Kanäle (18) vor
dem Reinigen.
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|---|---|---|---|
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