Описание решения и конечных устройств
Лазерный диод (ЛД) — это полупроводниковое устройство, генерирующее когерентное, монохроматическое и узконаправленное излучение в оптическом диапазоне на основе процесса стимулированного излучения. В отличие от светодиодов, излучающих некогерентный свет с широким спектром, лазерные диоды создают высокоинтенсивный луч с четко определенной длиной волны и фазой, что делает их незаменимыми в телекоммуникациях, медицине, промышленности и научных исследованиях.
Компактность, высокий КПД
Внешний вид конечного изделия (DFB лазерные диоды)
*источник: https://sphotonics.ru/news/2025/76318/
Краткий технологический маршрут
Эпитаксиальное выращивание структур
Установка МОС-гидридной эпитаксии
На полупроводниковую подложку последовательно наращиваются слои: буферный слой, n-эмиттер, волноводные слои, активная область (одна или несколько квантовых ям), p-эмиттер, контактный слой. Точный контроль толщины (единицы нанометров) и состава определяет длину волны излучения и эффективность
Формирование волноводной структуры
Установка электронно-лучевой литографии
Установка плазмохимического травления
Установка жидкостной химической обработки
Создание гребенчатого волновода. Для DFB- и DBR-лазеров на этом этапе формируется дифракционная решетка: электронно-лучевая литография позволяет создавать периодические структуры с критическим размером до 70 нм. В DBR-лазерах решетка формируется в пассивной области, в DFB — вдоль всей активной области
Ионная имплантация для токовой изоляции
Установка ионного легирования
Формирование омических контактов и металлизация
Установка электронно-лучевого испарения
Установка магнетронного напыления
Установка гальванического осаждения
Нанесение p-контакта (обычно Ti/Pt/Au) со стороны эмиттера и n-контакта (AuGe/Ni/Au) после утонения подложки. Для мощных лазеров применяется гальваническое осаждение толстого золота для улучшения теплопроводности
Формирование оптического резонатора
Система сверхвысоковакуумной колки и пассивации лазерных фасеток
Пластина разделяется на полоски (bars) по кристаллографическим плоскостям скола. В едином вакуумном цикле (без нарушения вакуума) производится очистка и пассивация торцевых поверхностей для защиты от катастрофического разрушения зеркал (COMD — Catastrophic Optical Mirror Damage).