版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
芯片工藝與光電特性介紹第一頁,共43頁。LD芯片工藝及光電特性4/17/20232第二頁,共43頁。半導(dǎo)體激光器具體設(shè)計:
根據(jù)不同的應(yīng)用要求需要激光器有許多不同的設(shè)計:據(jù)光纖通信系統(tǒng)的要求,發(fā)射器件一般采用1310nm、1550nm波長的F-P或DFB結(jié)構(gòu)大功率、高線性以及溫度特性好的器件:普通采用InGaAsP/InP材料系MQW有源層設(shè)計,如果要求較大溫度范圍內(nèi)工作的無制冷激光器可以采用AlGaInAs/InP材料系MQW有源層設(shè)計;根據(jù)應(yīng)用要求可以制作F-P、DFB結(jié)構(gòu),根據(jù)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)可以制作RWG和BH兩種。4/17/20233第三頁,共43頁。半導(dǎo)體激光器(Laserdiodes)利用電子注入后半導(dǎo)體材料發(fā)生受激輻射并通過相干光子的諧振放大實現(xiàn)激光的輸出,在調(diào)制電信號輸入后完成光信號的輸出。其激射工作需要滿足3個基本條件:要有能實現(xiàn)電子和光場相互作用的半導(dǎo)體材料;要有注入能量的泵浦源;要有一個諧振腔并滿足振蕩條件。半導(dǎo)體激光器工作原理4/17/20234第四頁,共43頁。
FPDFBRWGBHRWGBHInGaAsP/InPAlGaInAs/InPInGaAsP/InPInGaAsP/InP/AlInAsInGaAsP/InPAlGaInAs/InPAlGaInAs/InPInGaAsP/InP光纖通信用激光器芯片結(jié)構(gòu)分類LD1310nm1550nm1490nm850nm(VCSEL)4/17/20235第五頁,共43頁。P-InGaAsContactlayerP-InPContactlayerEtchingStoplayerUpperConfininglayerMQWActiveregionLowerConfininglayerN-InPBufferLayerN-InPSubstrateFPLDWaferDFBLDWaferInGaAsPgratinglayerUpperConfininglayerMQWActiveregionLowerConfininglayerN-InPBufferLayerN-InPSubstrate4/17/20236第六頁,共43頁。RWG結(jié)構(gòu)LD效果圖4/17/20237第七頁,共43頁。兩種結(jié)構(gòu)的剖面圖RWGBH4/17/20238第八頁,共43頁。DFB光柵4/17/20239第九頁,共43頁。典型的RWG--F-PLD制作工藝流程4/17/202310第十頁,共43頁。典型的RWG--DFBLD制作工藝流程4/17/202311第十一頁,共43頁。典型的BH-DFBLD制作工藝流程圖
光柵制作2MOCVD1光刻3MOCVD1刻蝕PECVD2腐蝕4MOCVD2光刻3腐蝕PECVD3光刻4腐蝕4光刻1濺射LIFT/OFF減薄2濺射1檢測劃片鍍膜2檢測劃片貼片金絲焊3檢測4老化封帽5檢測檢測1MOCVD4/17/202312第十二頁,共43頁。光電特性1310nmRWG-FPLD1310nmBH-FPLD4/17/202313第十三頁,共43頁。遠(yuǎn)場特性BH-LDRWG-LD4/17/202314第十四頁,共43頁。光譜特性DFB-LDFP-LD4/17/202315第十五頁,共43頁。PD芯片工藝及光電特性4/17/202316第十六頁,共43頁。光電二極管(PD)是一種光電轉(zhuǎn)換器件,其基本原理是:當(dāng)光照到PN結(jié)上時,被吸收的光能轉(zhuǎn)變成電能。這個轉(zhuǎn)變過程是一個吸收過程,與發(fā)光二極管的自發(fā)輻射過程和激光二極管的受激發(fā)射過程相逆。在光的作用下,半導(dǎo)體材料中低能級上的粒子可以吸收光能而躍遷到高能級;處于高能級上的粒子,也可能的在一定的條件下通過自發(fā)或受激發(fā)射放光而躍遷到低能級。通常,吸收過程和受激輻射過程是同時存在并互相竟?fàn)?。在光電二極管中,吸收過程占絕對優(yōu)勢,而在發(fā)光器件中,則輻射過程占絕對優(yōu)勢。
半導(dǎo)體探測器工作原理4/17/202317第十七頁,共43頁。PD芯片的基本類型有四種:
P-N結(jié)型,PIN型,雪崩型和肖特基型。
通常,P-N結(jié)型光電二極管響應(yīng)時間慢,一般不采用.PD芯片制作結(jié)構(gòu):平面工藝,臺面工藝
外延片結(jié)構(gòu)4/17/202318第十八頁,共43頁。
外延片清洗PECVDSiO2掩膜層光刻接觸環(huán)接觸環(huán)成型RIE(SiO2)加濕法PECVD(SiO2)淀積絕緣層光刻擴散孔RIE(SiO2)刻蝕擴散孔MOCVD擴散退火PECVD(SiNX)套刻接觸環(huán)RIE(SiNX)光刻電極P面濺射剝離減薄清洗N面濺射合金測試解理工藝流程圖4/17/202319第十九頁,共43頁。PD芯片示意圖4/17/202320第二十頁,共43頁。平面工藝PD芯片結(jié)構(gòu)剖面示意圖4/17/202321第二十一頁,共43頁。芯片光電特性4/17/202322第二十二頁,共43頁。半導(dǎo)體材料及工藝設(shè)備4/17/202323第二十三頁,共43頁。MOCVD單層或多層半導(dǎo)體材料的生長(金屬有機化學(xué)氣相沉積)4/17/202324第二十四頁,共43頁。外延片:半導(dǎo)體芯片制作的原材料4/17/202325第二十五頁,共43頁。等離子去膠機用于外延片表面的清洗芯片制作工藝中常用設(shè)備介紹4/17/202326第二十六頁,共43頁。勻膠臺:在外延片表面形成厚度均勻的膠膜。4/17/202327第二十七頁,共43頁。光刻機
將勻膠后的外延片放入光刻機內(nèi),以設(shè)計的結(jié)構(gòu)為模版經(jīng)過對準(zhǔn)及紫外曝光,然后顯影,在外延片表面形成芯片圖形,以光刻后的圖形為掩膜通過刻蝕、濺射等工藝來達(dá)到我們需要的管芯結(jié)構(gòu),光刻是管芯制作中使用最多的工藝。4/17/202328第二十八頁,共43頁。全息曝光光柵制作系統(tǒng)DFB激光器制作工藝中均勻光柵的制作4/17/202329第二十九頁,共43頁。PECVD(等離子增強化學(xué)氣相外延)其作用是在外延片上沉積介質(zhì)膜(如二氧化硅,氮化硅)。
PECVD(等離子增強化學(xué)氣相沉積)4/17/202330第三十頁,共43頁。RIE(反應(yīng)離子刻蝕)它的作用主要是在外延片的介質(zhì)膜上刻蝕圖形或?qū)⒐饪毯蟮膱D形通過刻蝕的方法轉(zhuǎn)移到外延片上。
RIE(反應(yīng)離子刻蝕)4/17/202331第三十一頁,共43頁。
橢偏儀的主要作用是測量外延片表面沉積的介質(zhì)膜(SiO2,SiNx)生產(chǎn)質(zhì)量(厚度及折射率是否匹配)。
橢偏儀4/17/202332第三十二頁,共43頁。濺射機
濺射機的主要作用是在外延片的上下兩個表面(p/n)沉積金屬接觸層(電極)。
4/17/202333第三十三頁,共43頁。磨片機在制作N面電極前將外延片減薄要求的厚度。4/17/202334第三十四頁,共43頁。
制作完P(guān)/N兩面金屬電極后,對芯片進行快速熱處理的方式稱為合金,有利于形成平滑的接觸面和良好的粘附特性,目的是為了使管芯形成良好的歐姆接觸特性。合金爐4/17/202335第三十五頁,共43頁。制作工藝完成后的外延片(未進行解理前的管芯)形貌LD芯片PD芯片4/17/202336第三十六頁,共43頁。劃片機:用于解理尺寸規(guī)格一致的芯片。4/17/202337第三十七頁,共43頁。管芯解理LDbarchip作鍍膜處理鍍膜后檢測合格作封裝4/17/202338第三十八頁,共43頁。管芯解理PD4/17/202339第三十九頁,共43頁。P-I-V測試儀:主要用于LD
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 坦桑石寶石項目可行性實施報告
- 成都師范學(xué)院《物流項目管理》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 成都師范學(xué)院《說課與試講訓(xùn)練》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 成都師范學(xué)院《三維設(shè)計》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 合規(guī)性審計行業(yè)發(fā)展建議
- 皮活門相關(guān)項目實施方案
- DB11-T 1859-2021 快遞綠色包裝使用與評價規(guī)范
- 相片框相關(guān)項目實施方案
- 成都錦城學(xué)院《中外文學(xué)名著賞析》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 工業(yè)用揀選機相關(guān)項目實施方案
- 《電業(yè)安全工作規(guī)程》
- 2020版20kV及以下配電網(wǎng)工程計價定額使用疑難
- 涉密和非涉密移動存儲介質(zhì)管理制度
- 北京公司招標(biāo)采購管理制度
- 機械工程專業(yè)導(dǎo)論學(xué)習(xí)通課后章節(jié)答案期末考試題庫2023年
- 結(jié)算審計服務(wù)投標(biāo)方案
- 蘇教版2023年小學(xué)三年級科學(xué)上冊期中測試試卷及答案
- 氣道評估和管理
- 消音器研究報告
- 策略思維:商界、政界及日常生活中的策略競爭
- 筑夢紅色之旅智慧樹知到答案章節(jié)測試2023年南昌大學(xué)
評論
0/150
提交評論