CN111355118B - 一种用于光致发光测试的vcsel结构外延材料结构及制备方法 - Google Patents

一种用于光致发光测试的vcsel结构外延材料结构及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于光致发光测试的VCSEL结构外延材料结构，所述结构包括经过裁剪的VCSEL结构外延材料样品，蓝膜和基底，所述VCSEL结构外延样品直立设置，且通过蓝膜粘贴固定在基底上。本发明还提供了一种上述VCSEL结构外延材料结构的制备方法。本发明提供的一种用于光致发光测试的VCSEL结构外延材料结构及制备方法，通过对VCSEL结构外延材料的裁剪并采用通过蓝膜将其固定在基底上的形式，解决了VCSEL结构外延材料因厚度较厚无法直接进行光致发光测试的问题。

Description

一种用于光致发光测试的VCSEL结构外延材料结构及制备 方法
技术领域
本发明主要涉及激光技术领域，特别是一种用于光致发光测试的VCSEL结构外延材料结构及制备方法。
背景技术
一般情况下VCSEL外延片为直径3-6英寸，发光波长通常在840-1100nm的范围内，其中优选的波长是840-860nm，该范围是应用于短距离光纤传输的激光器；或870-900nm，该范围是应用于原子钟激光器；或930-950nm，该范围是应用于三维识别激光器；或1040-1070nm，该范围是应用于气体传感检测器。
目前，在测试VCSEL结构外延片光致发光的过程中，由于VCSEL结构外延片结构复杂导致外延层的活动较厚。因此，利用现有的光致发光技术无法测试到VCSEL结构外延片内部的光致发光现象。
因鉴于此，特提出此发明。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以克服较厚的VCSEL结构外延片结构，观察到其光致发光现象的用于光致发光测试的VCSEL结构外延材料结构及制备方法。
为了实现上述目的，本发明提供的一种用于光致发光测试的VCSEL结构外延材料结构，其特征在于，所述结构包括经过裁剪的VCSEL结构外延材料样品，蓝膜和基底，
所述VCSEL结构外延样品直立设置，且通过蓝膜粘贴固定在基底上。
优选地，所述VCSEL结构外延材料样品的的宽度为1-2cm。
优选地，所述VCSEL结构外延材料为砷化镓、砷化铝镓、砷化铟、砷化铟稼、砷化铝铟、磷化铝铟、磷化铟镓、磷化镓中的任意一种。
优选地，所述基底由半导体材料制成。
优选地，所述基底为方根粗糙度为0-50nm的砷化镓、碳化硅、氮化镓、蓝宝石或硅片中的任意一种。
一种上述述的用于光致发光测试的VCSEL结构外延材料结构的制备方法,按照以下步骤进行：
(1)在VESEL结构外沿材料的边沿处按照固定宽度切割下一条外沿材料；
(2)对切割下的外沿材料在长度方向上继续按照固定长度切割，切割下的VCSEL结构外延材料为VCSEL结构外延材料样品；
(3)将VCSEL结构外延材料样品直立设置，下端设置蓝膜；
(4)将VCSEL结构外延材料样品通过蓝膜粘贴在基底上；
(5)对制备的VCSEL结构外延材料结构利用光致发光激光器进行光致发光测试。
优选地，所述步骤(1)中切割宽度为1-2cm。
优选地，步骤(5)中所用的光致发光激光器发出的入射光束的波长为300nm-600nm或900-1100nm。
优选地，步骤(5)中所用的光致发光激光器发出的入射光束与VCSEL结构外延材料结构样品的顶面呈入射角为15度-90度的范围入射。
本发明提供的一种用于光致发光测试的VCSEL结构外延材料结构及制备方法，具有如下有益效果：
通过对VCSEL结构外延材料的裁剪并采用通过蓝膜将其固定在基底上的形式，解决了VCSEL结构外延材料因厚度较厚无法直接进行光致发光测试的问题。
附图说明
图1为本发明提供的用于光致发光测试的VCSEL结构外延材料结构示意图。
图中：
1.VCSEL结构外延材料样品 2.蓝膜 3.基底
具体实施方式
实施例一
请参考图1，本发明实施例提供了一种用于光致发光测试的VCSEL结构外延材料结构。
所述结构包括经过裁剪的VCSEL结构外延材料样品1，蓝膜2和基底3。
基底3位于该外延材料结构的最下方，经过裁剪的VCSEL结构外延材料样品1直立设置于该基底3上，并通过蓝膜2粘贴于基底3的顶面上，且经过裁剪的VCSEL结构外延材料样品1与基底3垂直。
在本实施例中，基底为直径4-12英寸的圆形基底。基底材质为半导体材质，优选为砷化镓、碳化硅、氮化镓、蓝宝石或硅片中的任意一种，且所用材料的均方根粗糙度为0-50nm。
在本实施例中，所述直立设置的经过裁剪的VCSEL结构外延材料样品1的高度为1-2cm，宽度为1-2cm，其中高度和宽度可以为相同的尺寸，以保证其在光致发光测试中的效果。
但是应当注意的是，本发明对裁剪下的VCSEL结构外延材料样品的尺寸并无具体限定，本领域技术人员可根据VCSEL结构外延材料的具体类型选择合适的裁剪尺寸。
在本实施例中，经过裁剪的VCSEL结构外延材料样品1所选用的VCSEL结构外延材料选用的是砷化镓、砷化铝镓、砷化铟、砷化铟稼、砷化铝铟、磷化铝铟、磷化铟镓、磷化镓中的任意一种。
蓝膜粘贴所用的粘结剂为半导体常用粘结剂，如聚氨酯、硅胶、双面胶，本发明对此不做具体限定，本领域技术人员可根据实际需要进行选择。
实施例二
本发明实施例提供了一种实施例一中所述的用于光致发光测试的VCSEL结构外延材料结构的制备方法。
所述制备方法按照以下步骤依次进行：
1.在VESEL结构外沿材料的边沿处按照固定宽度切割下一条外沿材料；
该步骤是对VESEL结构外沿材料进行初步处理，以方便进行后续其他步骤。
在本实施例中，切割宽度为1-2cm。但是应当注意的是，本实施例对其具体的切割宽度不做具体限定，本领域技术人员可根据实际需要选择合适的切割宽度。
2.对切割下的条状外沿材料在长度方向上继续按照固定长度切割，其切割下的产品为VCSEL结构外延材料样品。
在本实施例中，该步骤的切割长度为1-2cm，但是应当注意的是，本实施例对其具体的切割长度不做具体限定，本领域技术人员可根据实际需要选择合适的切割长度。
3.将切割下的VCSEL结构外延材料样品直立设置，并在其下端设置固定蓝膜，用于后续步骤。
4.将切割下的VCSEL结构外延材料样品通过蓝膜粘贴在基底上，并使样品与硅片垂直设置。
该结构底部的基底保证了整个结构的稳定，同时与基底垂直设置的VCSEL结构外延材料样品保证了后续进行光致发光测试时的效果。
5.对制备的VCSEL结构外延材料结构利用光致发光激光器进行光致发光测试。
将用于光致发光测试的VCSEL结构外延材料结构置于X-Y微动台上，并在微动台上方设置向正下方照射的光致发光激发激光器，其中该光致发光激光器的波长在300nm-600nm或900-1100nm的范围内。
开启光致发光激发激光器，并通过控制X-Y微动台调节其上放置的VCSEL结构外延材料结构使光致发光激发激光器的照射光斑照射于VCSEL结构外延材料结构上，然后对VCSEL结构外延材料进行光致发光测试。
其中激光器的入射光束与VCSEL结构外延材料结构样品的顶面呈入射角为15度-90度的范围入射，入射光束射入该外延材料结构样品内后，激发量子阱电子跃迁，电子从价带跃迁到导带，电子释放能量，激发出射光，对该出射光的波长进行测量。当出射光的波长在合格的范围之内时，认定作为VCSEL结构外延材料结构样品来源的VCSEL结构外延材料合格。
本发明提供的用于光致发光测试的VCSEL结构外延材料结构及制备方法，通过对VCSEL结构外延材料的裁剪并采用通过蓝膜将其固定在半导体材料基底上的形式，解决了VCSEL结构外延材料因厚度较厚无法直接进行光致发光测试的问题。
本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于光致发光测试的VCSEL结构外延材料结构，其特征在于，所述结构包括经过裁剪的VCSEL结构外延材料样品，蓝膜和基底，
所述经过裁剪的VCSEL结构外延材料样品直立设置，且通过蓝膜粘贴固定在基底上。
2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述经过裁剪的VCSEL结构外延材料样品的宽度为1-2cm。
3.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述VCSEL结构外延材料为砷化镓、砷化铝镓、砷化铟、砷化铟稼、砷化铝铟、磷化铝铟、磷化铟镓、磷化镓中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述基底由半导体材料制成。
5.根据权利要求4所述的结构，其特征在于，所述基底为方根粗糙度为0-50nm的砷化镓、碳化硅、氮化镓、蓝宝石或硅片中的任意一种。
6.一种如权利要求1-5任一所述的用于光致发光测试的VCSEL结构外延材料结构的制备方法，其特征在于，按照以下步骤进行：
(1)在VCSEL结构外延材料的边沿处按照固定宽度切割下一条外延材料；
(2)对切割下的外延材料在长度方向上继续按照固定长度切割，切割下的VCSEL结构外延材料为VCSEL结构外延材料样品；
(3)将VCSEL结构外延材料样品直立设置，下端设置蓝膜；
(4)将VCSEL结构外延材料样品通过蓝膜粘贴在基底上；
(5)对制备的VCSEL结构外延材料结构利用光致发光激光器进行光致发光测试。
7.根据权利要求6所述的用于光致发光测试的VCSEL结构外延材料结构的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中切割宽度为1-2cm。
8.根据权利要求6所述的用于光致发光测试的VCSEL结构外延材料结构的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所用的光致发光激光器发出的入射光束的波长为300nm-600nm或900-1100nm。
9.根据权利要求6所述的用于光致发光测试的VCSEL结构外延材料结构的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所用的光致发光激光器发出的入射光束与VCSEL结构外延材料结构样品的顶面呈入射角为15度-90度的范围入射。
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