אנטפּלעקן די סטרוקטור פון לייזער באַרס: די "מיקראָ אַרעי מאָטאָר" הינטער הויך-מאַכט לייזערס

אין דעם פעלד פון הויך-מאַכט לאַזערס, זענען לאַזער שטאַנגען אומפארמיידלעכע קערן קאָמפּאָנענטן. ניט נאָר דינען זיי ווי די יסודותדיקע איינהייטן פון ענערגיע פּראָדוקציע, נאָר זיי פֿאַרקערפּערן אויך די פּינקטלעכקייט און אינטעגראַציע פון ​​מאָדערנער אָפּטאָעלעקטראָנישער אינזשעניריע.—וואָס האָט זיי פֿאַרדינט דעם שפּיצנאַמען: דער "מאָטאָר" פֿון לאַזער סיסטעמען. אָבער וואָס פּונקט איז די סטרוקטור פֿון אַ לאַזער באַר, און ווי אַזוי גיט עס צענדליקער אָדער אפילו הונדערטער וואטס פֿון אַרויסגאַבע פֿון בלויז אַ פּאָר מילימעטער אין גרייס? דער אַרטיקל אויספֿאָרשט די אינערלעכע אַרכיטעקטור און אינזשעניריע סודות הינטער לאַזער באַרס.

1. וואָס איז אַ לייזער באַר?

א לייזער באַר איז אַ הויך-מאַכט עמיטינג מיטל צוזאַמענגעשטעלט פון קייפל לייזער דיאָד טשיפּס לאַטעראַללי אויסגעשטעלט אויף אַ איין סאַבסטראַט. כאָטש זיין אַרבעט פּרינציפּ איז ענלעך צו דעם פון אַ איין האַלב-קאָנדוקטאָר לייזער, ניצט די לייזער באַר אַ מולטי-עמיטער אויסלייג צו דערגרייכן העכער אָפּטישע מאַכט און אַ מער קאָמפּאַקט פאָרעם פאַקטאָר.

לאַזער שטאַנגען ווערן וויידלי גענוצט אין אינדוסטריעלע, מעדיצינישע, וויסנשאפטלעכע און פארטיידיקונג סעקטאָרן, צי ווי דירעקטע לאַזער קוועלער צי ווי פּאָמפּע קוועלער פֿאַר פֿאַזער לייזערס און האַרט-שטאַט לייזערס.

2. סטרוקטורעלע צוזאמענשטעלונג פון א לייזער באַר

די אינערלעכע סטרוקטור פון אַ לאַזער באַר באַשטימט דירעקט איר פאָרשטעלונג. עס באַשטייט הויפּטזעכלעך פון די פאלגענדע הויפּט קאָמפּאָנענטן:

①עמיטערס אַרעי

לאַזער שטאַנגען באַשטייען טיפּיש פֿון 10 ביז 100 עמיטערס (לאַזער קאַוויטיז) וואָס זענען אויסגעשטעלט איינער לעבן דעם אַנדערן. יעדער עמיטער איז אַרום 50.–150μמעטער ברייט און אַקט ווי אַן אומאָפּהענגיקע געווינס געגנט, מיט אַ פּ.נ. דזשאַנקשאַן, רעזאָנאַנט קאַוואַטי, און כוואַליעפירער סטרוקטור צו דזשענערירן און אַרויסלאָזן לאַזער ליכט. כאָטש אַלע עמיטערז טיילן דעם זעלבן סאַבסטראַט, ווערן זיי געוויינטלעך עלעקטריש געטריבן אין פּאַראַלעל אָדער דורך זאָנעס.

②האַלב-קאָנדוקטאָר שיכט סטרוקטור

אין האַרצן פון דער לאַזער באַר איז אַ סטאַק פון האַלב-קאָנדוקטאָר שיכטן, אַרייַנגערעכנט:

- פּ-טיפּ און נ-טיפּ עפּיטאַקסיאַל לייַערס (וואָס פאָרמען די פּן דזשאַנקשאַן)

- אַקטיווע שיכט (למשל, קוואַנטום קוואל סטרוקטור), וואָס דזשענערירט סטימולירטע עמיסיע

- וועווגייד שיכט, וואָס זיכערט מאָדע קאָנטראָל אין לאַטעראַל און ווערטיקאַל ריכטונגען

- בראַג רעפלעקטאָרן אדער HR/AR קאָוטינגז, וואָס פֿאַרבעסערן די ריכטונגס-אויסגאַבע פֿון דעם לאַזער

③סאַבסטראַט און טערמאַל פאַרוואַלטונג סטרוקטור

די עמיטערס ווערן אויפגעוואַקסן אויף אַ מאָנאָליטישן האַלב-קאָנדוקטאָר סאַבסטראַט (געוויינטלעך GaAs). פֿאַר עפֿעקטיווער היץ-פֿאַרשפּרייטונג, ווערט דער לאַזער-שטאַנג געלאָטערט אויף הויך-קאַנדאַקטיוויטי סאַבמאָונטס ווי קופּער, W-Cu צומיש, אָדער CVD דיאַמאָנט, און געפּאָרט מיט היץ-זינקען און אַקטיווע קיל-סיסטעמען.

④עמיסיע ייבערפלאַך און קאָלימאַציע סיסטעם

צוליב די גרויסע דיווערדזשענס ווינקלען פון די ארויסגעלאָזטע שטראַלן, זענען לייזער שטאַנגען טיפּיש אויסגעשטאַט מיט מיקראָ-לינז אַררייז (FAC/SAC) פֿאַר קאָלימאַציע און שטראַל פֿאָרמירונג. פֿאַר געוויסע אַפּליקאַציעס, נאָך אָפּטיק—ווי למשל צילינדרישע לענסעס אדער פריזמעס—ווערן גענוצט צו קאנטראלירן ווייט-פעלד דיווערדזשענס און שטראל קוואַליטעט.

3. שליסל סטרוקטורעלע פאקטארן וואס האבן אן איינפלוס אויף פאָרשטעלונג

די סטרוקטור פון אַ לאַזער באַר שפּילט אַ וויכטיקע ראָלע אין באַשטימען איר פעסטקייט, עפעקטיווקייט און לעבן. עטלעכע שליסל אַספּעקטן אַרייַננעמען:

①טערמישע פאַרוואַלטונג פּלאַן

לאַזער שטאַנגען האָבן אַ הויכע מאַכט געדיכטקייט און קאָנצענטרירטע היץ. נידעריקע טערמישע קעגנשטעל איז וויכטיק, דערגרייכט דורך AuSn סאָלדערינג אָדער ינדיום באַנדינג, קאַמביינד מיט מיקראָטשאַננעל קאָאָלינג פֿאַר מונדיר היץ דיסיפּיישאַן.

②שטראַל פאָרמינג און אַליינמאַנט

קייפל עמיטערס ליידן אָפט פון שלעכטער קאָוכירענץ און כוואַליעפראָנט מיסאַליינמענט. פּרעציזיע לינז פּלאַן און אַליינמענט זענען קריטיש פֿאַר פֿאַרבעסערן ווייט-פעלד שטראַל קוואַליטעט.

③סטרעס קאָנטראָל און פאַרלעסלעכקייט

מאַטעריאַל אומפּאַסיקקייטן אין טערמישע יקספּאַנשאַן קאָעפֿיציענטן קענען פירן צו קרום מאַכן אָדער מיקראָקראַקס. פּאַקאַדזשינג מוז זיין דיזיינד צו פאַרשפּרייטן מעכאַנישע דרוק גלייַך און וויטסטאַנד טערמישע ציקל אָן דעגראַדאַציע.

4. צוקונפטיגע טרענדס אין לייזער באַר פּלאַן

ווי די פאָדערונג פֿאַר העכערע מאַכט, קלענערע גרייס, און גרעסערע פאַרלעסלעכקייט וואַקסט, פאָרזעצן זיך לאַזער באַר סטרוקטורן צו אַנטוויקלען. שליסל אַנטוויקלונג ריכטונגען אַרייַננעמען:

①כוואַליע לענג עקספּאַנסיע: אויסשטרעקן זיך אין 1.5μm און מיטל-אינפֿראַרויט באַנדס

②מיניאַטוריזאַציע: ערמעגלעכן נוצן אין קאָמפּאַקטע דעוויסעס און העכסט אינטעגרירטע מאָדולן

③קלוגע פּאַקאַדזשינג: אײַנשליסן טעמפּעראַטור סענסאָרן און סטאַטוס פֿידבעק סיסטעמען

④הויך-דענסיטי סטאַקינג: לייערד אַררייז צו דערגרייכן קילאָוואט-לעוועל רעזולטאַט אין אַ קאָמפּאַקט פֿוסדרוק

5. מסקנא

ווי די"האַרץ"פון הויך-מאַכט לאַזער סיסטעמען, די סטרוקטורעלע פּלאַן פון לאַזער באַרס דירעקט ינפלוענסט די אָפּטיש, עלעקטרישע און טערמישע פאָרשטעלונג פון די קוילעלדיק סיסטעם. ינטאַגרייטינג דאַזאַנז פון עמיטערז אין אַ סטרוקטור בלויז מילימעטער ברייט ניט בלויז אַרויסווייַזן אַוואַנסירטע מאַטעריאַל און פאַבריקאַציע טעקניקס, אָבער אויך רעפּרעזענטירט די הויך מדרגה פון ינטאַגריישאַן אין הייַנט.'ס פאָטאָניקס אינדוסטריע.

קוקנדיק פאָרויס, ווי די פאָדערונג פֿאַר עפֿעקטיווע, פאַרלעסלעכע לאַזער קוועלער פאָרזעצט צו וואַקסן, וועלן כידעשים אין לאַזער באַר סטרוקטור בלייבן אַ שליסל טרייבקראַפט אין פֿאָרשריטן די לאַזער אינדוסטריע צו נייַע כייץ.

אויב איר'זוכט איר עקספּערט שטיצע אין לאַזער באַר פּאַקאַדזשינג, טערמאַל פאַרוואַלטונג, אָדער פּראָדוקט סעלעקציע, פילט זיך פריי צו קאָנטאַקטירן אונדז. מיר'מיר זענען דאָ צו צושטעלן פּאַסיקע לייזונגען צו פּאַסן צו אייערע ספּעציפֿישע אַפּליקאַציע באַדערפענישן.