適用于VCSEL-SNOM復(fù)合探針的VCSEL特性研究.pdf

1、近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡(SNOM)作為一種用于觀察和研究亞波長(zhǎng)物體的外觀形貌和內(nèi)在性質(zhì)新的重要光學(xué)儀器,于近幾年來(lái),在納米和介觀尺度上,為物理、化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)、地質(zhì)和信息產(chǎn)業(yè)等的研究和生產(chǎn)提供了許多新的知識(shí),也極大地推動(dòng)了近場(chǎng)光學(xué)的發(fā)展.傳統(tǒng)的近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡的相對(duì)較低的輸出信號(hào)是阻礙其更廣泛應(yīng)用的一個(gè)難題.這個(gè)問(wèn)題可以用垂直腔表面發(fā)射激光器(VCSEL)作為SNOM的反饋部分來(lái)解決.在VCSEL的制備方面,國(guó)內(nèi)也已經(jīng)有著很成熟的經(jīng)驗(yàn),已經(jīng)成功

2、的制造出了多種類型的器件;我們半導(dǎo)體教研室利用現(xiàn)有的液相外延生長(zhǎng)設(shè)備采用自組織生長(zhǎng)的方法成功制備出外觀形貌規(guī)整的μm量級(jí)尺寸的AlGaAs的類探針點(diǎn).國(guó)際上,已經(jīng)有先例將SiO2探尖與VCSEL采用簡(jiǎn)單、有效的膠合方法結(jié)合,制成VCSEL/SNOM復(fù)合探測(cè)器.該論文主要是對(duì)現(xiàn)有的VCSEL管芯進(jìn)行封裝,并利用實(shí)驗(yàn)手段對(duì)其特性進(jìn)行檢測(cè),由金相顯微鏡圖像可知,VCSEL的出光窗口直徑僅為40 μ m左右,且垂直于有源區(qū)結(jié)平面表面;由I-V曲

3、線可知,其開啟電壓為1.4V;由P-I曲線可知,其閾值電流為2.8mA:由遠(yuǎn)場(chǎng)特性曲線可知,VCSEL的遠(yuǎn)場(chǎng)特性顯然具有圓對(duì)稱特點(diǎn),在平行、垂直方向上遠(yuǎn)場(chǎng)特性曲線的半高寬度大概在5°、8°左右,具有較小的發(fā)散角;由光譜特性可知,VCSEL的激射波長(zhǎng)為843.8nm附近,其半高寬度為2m,且隨著工作電流的增加有紅移的趨勢(shì).通過(guò)對(duì)VCSEL特性的檢測(cè),并與其它的半導(dǎo)體激光器進(jìn)行比較、分析,可以得知VCSEL的特性優(yōu)點(diǎn).這些主要都是為了打好將