適用于VCSEL-SNOM復(fù)合探針的VCSEL特性研究.pdf

1、近場光學(xué)顯微鏡(SNOM)作為一種用于觀察和研究亞波長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,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,也極大地推動了近場光學(xué)的發(fā)展.傳統(tǒng)的近場光學(xué)顯微鏡的相對較低的輸出信號是阻礙其更廣泛應(yīng)用的一個難題.這個問題可以用垂直腔表面發(fā)射激光器(VCSEL)作為SNOM的反饋部分來解決.在VCSEL的制備方面,國內(nèi)也已經(jīng)有著很成熟的經(jīng)驗,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)有的液相外延生長設(shè)備采用自組織生長的方法成功制備出外觀形貌規(guī)整的μm量級尺寸的AlGaAs的類探針點.國際上,已經(jīng)有先例將SiO2探尖與VCSEL采用簡單、有效的膠合方法結(jié)合,制成VCSEL/SNOM復(fù)合探測器.該論文主要是對現(xiàn)有的VCSEL管芯進(jìn)行封裝,并利用實驗手段對其特性進(jìn)行檢測,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)場特性曲線可知,VCSEL的遠(yuǎn)場特性顯然具有圓對稱特點,在平行、垂直方向上遠(yuǎn)場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.通過對VCSEL特性的檢測,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.這些主要都是為了打好將