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[IEEE 2019年第21届透明光网络国际会议(ICTON) - 法国昂热(2019.7.9-2019.7.13)] 2019年第21届透明光网络国际会议(ICTON) - 光子器件用III-V族半导体的可控氧化

DOI：10.1109/ICTON.2019.8840290 出版年份：2019 更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要： III-V族半导体的氧化是（单模）垂直腔面发射激光器大规模量产以及最新集成光子器件制造中的关键工艺环节。为推动VCSEL在新兴市场的应用，并维持上述前沿技术的持续发展，必须以更高精度和可靠性控制含铝III-V族半导体埋层选择性侧向氧化形成的光学/电学孔径形貌与尺寸。本文综述了我们近期针对该氧化过程开展的实验研究与模型开发工作，重点揭示其各向异性程度受氧化工艺条件影响，且通过精心设计用于实现埋层氧化的刻蚀台面结构，可有效缓解该各向异性导致的不良形貌畸变。
作者： S. Calvez，G. Lafleur，O. Stepanenko，A. Arnoult，A. Monmayrant，H. Camon，G. Almuneau
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研究概述 实验方案

研究目的

回顾近期实验研究和模型发展，详细分析并描述III-V族半导体的氧化过程，重点研究如何控制光子器件中光学/电学孔径的形状与尺寸。

研究成果

该论文得出结论：通过选择合适的氧化工艺条件控制含铝III-V族半导体的侧向氧化过程，可降低各向异性。研究同时证明，任何残余各向异性均可通过预先调整台面形状进行补偿，从而实现所需的氧化孔径轮廓（例如单模垂直腔面发射激光器所需的圆形轮廓）。

研究不足

该研究承认精确可靠地控制氧化过程存在挑战，尤其是对于薄层和厚层而言。要定义待蚀刻的台面以实现特定氧化轮廓这一逆问题较为复杂，且可能并不总是存在严格解。

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