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The vertical-cavity surface-emitting laser … The vertical-cavity surface-emitting laser, or VCSEL /ˈvɪksəl/, is a type of semiconductor laser diode with laser beam emission perpendicular from the top surface, contrary to conventional edge-emitting semiconductor lasers (also in-plane lasers) which emit from surfaces formed by cleaving the individual chip out of a wafer. VCSELs are used in various laser products, including computer mice, fiber optic communications, laser printers, Face ID, and smartglasses.laser printers, Face ID, and smartglasses.
, Вертикально-излучающие лазеры (VCSEL) — «П … Вертикально-излучающие лазеры (VCSEL) — «Поверхностно-излучающий лазер с вертикальным резонатором» — разновидность диодного полупроводникового лазера, излучающего свет в направлении, перпендикулярном поверхности кристалла, в отличие от обычных лазерных диодов, излучающих в плоскости, параллельной поверхности.щих в плоскости, параллельной поверхности.
, VCSEL è l'acronimo per Vertical Cavity Sur … VCSEL è l'acronimo per Vertical Cavity Surface Emitting Laser, ovvero laser a cavità verticale a emissione superficiale. Essi hanno alcuni vantaggi rispetto a quelli che emettono dal bordo, lateralmente. La loro struttura ne permette la produzione ed il controllo di qualità su un singolo wafer di semiconduttore, ed eventualmente possono esser cresciuti in matrici per applicazioni, ad esempio in reti neurali ottiche. Nell'industria delle telecomunicazioni, la radiazione d'uscita del VCSEL, uniforme, coerente e a singolo modo, è ideale per l'accoppiamento in fibra ottica. Tuttavia il VCSEL presenta non poche difficoltà di fabbricazione, e non è utilizzabile ad alte potenze. Il primo dispositivo del genere è stato realizzato 1965 da Melngailis con InSb: raffreddato a 10 K e soggetto ad un campo magnetico per permettere il confinamento dei portatori, il dispositivo emetteva radiazione coerente con lunghezza d'onda pari a 5,2mm. I primi VCSEL, avendo specchi metallici, presentavano esorbitanti densità di corrente di soglia (44 kA cm-2) e venivano raffreddati ad idrogeno. La crescita epitassiale di specchi in GaAs/AlGaAs risale al 1983, e la riduzione del volume attivo nella cavità corrispose a minori densità di corrente di soglia. Oggi nei VCSEL la corrente è confinata mediante ossidi, e la soglia è scesa a 40 mA. La lunghezza della cavità di un VCSEL è tipicamente 1-3 volte la lunghezza d'onda della radiazione emessa. Come risultato, in un singolo attraversamento della cavità, un fotone ha una piccola probabilità di creare una emissione stimolata in caso di piccole densità di portatori. Per esser efficiente allora un VCSEL necessita di specchi altamente riflettenti. Nei laser che emettono sul bordo, la riflettività delle faccette (interfaccia con l'aria) è di circa il 30%, un VCSEL richiede riflettività del 99,9% per avere basse correnti di soglia. Specchi metallici non permettono di raggiungere questi valori: si utilizzano DBR (Distributed Bragg Reflector), ovvero riflettori (specchi) di Bragg distribuiti. I DBR vengono cresciuti con la deposizione di strati alternati di semiconduttori o materiali dielettrici con differenze di indice di rifrazione. Al minimo di dispersione per le fibre ottiche, i materiali utilizzati nei DBR hanno una piccola differenza nell'indice di rifrazione, e quindi è richiesta la ripetizione dell'alternanza di strati per numerosi periodi (almeno 30). Poiché gli strati DBR convogliano anche la corrente nel dispositivo, un maggior numero di livelli aumenta la resistenza elettrica del dispositivo, rendendo anche la dissipazione del calore un importante fattore da considerare nella progettazione del dispositivo. È quindi importante anche minimizzare il numero di livelli. Attualmente, la maggior parte dei VCSEL utilizza buche quantiche nella cavità. Depositando un sottile strato di semiconduttore con un band gap leggermente minore, è possibile definire una precisa regione in cui far avvenire le ricombinazioni, permettendo il controllo delle proprietà ottiche del dispositivo. Nella buca quantica sono permessi solo livelli energetici discreti nella banda di valenza e di conduzione: di conseguenza sono permesse solo transizioni tra il primo stato della banda di conduzione ed il primo stato della banda di lacuna pesante o leggera. Buche quantiche multiple possono generare maggior potenza. La posizione della buca è cruciale per massimizzare il guadagno del dispositivo. Una ridotta lunghezza della cavità e l'inserimento di numerose buche quantiche riduce significativamente la probabilità di emissione stimolata in un unico passaggio nella cavità. La radiazione deve viaggiare un numero maggiore di volte rispetto ad un laser Fabry-Pérot. Il tempo medio che i fotoni spendono nella cavità è il tempo di vita fotonico. La riflettività degli specchi deve esser alta per mantenere lungo il tempo di vita fotonico, e di conseguenza la possibilità di interazione con stati elettronici eccitati. Specchi ad alta riflettività possono inoltre esser cresciuti da materiali dielettrici, come ZnSe/MgF e Si/SiO2: queste coppie di dielettrici hanno grandi differenze di indici di rifrazione, ma sono isolanti e scadenti conduttori di calore, caratteristica da tenere in considerazione. La corrente di soglia può esser ridotta riducendo le dimensioni della cavità oppure limitando l'area della sezione in cui si verifica il guadagno ottico. È possibile scavare una traccia, tramite etching chimico, che porti fino alla zona attiva, e che funga anche da guida ottica, essendo forte la differenza di indice di rifrazione tra il materiale e l'aria. Ma in questo modo si perdono portatori per via di ricombinazioni superficiali, e diminuisce la capacità di dissipare calore della cavità. È possibile allora impiantare ioni in zone del semiconduttore in modo da trasformarlo in isolante, anche se questo possibilmente danneggia la struttura cristallina del materiale.ia la struttura cristallina del materiale.
, Der Oberflächenemitter oder VCSEL [v'ɪksl] … Der Oberflächenemitter oder VCSEL [v'ɪksl] (von englisch vertical-cavity surface-emitting laser) ist eine Laserdiode, bei der das Licht senkrecht zur Ebene des Halbleiterchips abgestrahlt wird, im Gegensatz zur kantenemittierenden Laserdiode, bei der das Licht an einer oder zwei Flanken des Chips austritt.iner oder zwei Flanken des Chips austritt.
, Une diode laser à cavité verticale émettan … Une diode laser à cavité verticale émettant par la surface, ou VCSEL [v'ɪxl] (pour l'anglais vertical-cavity surface-emitting laser) est un type de diode laser à semi-conducteur émettant un rayon laser perpendiculairement à la surface, contrairement aux lasers conventionnels à semi-conducteur émettant par la tranche. Les diodes VCSEL présentent de nombreux avantages sur les lasers émettant par la tranche, en particulier en ce qui concerne le procédé de fabrication :
* les semi-conducteurs émettant par la tranche ne peuvent pas être testés au cours du processus de fabrication puisqu'il faut découper la galette puis monter la partie ainsi découpée, de sorte que si en définitive la diode ne fonctionne pas, par exemple à cause d'un mauvais contact ou des matériaux défectueux, le temps et les matériaux mis en œuvre pour la fabrication sont gâchés ; à l'inverse, dans le cas des VCSEL, on peut tester la galette en cours de fabrication et donc ne retenir que les portions de surface opérationnels ;
* les VCSEL émettant par la couche supérieure, plusieurs dizaines de milliers de diodes peuvent être fabriquées en même temps sur une galette de GaAs de 7,6 cm (3 pouces) ;
* même si la fabrication des VCSEL est plus longue et plus coûteuse, le processus de fabrication étant plus facilement contrôlable, le rendement s'en trouve amélioré.ôlable, le rendement s'en trouve amélioré.
, 垂直共振器型面発光レーザー（すいちょくきょうしんきがためんはっこうレーザー、英: V … 垂直共振器型面発光レーザー（すいちょくきょうしんきがためんはっこうレーザー、英: Vertical Cavity Surface Emitting Laser）またはVCSEL（ヴィクセル）は、半導体レーザーの一種である。端面発光型半導体レーザーとは異なり、上面から垂直にレーザービームを放射する。レーザー装置そのものは数マイクロメートル以下と小さいが，図1のように大規模な2次元アレイ状に出来るなどの多くの特徴がある。コンピューターマウス、光通信、レーザープリンター、Face ID、スマートグラスなど様々な製品に使用されている。、レーザープリンター、Face ID、スマートグラスなど様々な製品に使用されている。
, 수직 캐비티 표면 광방출 레이저(vertical-cavity surface-emitting laser, 또는 VCSEL)는 상부 표면에 수직한 방향으로 레이저를 방출하는 반도체 레이저 다이오드의 일종이다.
, 發射器（Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser … 發射器（Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，簡稱VCSEL，又譯垂直共振腔面射型雷射）是一種半導體，其雷射垂直於頂面射出，與一般用切開的獨立晶元製程，雷射由邊緣射出的邊射型雷射有所不同。 在製作的過程中，VCSEL比邊射型雷射多了許多優點。邊射型雷射需要在製作完成後才可進行測試。若一個邊射型雷射無法運作，不論是因為接觸不良或者是物質成長的品質不好，都會浪費製作過程與物質加工的處理時間。然而VCSEL可以在製造的任何過程中，測試其品質並且作問題處理，因為VCSEL的雷射是垂直於反應區射出，與邊射型雷射平行於反應區射出相反，所以可以同時有數萬個VCSEL在砷鎵晶元上被處理。此外，既使VCSEL在製造的過程需要較多的勞動與較精細的材料，生產結果是可被控制的及更多可被預期的。EL在製造的過程需要較多的勞動與較精細的材料，生產結果是可被控制的及更多可被預期的。
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The vertical-cavity surface-emitting laser … The vertical-cavity surface-emitting laser, or VCSEL /ˈvɪksəl/, is a type of semiconductor laser diode with laser beam emission perpendicular from the top surface, contrary to conventional edge-emitting semiconductor lasers (also in-plane lasers) which emit from surfaces formed by cleaving the individual chip out of a wafer. VCSELs are used in various laser products, including computer mice, fiber optic communications, laser printers, Face ID, and smartglasses.laser printers, Face ID, and smartglasses.
, Der Oberflächenemitter oder VCSEL [v'ɪksl] … Der Oberflächenemitter oder VCSEL [v'ɪksl] (von englisch vertical-cavity surface-emitting laser) ist eine Laserdiode, bei der das Licht senkrecht zur Ebene des Halbleiterchips abgestrahlt wird, im Gegensatz zur kantenemittierenden Laserdiode, bei der das Licht an einer oder zwei Flanken des Chips austritt.iner oder zwei Flanken des Chips austritt.
, Une diode laser à cavité verticale émettan … Une diode laser à cavité verticale émettant par la surface, ou VCSEL [v'ɪxl] (pour l'anglais vertical-cavity surface-emitting laser) est un type de diode laser à semi-conducteur émettant un rayon laser perpendiculairement à la surface, contrairement aux lasers conventionnels à semi-conducteur émettant par la tranche. Les diodes VCSEL présentent de nombreux avantages sur les lasers émettant par la tranche, en particulier en ce qui concerne le procédé de fabrication :e qui concerne le procédé de fabrication :
, 發射器（Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser … 發射器（Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，簡稱VCSEL，又譯垂直共振腔面射型雷射）是一種半導體，其雷射垂直於頂面射出，與一般用切開的獨立晶元製程，雷射由邊緣射出的邊射型雷射有所不同。 在製作的過程中，VCSEL比邊射型雷射多了許多優點。邊射型雷射需要在製作完成後才可進行測試。若一個邊射型雷射無法運作，不論是因為接觸不良或者是物質成長的品質不好，都會浪費製作過程與物質加工的處理時間。然而VCSEL可以在製造的任何過程中，測試其品質並且作問題處理，因為VCSEL的雷射是垂直於反應區射出，與邊射型雷射平行於反應區射出相反，所以可以同時有數萬個VCSEL在砷鎵晶元上被處理。此外，既使VCSEL在製造的過程需要較多的勞動與較精細的材料，生產結果是可被控制的及更多可被預期的。EL在製造的過程需要較多的勞動與較精細的材料，生產結果是可被控制的及更多可被預期的。
, VCSEL è l'acronimo per Vertical Cavity Sur … VCSEL è l'acronimo per Vertical Cavity Surface Emitting Laser, ovvero laser a cavità verticale a emissione superficiale. Essi hanno alcuni vantaggi rispetto a quelli che emettono dal bordo, lateralmente. La loro struttura ne permette la produzione ed il controllo di qualità su un singolo wafer di semiconduttore, ed eventualmente possono esser cresciuti in matrici per applicazioni, ad esempio in reti neurali ottiche.zioni, ad esempio in reti neurali ottiche.
, 垂直共振器型面発光レーザー（すいちょくきょうしんきがためんはっこうレーザー、英: V … 垂直共振器型面発光レーザー（すいちょくきょうしんきがためんはっこうレーザー、英: Vertical Cavity Surface Emitting Laser）またはVCSEL（ヴィクセル）は、半導体レーザーの一種である。端面発光型半導体レーザーとは異なり、上面から垂直にレーザービームを放射する。レーザー装置そのものは数マイクロメートル以下と小さいが，図1のように大規模な2次元アレイ状に出来るなどの多くの特徴がある。コンピューターマウス、光通信、レーザープリンター、Face ID、スマートグラスなど様々な製品に使用されている。、レーザープリンター、Face ID、スマートグラスなど様々な製品に使用されている。
, Вертикально-излучающие лазеры (VCSEL) — «П … Вертикально-излучающие лазеры (VCSEL) — «Поверхностно-излучающий лазер с вертикальным резонатором» — разновидность диодного полупроводникового лазера, излучающего свет в направлении, перпендикулярном поверхности кристалла, в отличие от обычных лазерных диодов, излучающих в плоскости, параллельной поверхности.щих в плоскости, параллельной поверхности.
, 수직 캐비티 표면 광방출 레이저(vertical-cavity surface-emitting laser, 또는 VCSEL)는 상부 표면에 수직한 방향으로 레이저를 방출하는 반도체 레이저 다이오드의 일종이다.
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Vertical-cavity surface-emitting laser
, 수직 캐비티 표면 광방출 레이저
, Oberflächenemitter
, VCSEL
, Diode laser à cavité verticale émettant par la surface
, 垂直腔面射型雷射器
, Вертикально-излучающие лазеры
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