• ETRI Journal
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• v.43 no.5
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• pp.923-931
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• 2021

We studied the influence of GaAs top-layer thickness on the small-signal modulation response and 56 Gb/s four-level pulse-amplitude modulation eye quality of 850 nm vertical-cavity surface-emitting lasers (VCSELs). We considered the proportionality of the gain-saturation coefficient to the photon lifetime. The simulation results that employed the transfer-matrix method and laser rate equations led to the conclusion that the proportionality should be considered for proper explanation of the experimental results. From the obtained optical eyes, we could determine an optimum thickness of the GaAs top layer that rendered the best eye quality of VCSEL. We also compared two results: one result with a fixed gain-saturation coefficient and the other that considered the proportionality. The former result with the constant gain-saturation coefficient demonstrated a better eye quality and a wider optimum range of the GaAs top-layer thickness because the resultant higher damping reduced the relaxation oscillation.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.45 no.3
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• pp.6-21
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• 2008

We have investigated the effect of the forward and reverse ESD pulse accumulation on the development of the oxide VCSEL's electrical and optical characteristics. The forward ESD-induced degradation is complicated, showing three degradation phases with increasing ESD voltage while the reverse ESD-induced degradation is divided by a sudden distinctive change in elecorl-optical characteristics. By comparing the measured L-I-V characteristics and their derivatives with the fitted characteristics using an equivalent circuit model as well as the large signal circuit model, the development of the oxide VCSEL's electro-optical characteristics under forward and reverse ESD conditions has been fully understood.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.9 no.2
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• pp.63-69
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• 1998

For detailed characterization of scattering losses occurring in VCSEL's distributed Bragg reflectors, we performed scattering experiment and obtained the information about surface roughness through the analysis of a modified transmission matrix method. The various wafers grown for VCSELs were used for the scattering experiment. The fractal surface assumption and extrapolation is used to estimate the scattered intensity near specular angle. The modified transmission matrix method employed in the analysis considers the scattering loss at each interface and calculates the reflectivity efficiently and easily. As a result, the surface roughness ranges from $4{\AA}$ to $10{\AA}$ The reduction of reflectivity due to the scattering amounts to 0.26% in case of $10{\AA}$ roughness.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.33-33
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• 2000

일반적으로 GaN-based light emitting diodes(LEDs)는 Top layer위에 금속박막으로 contact을 형성하고 있으며 광소자 구성에 있어 빛은 이러한 금속 contact을 통과할 수 없다. 그러나 만약 이러한 contact이 투명전도막으로 구성될 수 있다면 보다 효율적인 광소자의 구성이 기대되어진다. 특히 GaN photodetector, GaN-based LEDs, GaN vertical cavity surface emitting lasers(VCSELs)등의 소자형성에 있어 투명전도막 contact은 매우 중요하며 그 응용에 앞서 기본적인 구조적, 전기적, 광학적 특성에 대한 연구가 반드시 선행되어져야 한다. 따라서 본 실험에서는 이러한 투명전도막으로써 Indium Tin Oxide(ITO)를 사용하였으며 박막형태의 contact으로 제조하여 n-GaN, p-GaN와 corning glass위에 e-beam evaporation법로써 제조하였다. 또한 각 n-, p-type과 corning glass위에 증착된 ITO박막의 구조적 특성을 분석하기 위하여 x-ray diffractometry(XRD)와 Auger electron spectroscopy(AES)등을 사용하였으며 전기적 특성을 측정하기 위하여 four point probe를 사용하였고 그들의 I-V 곡선을 측정하였다. 또한 UV spectrometry를 사용하여 그들의 광학적 특성을 측정하고자 하였다. ITO 박막의 제조에 있어 기판은 초음파 유기세정 후 HCl과 H2O2(1:1)의 혼합용액을 사용하여 GaO2를 제거하고자 하였으며 이후 초순수로 세척하여 사용하였다. 초기 진공도는 3$\times$10-5 Torr이하였으며 기판온도 50$0^{\circ}C$에서 0.6 /s의 증착속도로 약 2000 증착하였다. 이렇게 제조된 ITO 박막은 5$\times$10-5 Torr이하의 진공분위기에서 $600^{\circ}C$로 열처리를 실시하였으며 열처리 시간의 변화에 따른 그들의 전기적, 구조적, 광학적 특성을 측정하였다. 열처리 과정을 통한 ITO박막은 투과도는 420nm의 영역에서 80%이상을 나타내었으며 이때의 면저항은 약 50ohm/ 이었다. 또한 I-V 곡선 측정에 의한 contact특성의 측정결과 열처리 전의 ITO contact은 n-GaN와 n-GaN에 대해 각각 ohmic과 schottky contact의 일반적인 contact 특성을 나타내었다. 그러나 이러한 contact 특성은 열처리 시간의 변화에 따라 변화하는 것을 확인할 수 있었다.