VCSELの正式名称はVertical-cavity Surface-emitting Laserで、中国名は垂直共振器面発光レーザー。半導体レーザーの一種です。

半導体レーザは、半導体製造技術を用いて製造されるレーザです。半導体レーザは、他の半導体製造装置と同様に、固体レーザ、気体レーザ、液体レーザに比べて、小型、軽量、低消費電力、高信頼性、長寿命などの特徴があります。特徴半導体レーザは、レーザチップの構造により、端面発光レーザ（EEL）と垂直共振器面発光レーザ（VCSEL）に分けられます。

温度はレーザーのしきい値電流に大きな影響を与える。同様に、レーザーの出力特性も温度によって大きく変化します。従って、レーザー制御回路を設計する際に温度は重要な考慮事項の一つです。

温度上昇はレーザーの性能に大きな悪影響を及ぼす。主な性能は以下の通り：1)温度が高くなるにつれて、レーザーのしきい値電流が大幅に増加する。2)温度が高くなるにつれて、レーザーの変調帯域幅が小さくなり、変調の中心周波数が低くなり、出力光パワーが低下する。3)同じパルス変調の場合、温度が高くなるにつれて、レーザーの出力パワーが低下し、遅延時間が長くなる。4)温度が高くなるにつれて、レーザーの過渡チャープが大きくなる。レート式に温度係数を導入することで、レーザーの出力特性や変調特性に与える温度の影響をシミュレーションしており、温度変化がレーザーの特性に大きな影響を与えることがわかる。

VCSELの製造工程は非常に複雑で、特にMOCVD（有機金属気相成長）プロセスに依存している。Veeco社の製品マーケティング・ディレクターであるMark McKee氏は、次のように述べている：「VCSEL技術の発展には、ライダーシステムの需要に追いつくために製造能力を加速させるために、より多くの有機金属気相成長（MOCVD）システムの購入が必要です。今問われているのは、市場の需要を満たすために、いかにして最高の性能と歩留まりを達成するかということである。そして、これは業界をリードするMOCVD技術に基づく必要がある。"

VCSEL開発におけるMOCVD技術の重要性が窺える。では、MOCVDとは何か。MOCVDは、1968年にロックウェル社のマナセビットらによって提案された化学単結晶薄膜を作製する新技術で、1980年代初頭に実用化された。定義から言えば、MOCVDは気相エピタキシー（VPE）を基礎として開発された新しいタイプの気相エピタキシー技術である。

有機金属化学気相成長（MOCVD）技術では、反応ガスが高温のリアクター内で組み合わされ、化学的相互作用を引き起こし、基板上に材料を堆積させる。MOCVDでは、超高純度ガスがリアクターに注入され、細かく計量されて半導体ウェハー上に非常に薄い原子層が蒸着される。所望の化学元素を含む有機化合物または有機金属と水素化物の表面反応によって結晶成長の条件が整い、材料や化合物半導体のエピタキシーが形成される。従来のシリコン半導体とは異なり、これらの半導体はIII族とV族、II族とVI族、IV族またはIV族、V族とVI族を組み合わせた元素を含むことがある。

20年近くにわたる急速な発展の後、MOCVDは半導体材料の調製のための重要な技術の1つになった。半導体デバイス、光学デバイス、ガス検知素子、超伝導薄膜材料、強誘電体／強磁性薄膜、高誘電体材料など、さまざまな薄膜材料の作製に広く使用されている。

ウィキペディアのデータによると、MOCVDを行うリアクターは高温に耐えなければならない。反応チャンバーは、リアクター壁、ライナー、ベース、ガス注入ユニット、温度制御ユニットで構成される。一般的に、リアクターの壁はステンレスか石英でできている。石英のようなセラミックや特殊ガラスは、反応器壁とベースの間の反応室のライニングとして一般的に使用される。過熱を防ぐため、冷却水はリアクター壁の流路を流れる必要がある。基板は温度制御されたベース上にある。サセプターは、使用される有機金属化合物に耐性のある材料で作られている。

ここで述べたMOCVDリアクターは高温に耐える必要があり、リアクター壁の過熱を防ぐため、冷却するための冷却水を必要とするため、温度制御装置は非常に重要である。同様に、温度もVCSELに影響を与える。その スンディ LNEYAが独自に開発したシリーズ冷却・加熱システムは、-120℃から350℃までの温度制御が可能です。冷却と加熱のサイクルが実行されます。高出力運転手順のために、SUNDIシリーズの動的温度制御システムは間違いなく良い選択です。

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