Der Durchbruch von VERTILAS:
Buried Tunnel Junction (BTJ) VCSEL (VCSEL mit vergrabenem Tunnelkontakt)

Nach der erfolgreichen Kommerzialisierung kurzwelliger VCSEL in den neunziger Jahren dauerte es eine unerwartet lange Zeit bis die ersten langwelligen (>1.3 µm) VCSEL mit vernünftigen Eigenschaften vorgestellt wurden. Grund dieser Verzögerung sind die Herausforderungen infolge der unterschiedlichen Materialien, die für die höheren Wellenlängen erforderlich sind. Unter den verschiedenen Herausforderungen ist es vor allem die Erwärmung des Lasers, die eine Realisierung langwelliger VCSEL schwierig macht. Der physikalische Hintergrund für das schlechte thermische Verhalten sind die schlechte Wärmeleitfähigkeit und die größere Dicke der langwelligen DBRs sowie die stärkere Temperaturabhängigkeit des Schwellstroms. Der Ansatz von VERTILAS überwindet diese Probleme durch den Einsatz eines hoch reflektierenden und thermisch gut leitenden Hybridspiegels aus Metall und Dielektrika zusammen mit einem vergrabenen Tunnelkontakt (BTJ), um eine transversale Strombegrenzung und Wellenführung mit geringem Widerstand zu ermöglichen.

Die Ableitung der Wärme vom aktiven Bereich durch den dünnen, hoch reflektierenden dielektrischen Spiegel in die integrierte Goldwärmesenketrägt in hohem Maße zur Reduktion der internen Erwärmung bei.. Der vergrabene Tunnelkontakt (BTJ) auf der p-Seite der aktiven Schicht ermöglicht die Konversion der Begrenzungsschichten vom relativ hochohmigen p- zum sehr niederohmigen n-Typ, so dass ein extrem niedriger elektrischer Widerstand im Bereich von 20-50 Ω und nur eine geringe Joulesche Erwärmung entsteht. Weiterhin bewirkt der vergrabene Tunnelkontakt eine transversale Wellenführung, die zu einem stabilen transversalen Modenprofil sowie geringen Schwellströmen führt.