Laserová epitaxní struktura InGaAsP v dlouhé vlnové délce 2004 nm
v1-xGaXTak jakoyP1-r (indium gallium arsenide phosphide) is an alloy material of GaAs, GaP, InAs or InP. The band gap of InGaAsP can change through adjusting the alloy mole ratios of x and y. So this compound can apply in photonics devices. For the InGaAsP / InP material system, lattice mismatch of InGaAsP on InP substrate will make light emission wavelength extend to more than 2 um. The InP / InGaAsP laser epitaxial wafer can be offered by Ganwafer, and the PL tolerance is ± 30 nm. Take the 2004 nm LDIII-V epi strukturas laserovou kvantovou studnou (QW) InGaAs / InGaAsP například:
1. 2palcové laserové struktury InGaAsP
GANW220314-LD
| Vrstva | Materiál | Tloušťka (nm) | dopant | Typ |
| 6 | InP | - | Zinek | P |
| 5 | GaIn (x) As | - | Zinek | P |
| 4 | Zisk(x)Jak(y)P | 30 | Zinek | P |
| 3 | InP | - | Zinek | P |
| 2 | GaInAs/GaInAsP MQW
PL 1960~2010nm |
- | nedotovaných | U / D |
| 1 | InP Buffer | - | Křemík | N |
| InP substrát |
2. InGaAsP / InP Heterostrukturní systém
Pro materiálový systém InGaAsP / InP je vlnová délka vyzařování materiálu přizpůsobeného mřížce InP 1,1-1,65 um. Po přidání napětí v aktivní oblasti může emisní vlnová délka InGaAsP / InP heterostrukturních plátků dosáhnout 2,0 um, což je široce používáno při laserovém snímání plynu. Kromě toho lze tenkovrstvou epitaxní vrstvu InP / InGaAsP použít také v infračervených detektorech, zařízeních pro noční vidění čtvrté generace pro slabé osvětlení a v dalších oborech. V poslední době přitahuje velkou pozornost použití tohoto materiálového systému pro vývoj povrchově emitujících laserů, RCLED a superluminiscenčních diod.
Jak se však vlnová délka zvyšuje, napětí způsobené vysokým nesouladem způsobí relaxaci mřížky, z dvourozměrného růstu na trojrozměrný růst, a atomy india se snadno migrují za vzniku „ostrovů bohatých na In“. Takový problém způsobí, že kvantová studna InGaAsP / InGaAs nebude možné použít. K vyřešení tohoto problému bylo vyvinuto mnoho metod růstu materiálu a navrženo mnoho struktur zařízení.
3. Řešení, jak se vyhnout bohatým „ostrovům“
Růst kvantových vrtů InGaAs/InGaAsP velkých kmenů je klíčovou technologií pro výrobu polovodičových laserů s dlouhou vlnovou délkou. Před růstem laserové struktury by proto měly být optimalizovány podmínky růstu kvantových jamek. Zde jsou některé návrhy z literatury:
3.1 Optimalizace růstové teploty pro InGaAs / InGaAsP Quantum Well
Optimální teplota růstu pro MOCVD růst InGaAs / InGaAsP laserových kvantových jamek je kolem 550 °C, což může účinně snížit segregaci atomů In, ale pro růst dalších epitaxních vrstev InGaAsP je tato teplota příliš nízká na to, aby se dala použít.
Další metodou je růst dalších epitaxních vrstev při vyšší teplotě, pouze epitaxní vrstva InGaAs roste při nízké teplotě.
3.2 Zlepšení tlaku během epitaxního růstu laserové diody InGaAs / InGaAsP
Ideální růstový tlak pro epitaxní destičku z polovodičového laseru InGaAsP je 22 mbar, což pomáhá urychlit přepínání plynu a zplošťuje rozhraní epitaxní vrstvy; snížit předběžnou reakci surovin; vytvořit stabilní proudění vzduchu nad povrchem disku.
3.3 Přerušení růstu v epitaxi InGaAs / InGaAsP QW na InP
Výzkumná skupina M.Weyerse navrhla teorii přerušení růstu. K vrstvě růstového InP pufru bylo přidáno přerušení růstu na 5-10 s. Výsledky PL ukázaly, že: po přidání přerušení růstu intenzita luminiscence laserových diod InGaAsP zesílila, vrchol luminiscence se zúžil a růst přerušení 5-10s může vyhladit heteropřechod kvantové studny.
Pro více informací nás prosím kontaktujte e-mailem nasales@ganwafer.comatech@ganwafer.com.
