InGaAsP laser epitaksial struktur i 2004nm lang bølgelængde
I1-xgaxSomyP1-år (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 strukturmed InGaAs / InGaAsP laser kvantebrønd (QW) for eksempel:
1. 2 tommer InGaAsP-laserstrukturer
GANW220314-LD
| Lag | Materiale | Tykkelse (nm) | dopingmiddel | Type |
| 6 | InP | - | Zink | P |
| 5 | Gain (x) Som | - | Zink | P |
| 4 | GaIn(x)As(y)P | 30 | Zink | P |
| 3 | InP | - | Zink | P |
| 2 | GaInAs/GaInAsP MQW
PL 1960~2010nm |
- | udoterede | U / D |
| 1 | InP buffer | - | Silicon | N |
| InP substrat |
2. InGaAsP / InP Heterostruktursystem
For InGaAsP / InP-materialesystemet er emissionsbølgelængden af materialet matchet med InP-gitteret 1,1-1,65 um. Efter tilføjelse af belastning i det aktive område kan emissionsbølgelængden af InGaAsP / InP heterostrukturwafere nå 2,0 um, hvilket er meget udbredt i lasergassensing. Derudover kan InP / InGaAsP tyndfilm epitaksialt lag også bruges i infrarøde detektorer, fjerde generations svagt lys nattesynsudstyr og andre områder. For nylig har anvendelsen af dette materialesystem til at udvikle overflade-emitterende lasere, RCLED'er og superluminescerende dioder tiltrukket sig stor opmærksomhed.
Men efterhånden som bølgelængden øges, forårsager stress forårsaget af den høje mismatch gitterafslapning, fra todimensionel vækst til tredimensionel vækst, og indium-atomerne migreres let for at danne In-rige "øer". Et sådant problem vil gøre, at InGaAsP / InGaAs kvantebrønd ikke kan anvendes. For at løse dette problem er der udviklet mange materialevækstmetoder, og mange enhedsstrukturer er blevet designet.
3. Løsninger til at undgå rige "ø"
Væksten af InGaAs/InGaAsP kvantebrønde med stor belastning er nøgleteknologien til fremstilling af langbølgelængde halvlederlasere. Derfor bør vækstbetingelserne for kvantebrønde optimeres før vækst af laserstrukturen. Her er nogle forslag fra litteraturen:
3.1 Optimer væksttemperatur for InGaAs / InGaAsP Quantum Well
Den optimale væksttemperatur for MOCVD-vækst af InGaAs / InGaAsP laserkvantebrønde er omkring 550°C, hvilket effektivt kan reducere segregeringen af In-atomer, men for væksten af andre epitaksiale lag af InGaAsP er denne temperatur for lav til at blive brugt.
En anden metode er at dyrke andre epitaksiale lag ved en højere temperatur, kun InGaAs epitaksiale lag vokser ved en lav temperatur.
3.2 Forbedre trykket under InGaAs / InGaAsP laserdiode epitaksial vækst
Det ideelle væksttryk for InGaAsP halvlederlaser epitaksial wafer er 22mbar, hvilket hjælper med at fremskynde gasskiftet og gøre grænsefladen af det epitaksiale lag flad; reducere forreaktionen af råmaterialerne; skabe en stabil luftstrøm over skivens overflade.
3.3 Vækstafbrydelse i epitaksial af InGaAs / InGaAsP QW på InP
Forskergruppen af M.Weyers foreslog teorien om vækstafbrydelse. Vækstafbrydelsen på 5-10s blev tilføjet til vækst-InP-bufferlaget. Resultaterne af PL viste, at: efter vækstafbrydelsen blev tilføjet, blev luminescensintensiteten af InGaAsP laserdioder stærkere, luminescenstoppen blev smallere, og væksten af 5-10s afbrydelser kan udglatte kvantebrønds heterojunction.
For mere information, kontakt os e-mail påsales@ganwafer.comogtech@ganwafer.com.
