GaInP/AlGaInP-Laserdiodenstruktur
III-V-Verbindungshalbleiter laser diode structures have been developed for more than half a century and their wavelength coverage ranges from deep ultraviolet to far infrared, and their output power ranges from milliwatts to kilowatts. For example, the emission wavelength range of GaAs-based devices is about 610~1300nm, it is the core light source of red light for laser display, high-power semiconductor laser and 850nm data communication. The lasing wavelength range of InGaP / AlGaInP quantum well laser is 610-700nm, which is mainly used in laser display and other fields. The laser diode structure with GaInP well can be provided as below, as well as customized laser diode stack can be grown by Ganwafer:
1. GaAs-Laserdiodenstruktur
| GaInP / AlGaInP-Waferstruktur, rotes Licht (GANW200311-GAINP) | |||||
| Schicht | Material | Konzentration | Dotierstoff | Dicke | |
| 10 | P-Kontakt | GaAs | - - | p-Zn dotiert | - - |
| 9 | Verkleidung | AlGaInP | 1×1018 | p-Zn dotiert | - - |
| 8 | Wellenleiter | AlGaInP | - - | - - | - - |
| 7 | Barriere | AlGaInP | - - | - - | - - |
| 6 | 1x Quantenbrunnen | GaInP Well (0,65 um PL) | - - | - - | - - |
| 5 | Barriere | AlGaInP | - - | - - | 10 |
| 4 | Wellenleiter | Al0,1Ga0,4In0,5P | - - | - - | - - |
| 3 | Verkleidung | AlGaInP | - - | NSi-dotiert | - - |
| 2 | Puffer | GaAs | 5 × 1018 | NSi-dotiert | - - |
| 1 | Substrat | N-dotiertes GaAs-Substrat | |||
2. GaInP / InGaAlP-Quantentopf
GaInP ist ein hocheffizientes lichtemittierendes Material. AlGaInP / GaInP Multi-Quantum-Well (MQW)-Epitaxiewafer sind die wichtigsten Materialien zur Realisierung von Rotlichtemission. Die InGaP / InGaAlP-Diodenlaserstruktur hat eine Reihe von Vorteilen wie einen kleinen Schwellenwert, eine gute Monochromatizität und eine hohe Ausgangsleistung, aber ihre Monochromatizität und Ausgangswellenlänge werden leicht durch Spannung und Temperatur beeinflusst, und diese Instabilität hat einen gewissen Einfluss auf ihren Anwendungsbereich . Daher sollte die auf InGaP/InGaAlP-MQW hergestellte Laserdiode so weit wie möglich in einem konstanten Spannungszustand arbeiten, um bessere Ausgangseigenschaften sicherzustellen.
In Bezug auf InGaP / InAlGaP-Laserdiodenstrukturmaterialien verkürzt das Dotieren von mehr Al in die aktive Schicht die Emissionswellenlänge, und Defekte im Zusammenhang mit Sauerstoff werden ihre Effizienz stark verringern. Außerdem führt der Bandversatz zwischen der Energiebandverschiebung zwischen der Quantenmulde und der Potentialbarriere zu einer geringen Ladungsträgerbegrenzung und einem großen Ladungsträgerleckstrom der Laserdiode.
Basierend auf der InGaP/InAlGaP-Rot-Halbleiterlaserstruktur wird eine neue spannungsinduzierte Quantentopf-Vermischungstechnik (QWI) vorgeschlagen, die in gewissem Maße eine Bandlücken-Blauverschiebung verursachen wird. Die Forscher fanden heraus, dass die Bandlücken-Blauverschiebung des InGaP / InAlGaP-Materialsystems bis zu 250 meV (75 nm) bei einer Wellenlänge von etwa 640 nm erreichen kann, indem Temperatur, Dauer und Zyklus des Glühens optimiert werden. Die QWI-Technologie kann eine gute Lösung zur Erzeugung von Hochspannung sein Effizienz AlGaInP-Laserdiodenstruktur bei kurzen Wellenlängen von gelb und orange.
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