Estructura epitaxial láser InGaAsP en longitud de onda larga de 2004 nm

En_1-xGeorgia_XComo_yPAGS_{1 año} (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 LDEstructura epi III-Vcon pozo cuántico (QW) láser InGaAs / InGaAsP, por ejemplo:

1. Estructuras láser InGaAsP de 2 pulgadas

GANW220314-LD

2. Sistema de heteroestructura InGaAsP / InP

Para el sistema de material InGaAsP/InP, la longitud de onda de emisión del material emparejado con la red InP es de 1,1 a 1,65 um. Después de agregar tensión en la región activa, la longitud de onda de emisión de las obleas de heteroestructura InGaAsP / InP puede alcanzar 2,0 um, que se usa ampliamente en la detección de gas láser. Además, la capa epitaxial de película delgada InP / InGaAsP también se puede utilizar en detectores infrarrojos, dispositivos de visión nocturna con poca luz de cuarta generación y otros campos. Recientemente, la aplicación de este sistema de materiales para desarrollar láseres emisores de superficie, RCLED y diodos superluminiscentes ha llamado mucho la atención.

Sin embargo, a medida que aumenta la longitud de onda, el estrés causado por el alto desajuste provoca la relajación de la red, del crecimiento bidimensional al crecimiento tridimensional, y los átomos de indio migran fácilmente para formar "islas" ricas en In. Tal problema hará que el pozo cuántico InGaAsP / InGaAs no se pueda aplicar. Para resolver este problema, se han desarrollado muchos métodos de crecimiento de materiales y se han diseñado muchas estructuras de dispositivos.

3. Soluciones para evitar la “isla” rica en riqueza

El crecimiento de pozos cuánticos InGaAs/InGaAsP de gran tensión es la tecnología clave para la fabricación de láseres semiconductores de longitud de onda larga. Por lo tanto, las condiciones de crecimiento de los pozos cuánticos deben optimizarse antes de hacer crecer la estructura del láser. Aquí hay algunas sugerencias de la literatura:

3.1 Optimizar la temperatura de crecimiento para el pozo cuántico InGaAs/InGaAsP

La temperatura de crecimiento óptima para el crecimiento de MOCVD de los pozos cuánticos de láser InGaAs/InGaAsP es de alrededor de 550 °C, lo que puede reducir efectivamente la segregación de átomos de In, pero para el crecimiento de otras capas epitaxiales de InGaAsP, esta temperatura es demasiado baja para ser utilizada.

Otro método es hacer crecer otras capas epitaxiales a una temperatura más alta, solo la capa epitaxial de InGaAs crece a una temperatura baja.

3.2 Mejorar la presión durante el crecimiento epitaxial del diodo láser InGaAs/InGaAsP

La presión de crecimiento ideal para la oblea epitaxial láser semiconductor InGaAsP es de 22 mbar, lo que ayuda a acelerar el cambio de gas y hace que la interfaz de la capa epitaxial sea plana; reducir la reacción previa de las materias primas; crear un flujo de aire estable sobre la superficie del disco.

3.3 Interrupción del Crecimiento en Epitaxial de InGaAs / InGaAsP QW sobre InP

El grupo de investigación de M.Weyers propuso la teoría de la interrupción del crecimiento. La interrupción del crecimiento de 5-10 s se añadió a la capa tampón InP de crecimiento. Los resultados de PL mostraron que: después de agregar la interrupción del crecimiento, la intensidad de la luminiscencia de los diodos láser InGaAsP se hizo más fuerte, el pico de la luminiscencia se hizo más estrecho y el crecimiento de las interrupciones de 5 a 10 s puede suavizar la heterounión del pozo cuántico.

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