Plaquette InGaAs étendue sur substrat InP

Indium gallium arsenide (InGaAs) wafer is a ternary compound semiconductor, which is suitable for detector applications. The InGaAs is lattice matched to InP substrate, and InGaAs epi wafer based on InP substrate can response the wavelength from 900 nm to 1700 nm. Moreover, the wavelength can be extended to 2600 nm to meet the space remote sensing needs when increase the In composition at 0.83. Extended InGaAs wafer from Ganwafer can be to fabricate detectors sensitive above 1600 nm up to 2000 nm. More detailed specification of plaquette épi III-Vavec couche active InGaAs, voir ci-dessous :

1. Structure épitaxiale InGaAs à base d'InP

GANW200114-INGAAS

Remarque:

La couche 5 peut être en InGaAs standard ou en InGaAs contraint. Avec InGaAs contraint, la longueur d'onde de la plaquette épitaxiale à base d'InP doit être de 1750 nm, 2000 nm max. Si> 1750 nm, il y aurait une ligne de dislocation non concordante. La ligne de dislocation n'affecte pas la plaquette InGaAs elle-même, mais affecte le courant d'obscurité. Le courant d'obscurité de l'appareil serait un peu plus gros.

2. Ligne de dislocation dépareillée de la plaquette InGaAs à base d'InP

Lorsque la teneur en In x est supérieure à 0,53, les réseaux de In_XGéorgie_{1 fois}As et le substrat InP ne correspondront plus, et le décalage de réseau entre les deux augmentera avec l'augmentation de la teneur en In. L'introduction de la ligne de dislocation conduit à la formation de nombreux défauts. La ligne de dislocation n'affecte pas la plaquette elle-même, mais affecte sérieusement le courant d'obscurité du détecteur InGaAs. Le problème du courant d'obscurité extrêmement faible est l'un des problèmes de goulot d'étranglement limitant le développement des systèmes de détection photoélectrique dans le domaine aérospatial. La solution de ce problème dépend fortement de la découverte de nouveaux matériaux et des percées dans les propriétés des matériaux. Par conséquent, il est très important de mener des recherches fondamentales sur les matériaux de détection de noyau dans le proche infrarouge et d'explorer de nouveaux phénomènes, de nouveaux effets et l'adaptabilité aérospatiale dans le processus de passage des matériaux aux dispositifs.

3. Technologie de puits quantique InGaAs / InP contraint

En tant que région active la plus largement utilisée des lasers à semi-conducteurs, les puits quantiques InGaAs / InP présentent une sous-bande quantifiée et une densité d'état à l'intérieur, ce qui améliorera considérablement la densité de courant de seuil et la stabilité de la température des lasers. En modifiant la largeur de puits de potentiel et la hauteur de barrière de potentiel, l'intervalle d'énergie quantifié peut être modifié et les caractéristiques accordables du laser peuvent être réalisées. Comparé au laser à semi-conducteur à double hétérojonction traditionnel, le courant de seuil du laser peut être efficacement réduit et améliorer l'efficacité quantique et le gain différentiel. L'introduction d'une contrainte dans le puits quantique modifiera considérablement sa propre structure de bande d'énergie, et en ajustant les positions des bandes de trous lourds et légers dans la bande de valence, les paramètres de conception et les degrés de liberté de la structure épitaxiale semi-conductrice InGaAs de la puce sont augmentés.

D'une manière générale, l'introduction d'une contrainte de compression dans la plaquette en InGaAs va aggraver le changement de la fonction de bande d'énergie, réduisant ainsi le courant de seuil du laser ; tandis que l'introduction d'une contrainte de traction lissera la fonction de bande d'énergie et améliorera dans une certaine mesure le gain du matériau sous haute puissance. L'émergence des puits quantiques contraints permet d'obtenir la structure de bande d'énergie souhaitée et d'augmenter le gain en ajustant la contrainte, ce qui fait un grand bond en avant dans les performances des lasers à semi-conducteurs.

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