GaInP/AlGaInPレーザーダイオード構造
III-V化合物半導体 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レーザーダイオードの構造
| GaInP / AlGaInPウェーハ構造、赤色光 (GANW200311-GAINP) | |||||
| 層 | 材料 | 集中 | ドーパント | 厚さ | |
| 10 | P-Contact | GaAsの | – | p-Znドープ | – |
| 9 | クラッディング | AlGaInP | 1×1018 | p-Znドープ | – |
| 8 | 導波管 | AlGaInP | – | – | – |
| 7 | バリア | AlGaInP | – | – | – |
| 6 | 1x量子井戸 | GaInPウェル（0.65um PL） | – | – | – |
| 5 | バリア | AlGaInP | – | – | 10 |
| 4 | 導波管 | Al0.1Ga0.4In0.5P | – | – | – |
| 3 | クラッディング | AlGaInP | – | NSiドープ | – |
| 2 | バッファー | GaAsの | 5×1018 | NSiドープ | – |
| 1 | 基板 | NドープGaAs基板 | |||
2. GaInP/InGaAlP量子井戸
GaInPは高効率の発光材料です。 AlGaInP / GaInP多重量子井戸（MQW）エピタキシャルウェーハは、赤色発光を実現するための最も重要な材料です。 InGaP / InGaAlPダイオードレーザー構造には、しきい値が小さく、単色性が高く、出力が高いなどの一連の利点がありますが、単色性と出力波長は電圧と温度の影響をわずかに受け、この不安定性はアプリケーション範囲に一定の影響を与えます。 。 したがって、InGaP / InGaAlP MQWで製造されたレーザーダイオードは、より良い出力特性を確保するために、可能な限り定電圧状態で動作する必要があります。
InGaP / InAlGaPレーザーダイオード構造材料に関しては、活性層により多くのAlをドープすると発光波長が短くなり、酸素に関連する欠陥によって効率が大幅に低下します。 さらに、量子井戸とポテンシャル障壁の間のエネルギーバンドシフト間のバンドオフセットは、レーザーダイオードの低いキャリア閉じ込めと大きなキャリアリーク電流につながります。
ある程度バンドギャップブルーシフトを引き起こすInGaP/InAlGaP赤色半導体レーザー構造に基づいて、新しいひずみ誘起量子井戸混合（QWI）技術が提案されています。 研究者は、InGaP / InAlGaP材料システムのバンドギャップブルーシフトは、アニーリングの温度、持続時間、およびサイクルを最適化することにより、約640nmの波長で250meV（75 nm）に達する可能性があることを発見しました。黄色とオレンジの短波長での効率AlGaInPレーザーダイオード構造。
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