1.5um InGaAsP / InP 量子井戸レーザー構造

InP ベースの材料システムは、活性領域としてバルク材料と量子井戸を使用して、光ファイバー通信のすべての波長をカバーできます。 現在、光通信で使用される材料は、InP に基づく InGaAsP および GaAlInAs システムに主に集中しています。 中でもInGaAsP/InP量子井戸材料は結晶対称性が高く、飽和電子ドリフト率が大きい。 その電気特性は、電場を適用することによって変更できます。 半導体光電子デバイスのアプリケーションに大きな利点があります。 高出力1.5umの通信帯域量子井戸半導体レーザーは、宇宙レーザー通信、レーザーレーダー、レーザー誘導などに使用できます。Ganwafer は、お客様のデバイスの要求を満たすレーザー ダイオード ウエハーを製造することができます。追加のウエハー情報については、こちらをご覧ください。https://www.ganwafer.com/product/iii-v-epi-wafer/.ここでは、1.5um InGaAsP 量子井戸レーザー ヘテロ構造を例に取ります。

1. InGaAsP / InP 量子井戸レーザー構造

PAMP18047 – 1500LD

PL波長: ~1.50um

四元材料の InGaAsP をバリア材料として使用して、バリアの高さを減らし、適切なバリアの高さでキャリア限界を形成します。 同時に、光制限係数を増加させるために、量子井戸の活性領域の上部と下部に四元材料の対称受動導波路層が成長し、光制限は低屈折の上下InPによって形成されます。索引。 しきい値電流密度は、分離閉じ込め歪み層量子井戸レーザーの構造によって大幅に低減できます。

2. 量子井戸ベースのレーザー ダイオードの光出力を向上させるには?

これまでのところ、出力パワーの改善に影響を与える 2 つの主な要因は、電気光学変換効率 (スロープ効率) と壊滅的な光損傷 (COC) です。 レーザーのスロープ効率は、内部量子効率、内部損失、共振器長によって決まります。 高出力の量子井戸ベースのレーザーを得るために、内部損失を減らすことからいくつかの提案をします。

多重量子井戸レーザーの内部損失の主なメカニズムは、材料内部のキャリア吸収、導波路散乱損失、不均一なエピタキシャル品質、または材料欠陥に起因する光散乱によって引き起こされます。 エピタキシャルレーザーウェーハの品質は、内部損失の大きさに直接影響します。 デバイスの場合、活性領域と高ドープ限界層からの自由キャリア吸収、および導波路構造からの散乱損失のごく一部。 したがって、材料のエピタキシャル品質を確保することを前提として、光共振器内の光場分布と量子井戸レーザー材料のドーピング形態を合理的に設計することにより、導波路の内部損失を減らすことができます。

自由キャリア吸収による全損失は、各層の制限因子、電子と正孔の濃度、および散乱断面積によって決まります。 したがって、内部総損失を減らすために次の手段を講じることができます。

１）キャリア濃度を下げるために、レーザーエピタキシーの導波路層と制限層のドーピング濃度を下げる。

２）量子井戸層の光制限因子を低減する。

3) 正孔の散乱断面積は電子の散乱断面積よりも大きいため、非対称導波路を導入して光場を n 領域に転送することにより、p 型クラッドの制限要因を減らす必要があります。

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