Struktura epitaksjalna lasera InGaAsP przy długości fali 2004nm

W_1-xGa_xJak_yP._1-y (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 LDStruktura epi III-Vz laserową studnią kwantową (QW) InGaAs / InGaAsP np.:

1. 2-calowe konstrukcje laserowe InGaAsP

GANW220314-LD

2. System heterostruktury InGaAsP / InP

Dla systemu materiałów InGaAsP / InP długość fali emisji materiału dopasowanego do sieci InP wynosi 1,1-1,65 µm. Po dodaniu naprężenia w obszarze aktywnym, długość fali emisji płytek heterostrukturalnych InGaAsP / InP może osiągnąć 2,0 um, co jest szeroko stosowane w laserowym wykrywaniu gazu. Ponadto cienkowarstwowa warstwa epitaksjalna InP / InGaAsP może być również stosowana w detektorach podczerwieni, noktowizorach czwartej generacji o słabym oświetleniu i innych polach. Ostatnio wiele uwagi przyciągnęło zastosowanie tego systemu materiałów do opracowania laserów powierzchniowo emitujących, diod RCLED i diod superluminescencyjnych.

Jednak wraz ze wzrostem długości fali naprężenie spowodowane wysokim niedopasowaniem powoduje relaksację sieci, od wzrostu dwuwymiarowego do wzrostu trójwymiarowego, a atomy indu łatwo migrują, tworząc „wyspy” bogate w In. Taki problem sprawi, że InGaAsP / InGaAs nie da się dobrze zastosować. Aby rozwiązać ten problem, opracowano wiele metod wzrostu materiału i zaprojektowano wiele konstrukcji urządzeń.

3. Rozwiązania dla unikania bogatej „wyspy”

Rozwój studni kwantowych InGaAs/InGaAsP o dużym naprężeniu jest kluczową technologią w produkcji długofalowych laserów półprzewodnikowych. Dlatego przed wyhodowaniem struktury lasera należy zoptymalizować warunki wzrostu studni kwantowych. Oto kilka sugestii z literatury:

3.1 Optymalizacja temperatury wzrostu dla studni kwantowej InGaAs / InGaAsP

Optymalna temperatura wzrostu dla wzrostu MOCVD studni kwantowych lasera InGaAs / InGaAsP wynosi około 550°C, co może skutecznie zmniejszyć segregację atomów In, ale dla wzrostu innych warstw epitaksjalnych InGaAsP ta temperatura jest zbyt niska, aby można ją było zastosować.

Inną metodą jest hodowanie innych warstw epitaksjalnych w wyższej temperaturze, tylko warstwa epitaksjalna InGaAs rośnie w niskiej temperaturze.

3.2 Popraw ciśnienie podczas wzrostu epitaksjalnego diody laserowej InGaAs / InGaAsP

Idealne ciśnienie wzrostu dla płytki epitaksjalnej z lasera półprzewodnikowego InGaAsP wynosi 22 mbar, co pomaga przyspieszyć przełączanie gazu i spłaszczyć interfejs warstwy epitaksjalnej; zmniejszyć reakcję wstępną surowców; stworzyć stabilny przepływ powietrza nad powierzchnią dysku.

3.3 Przerwanie wzrostu w epitaksji InGaAs / InGaAsP QW na InP

Grupa badawcza M.Weyersa zaproponowała teorię przerwania wzrostu. Przerwa wzrostu 5-10 s została dodana do warstwy buforowej wzrostu InP. Wyniki PL pokazały, że: po dodaniu przerwy wzrostu intensywność luminescencji diod laserowych InGaAsP stała się silniejsza, szczyt luminescencji stał się węższy, a wzrost przerw 5-10 s może wygładzić heterozłącze studni kwantowej.

Aby uzyskać więcej informacji, prosimy o kontakt mailowy pod adresem sales@ganwafer.comoraztech@ganwafer.com.