Estrutura do diodo laser GaInP / AlGaInP
Semicondutor composto III-V 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. Estrutura do diodo laser GaAs
| Estrutura de Wafer GaInP / AlGaInP, Luz Vermelha (GANW200311-GAINP) | |||||
| Camada | Material | Concentração | dopante | Espessura | |
| 10 | P-Contato | GaAs | - | p-Zn dopado | - |
| 9 | Revestimento | AlGaInP | 1×1018 | p-Zn dopado | - |
| 8 | guia de ondas | AlGaInP | - | - | - |
| 7 | Barreira | AlGaInP | - | - | - |
| 6 | 1 x poço quântico | Poço GaInP (0,65um PL) | - | - | - |
| 5 | Barreira | AlGaInP | - | - | 10 |
| 4 | guia de ondas | Al0,1Ga0,4In0,5P | - | - | - |
| 3 | Revestimento | AlGaInP | - | N Si Dopado | - |
| 2 | Amortecedor | GaAs | 5×1018 | N Si Dopado | - |
| 1 | Substrato | Substrato de GaAs N-dopado | |||
2. Poço Quântico GaInP / InGaAlP
GaInP é um material emissor de luz altamente eficiente. AlGaInP / GaInP multi-quantum well (MQW) wafers epitaxial são os materiais mais importantes para realizar a emissão de luz vermelha. A estrutura do laser de diodo InGaP / InGaAlP possui uma série de vantagens, como pequeno valor de limiar, boa monocromaticidade e alta potência de saída, mas sua monocromaticidade e comprimento de onda de saída são levemente afetados pela tensão e temperatura, e essa instabilidade terá um certo impacto em sua faixa de aplicação . Portanto, o diodo laser fabricado em InGaP / InGaAlP MQW deve trabalhar em um estado de tensão constante o máximo possível para garantir melhores características de saída.
Em termos de materiais de estrutura de diodo laser InGaP / InAlGaP, a dopagem de mais Al na camada ativa diminui o comprimento de onda de emissão e os defeitos relacionados ao oxigênio diminuirão severamente sua eficiência. Além disso, o deslocamento de banda entre o deslocamento da banda de energia entre o poço quântico e a barreira de potencial levará a um baixo confinamento de portadora e a uma grande corrente de fuga de portadora do diodo laser.
A new strain-induced quantum well intermixing (QWI) technique is proposed based on InGaP / InAlGaP red semiconductor laser structure, which will cause bandgap blueshift to some extent. Researchers found that the bandgap blushift of InGaP / InAlGaP material system can reach as large as 250 meV (75 nm）at wavelength of about 640 nm through optimizing the temperature, duration and cycle of annealing. QWI technology may be a good solution for producing high efficiency AlGaInP laser diode structure at short wavelength of yellow and orange.
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