InGaAsP-materialet epitaksielt dyrket på InP substrat is an important material for the fabrication of optoelectronic and microwave devices. The emission wavelength of InGaAsP / InP laser structure covers 1.0-1.7μm, covering two low-loss windows of 1.3μm and 1.55μm for silica fiber communication. Therefore, InGaAsP is widely used in the manufacture of important components in the field of optical fiber communication, such as modulators, lasers, detectors and so on. Epi wafer for laser diode of bulk 1.55um InGaAsP / InP grown from PAM-XIAMEN is as below, which includes very high doped and very thin tunnel junction layers:
1. Specifications of InGaAsP / InP Laser Wafer
No. 1 Laser Diode Epi Strcuture PAM170919-INGAASP
| Navn | Materiale | Tykkelse [nm] | Doping | Stamme | PL [nm] | Bandgap [eV] | Bemærkninger |
| Klæbende lag | InP | 10 | – | 1.34 | |||
| Suppergitter | InP | – | – | – | |||
| Ixga1-xSomyP1-år | – | – | 1110 | – | |||
| InP | – | – | – | ||||
| Ixga1-xSomyP1-år | – | – | 1110 | – | |||
| n-kontakt | InP | – | n = 1,5E18 | Si dopet | – | ||
| SCL ydre | InGaAsP | – | – | 1150+/-10 | – | ||
| SCL indre | InGaAsP | 40 | – | 1250+/-10 | – | ||
| QW | InGaAsP (x3) | – | – | 1% trykbelastning | 1550+/- 10 | – | |
| Barrierer | InGaAsP (x2) | – | – | 0,3% trækspænding | 1250+/-10 | – | |
| SCL indre | InGaAsP | – | – | 1250+/-10 | 0.99 | ||
| SCL ydre | InGaAsP | – | – | 1150+/-10 | – | ||
| InP | – | Zn-doteret | – | p-doteret fra graderet 1E18 nær InGaAlAs til udopet nær InGaAsP | |||
| TJ lag | InGa(Al)As | 10 | – | p++ Zn-doteret | – | ||
| TJ lag | InP | – | – | – | – | ||
| InP | – | – | – | – | n-doteret fra graderet 1E18 nær InP til udopet nær InGaAsP | ||
| SCL ydre | InGaAsP | – | – | 1150+/-10 | – | ||
| SCL indre | InGaAsP | – | udopet | 1250+/-10 | – | ||
| QW | InGaAsP (x3) | 7 pr brønd | – | – | 1550+/- 10 | – | |
| Barrierer | InGaAsP (x2) | – | – | 0,3% trækspænding | 1250+/-10 | – | |
| SCL indre | InGaAsP | – | – | 1250+/-10 | – | ||
| SCL ydre | InGaAsP | – | – | 1150+/-10 | – | ||
| p-beklædning | InP | – | – | Zn-doteret | – | p-doteret fra graderet 1E18 nær InGaAs til udopet nær QW | |
| p-kontakt | In.53Ga.47As | – | – | Zn-doteret | – | ||
| Buffer | InP | – | – | Zn-doteret | 1.34 | ||
| substrat | InP | 350 um | n-doteret |
Bemærk:
For the structure of InGaAsP / InP heterojunctions, tunnel junction (TJ) layer should use 1250nm AlGaInAs or InGaAsP, the reason is that the long wavelength has smaller resistivity but if too long wavelength, it would be absorption for emission wavelength. 80nm InGaAsP cannot stop TJ impurity lons spreading to QW, here we suggest increasing thickness. Maybe 240nm InGaAsP can stop the diffusion, we should test it.
No. 2 InGaAsP / InP LD Epitaxial Structure PAM200420-INGAASP
| Layer | Materiale | Thickness | Bemærkninger |
| Layer 7 | InP | – | |
| Layer 6 | InGaAsP | – | |
| Layer 5 | InP | – | |
| Layer 4 | InGaAsP | – | |
| Layer 3 | InP | – | |
| Layer 2 | InGaAsP | – | emitting at 1575 nm |
| Layer 1 | InP | – | |
| Substrate: | InP, 3” |
No. 3 InGaAsP Heteroepitaxial on InP for LD PAM200708-INGAASP
| Epi Layer | Materiale | Thickness | Energy Gap |
| Layer 7 | InP | 100nm | |
| Layer 6c | InGaAsP | – | @1.25 eV |
| Layer 6b | InGaAsP | – | @0.85 eV |
| Layer 6a | InGaAsP | – | @1.25 eV |
| Layer 5 | InP | – | |
| Layer 4c | InGaAsP | 79 nm | @1.25 eV |
| Layer 4b | InGaAsP | – | @0.95 eV |
| Layer 4a | InGaAsP | – | @1.25 eV |
| Layer 3 | InP | – | |
| Layer 2c | InGaAsP | – | @1.25 eV |
| Layer 2b | InGaAsP | – | @0.85 eV |
| Layer 2a | InGaAsP | – | @1.25 eV |
| Layer 1 | InP | – | |
| substrat | InP |
2. Vækst af InGaAsP-lag
Sammenlignet med den ternære forbindelse A1-xBxC er båndgabet og gitterkonstanten bestemt af den samme sammensætningsparameter x, mens den kvaternære forbindelse A1-xBxCyD1-y kan justere sammensætningsparametrene henholdsvis x og y for at vælge forskellige båndgab og gitterkonstanter . Dette tilføjer variabilitet og usikkerhed til den epitaksiale vækst af InGaAsP / InP dobbelt heterostruktur (DH) wafer. For epitaksialt dyrkede kvaternære materialer, medmindre anordningen har særlige krav, er det generelt nødvendigt at matche substratgitteret for at undgå vækstdefekter forårsaget af gittermismatch. Til kvartære materialer såsom Inxga1-xSomyP1-år, fordi der er to sammensætningsforhold af III- og V-gruppeelementer, kan der være utallige kombinationer af x og y for at opfylde gittertilpasningskravene for det samme substrat, hvilket vil medføre store vanskeligheder for justering og kalibrering af kvaternære epitaksiparametre.
For InGaAsP-gitteret tilpasset til InP-substratet anvendes MBE-teknologi normalt. Vi kan drage fordel af, at adhæsionskoefficienten for gruppe III-elementer er tæt på 100%, og sammensætningsforholdet mellem gruppe III-elementer er relativt stabilt og gentageligt. Først skal du kalibrere sammensætningsfordelingsforholdet for gruppe III-elementer In og Ga, og derefter gradvist justere og kalibrere sammensætningsforholdet mellem gruppe V-elementer. Til sidst opnås InGaAsP-lagene, som er gitter-matchet med InP-substratet.
3. Kemisk ætsning af InGaAsP / InP Heterostruktur
HBr:CH3COOH(H3PO4):K2Cr2O7 er en egnet løsning til ætsning af heteroepitaksial laser wafer dyrket med InGaAsP / InP MQW. Dette ætsesystem kan lave den højkvalitets ætsede overflade uden ætsehuller. For (001) InP ændres ætsningshastigheden fra 0,1 til 10 um/min, hvilket afhænger af opløsningens sammensætningsforhold eller den normale linje af K2Cr2O7 vandig opløsning.
Mesa-lignende strukturer er dannet på (001) InP ætsede striber parallelt med [110] og [110] retningerne. Ætsesystemet ætser InP og InGaAsP med næsten lige store hastigheder, hvilket giver ideelle mesa-lignende strukturer med overflader af høj kvalitet og god modstandsmønsterdefinition. Denne løsning korroderer ikke fotoresist, hvilket gør den attraktiv til forskellige enheder.
4. FAQ about InGaAsP / InP Wafer
Q: Do you or your engineering team know what temperature the InGaAsP/InP wafers can withstand before they start to decompose/are damaged?
A: With PH3 protection, InGaAsP/InP epi wafer can withstand XX℃, only under XX protection, it can withstand XX. If you need the specific data, please send email to victorchan@powerwaywafer.com.(191217)
For mere information, kontakt os venligst e-mail på victorchan@powerwaywafer.com og powerwaymaterial@gmail.com.