Halbleiterlaser im nahen Infrarotband (760–1060 nm) auf Basis von GaAs-Substraten sind am ausgereiftesten und am weitesten verbreitet und wurden bereits kommerzialisiert.Wir können GaAs-Laserdiodenwafer für eine Wellenlänge von 940nm liefern. Darüber hinaus kann eine Vielzahl von Laserwafern mit unterschiedlichen Wellenlängen angeboten werden, mehr dazu finden Sie unterhttps://www.powerwaywafer.com/gaas-wafers/epi-wafer-for-laser-diode.

Theoretische und experimentelle Studien haben ergeben, dass durch Einstellen der Zusammensetzung und Dicke jeder Schicht die Laserwellenlänge des InGaAs/AlGaAs-Quantenmuldenlasers den Bereich von 900–1300 nm abdecken kann. Dies füllt nicht nur die Lücke von GaAs-Lasern und InP-Lasern in diesem Band, sondern fördert auch stark die Entwicklung von Lasern und anderen verwandten Industrien. Weitere Spezifikationen des GaAs-Laserdioden-Epi-Wafers finden Sie in der folgenden Tabelle:

1. 940 nm InGaAs / GaAs-Laserdioden-Epitaxiestruktur

2. Warum das InGaAs/GaAs-Materialsystem zur Herstellung von Laserdioden verwenden?

Um die GaAs-Laserdiodenwellenlänge von 940 nm zu realisieren, da ihre Übergangsenergie etwa 1,319 eV beträgt, was viel kleiner als die Bandlücke von GaAs ist, das übliche passende GaAs/AlGaAs (λ = 0,7-0,9 um) und InGaAsP/InP (λ = 1,1–1,65 μm) ist schwer zu erreichen. Die Emissionswellenlänge von InGaAs-Material kann zwischen 0,9–1,1 μm liegen. Keine der binären Verbindungen hat jedoch ein Substrat, das zu ihrem Gitter passt. Um auf einem GaAs-Substrat aufzuwachsen, ist eine Gitterfehlanpassung von etwa 3 % erforderlich. Wenn die Epitaxieschicht dünn genug ist, kann der Spannung aufgrund der Gitterfehlanpassung durch die elastische Verformung der Wachstumsschicht standgehalten werden, ohne durch übermäßige Spannung verursachte Defekte oder Versetzungen zu erzeugen.

Verspannte InGaAs/GaAs-Quantenmuldenlaser leiden nicht unter plötzlichen Ausfällen, die mit Dunkelliniendefekten verbunden sind, und zeigen längere Lebensdauern als AlGaAs/GaAs-Halbleiterlaser. Der <100>-Dunkelliniendefekt hat eine hohe Wachstumsrate in GaAs-Quantenmuldenlasern, wird aber in InGaAs-Quantenmuldenlasern unterdrückt. Der Grund dafür ist, dass, da In-Atome größer sind als Ga-, Al- und As-Atome, die Ausbreitung von Defekten behindert wird und als Versetzungs-Abschnürmittel wirkt. Außerdem ist im Vergleich zum GaAs/AlGaAs-Laser die durch die strahlende und nichtstrahlende Rekombination im InGaAs-Quantenmuldenlaser freigesetzte Energie kleiner; die InGaAs/GaAs-Grenzfläche hat weniger nicht strahlende Rekombinationszentren als die AlGaAs/GaAs-Grenzfläche. Das GaAs-Substrat ist bis zu einer Wellenlänge von 940 nm transparent, wodurch die Rate von Defektreaktionen aufgrund von Rekombinationsverstärkung, wie etwa Diffusion, Dissoziation und Annihilation, reduziert wird. Daher hat der InGaAs-Spannungsquantentopf eine bessere Zuverlässigkeit für einen epitaxialen Galliumarsenidlaser.

Because GaAs laser 940nmn adopts the important energy band engineering of semiconductor materials, not only the performance of semiconductor lasers has been further improved and improved, such as lower threshold current density, higher gain coefficient, and lower temperature sensitivity , more suitable for making high-power and long-life lasers, etc. Meanwhile, since the emission wavelength range of InGaAs/GaAs material system is 0.9-1.1um, it fills the emission wavelength blind area of matching GaAs/AlGaAs and InGaAsP/InP materials. Gallium arsenide semiconductor laser grown InGaAs as active layer has wider and more important application prospects in communication, medical and other fields.

Remark：
The Chinese government has announced new limits on the exportation of Gallium materials (such as GaAs, GaN, Ga2O3, GaP, InGaAs, and GaSb) and Germanium materials used to make semiconductor chips. Starting from August 1, 2023, exporting these materials is only allowed if we obtains a license from the Chinese Ministry of Commerce. Hope for your understanding and cooperation!

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