InGaAs-Quantenmulden (QW) haben als häufig verwendetes zweidimensionales Material im nahen Infrarotband wichtige Anwendungen in Halbleiterlasern, Solarzellen und anderen Geräten. Auf dem Gebiet der Halbleiterlaser erweitert der InGaAs/GaAs-Quantentopf die Lichtwellenlänge von GaAs (0,85 bis 1,1 μm) und wird häufig in verschiedenen optoelektronischen Geräten und industriellen Produktionsaktivitäten eingesetzt.PAM-XIAMEN kann Laserwafer in verschiedenen Wellenlängen anbieten, besuchen Sie bittehttps://www.powerwaywafer.com/gaas-wafers/epi-wafer-for-laser-diodefür weitere Wafer-Informationen. Darin ist die InGaAs-Quantenmulden-Heterostruktur für 1,06-um-Laser von uns wie folgt.
1. InGaAs/GaAs-Quantentopfstruktur für die Herstellung von 1060-nm-Hochleistungslasern
No. 1 InGaAs Quantum Well Wafer for High Power Laser
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InGaAs-Quantum-Well-Wafer für 1,06-um-Hochleistungslaser (PAM190430-1060LD) |
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| Schicht Nr. | Layer-Name | Material | Dicke | Ladungsträgerkonzentration | Dotierstoff |
| 1 | P-Kontakt | GaAs | – | – | PC Dotiert |
| 2 | Verkleidung | Al(0,36)Ga(0,64)As | 800 | – | PC Dotiert |
| 2 | Verkleidung | Al(0,36)Ga(0,64)As | – | – | PC Dotiert |
| 3 | Bewertet | Al(0,26–0,36)Ga(0,74–0,64)As | – | 5×10^17 | I |
| 4 | Wellenleiterkern | Al(0,26)Ga(0,74)As | – | I | |
| 5 | Barriere | GaAsP (Zugbarriere) | – | I | |
| 6 | Quantenbrunnen | InGaAs (Druckmulde) | – | I | |
| 7 | Barriere | GaAsP (Zugbarriere) | 10 | I | |
| 8 | Wellenleiterkern | Al(0,26)Ga(0,74)As | – | 1×10^17 | NSi-dotiert |
| 9 | Bewertet | Al(0,26–0,32)Ga(0,74–0,64)As | – | – | NSi-dotiert |
| 10 | Verkleidung | Al(0,32)Ga(0,68)As | – | – | NSi-dotiert |
| 11 | Puffer | GaAs | 250 | – | NSi-dotiert |
| 12 | Substrat | N-dotiertes GaAs-Substrat | |||
No.2 LD Structure Grown with GaInAs QW
PAM220829 – 1060LD (universal)
| Schicht Nr. | Material | Dicke | Doping Concentration |
| 6 | P+ GaAs | – | (0.5~2) x 1020cm-3 |
| 5 | P- GaAs | 1.2um | – |
| 4 | AlGaAs | – | – |
| 3 | GaInAs QW, PL: 1030-1060nm | – | – |
| 2 | AlGaAs | 0.6um | – |
| 1 | N- AlGaAs | – | – |
| 0 | N GaAs (100) substrate, 2° or 15° off towards <111>A | 350~450um | (0.4~4) x 1018cm-3 |
2. Rolle der GaAsP-Barriere beim InGaAs-Quantentopfwachstum
Die Maserwellenlänge von Halbleiterlasern wird hauptsächlich durch Materialkomponenten, Quantentopfbreite, Dehnungsvariablen und andere Faktoren bestimmt. Zum Aufwachsen des Laserwafers wird das Materialsystem InGaAs/InGaAsP verwendet. Um die Maserwellenlänge des InGaAs-Dehnungsquantums weit über 1 um hinaus auszudehnen, muss die In-Komponente erhöht werden.
Im Wellenlängenbereich von 1000–1100 nm gibt es jedoch eine große Gitterfehlanpassung zwischen InGaAs-Quantentöpfen mit höherem In-Gehalt und GaAs. Wenn die Gitterfehlanpassung nahe bei 2 % liegt, treten leicht Defekte wie Versetzungen auf. Dies wirkt sich nicht nur auf die Qualität des epitaxialen Kristalls aus, sondern auch auf die Leistung, Lebensdauer und Zuverlässigkeit der InGaAs-QW-Laser. Daher kann die Einführung einer Spannungskompensationsstruktur für Quantenmuldenmaterialien mit hoher Dehnung das Problem der Dehnungsakkumulation lösen und die epitaxiale Kristallqualität verbessern.
GaAsP ist ein typisches Zugdehnungsmaterial. Die Gitterkonstante von GaAsP reicht von 5,45 bis 5,65, was kleiner ist als die von GaAs. Gleichzeitig reicht seine Energiebandbreite von 1,42 bis 2,77, dies ist viel größer als die von GaAs und InGaAs. Daher ist GaAsP sehr geeignet, um als Barriere eines InGaAs-Quantentrogs verwendet zu werden. Dehnungsausgleichsstruktur bilden.
Die Ergebnisse zeigen, dass eine GaAsP-Spannungssperrschicht außerhalb des InGaAs-Quantentrogs die Trägerbegrenzungsfähigkeit von 0,98-um- und 1,06-um-Quantentöpfen verbessern kann. Die GaAsP-Spannungsbarriere kann die Fähigkeit von InGaAs-QW zum Einfangen von Ladungsträgern verbessern, wodurch die Schwellenstromdichte verringert und die interne Quanteneffizienz verbessert wird. Und die InGaAs-Quantentopf-Laserdioden, die eine GaAsP-Sperrschicht verwenden, haben eine höhere Leistung und eine bessere Temperaturstabilität bei hohen Temperaturen.
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!
Für weitere Informationen kontaktieren Sie uns bitte per E-Mail untervictorchan@powerwaywafer.com und powerwaymaterial@gmail.com.