Das darauf epitaktisch aufgewachsene InGaAsP-MaterialInP-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
| Name | Material | Dicke [nm] | Doping | Belastung | PL [nm] | Bandlücke [eV] | Aufzeichnungen |
| Verbindungsschicht | InP | 10 | – | 1.34 | |||
| Suppergitter | InP | – | – | – | |||
| InxGa1-xAlsyP1-ja | – | – | 1110 | – | |||
| InP | – | – | – | ||||
| InxGa1-xAlsyP1-ja | – | – | 1110 | – | |||
| n-Kontakt | InP | – | n = 1,5E18 | Si dotiert | – | ||
| SCL außen | InGaAsP | – | – | 1150+/-10 | – | ||
| SCL-Innere | InGaAsP | 40 | – | 1250+/-10 | – | ||
| QW | InGaAsP (x3) | – | – | 1 % Druckspannung | 1550 +/- 10 | – | |
| Barrieren | InGaAsP (x2) | – | – | 0,3 % Zugbelastung | 1250+/-10 | – | |
| SCL-Innere | InGaAsP | – | – | 1250+/-10 | 0.99 | ||
| SCL außen | InGaAsP | – | – | 1150+/-10 | – | ||
| InP | – | Zn dotiert | – | p-dotiert von abgestuft 1E18 nahe InGaAlAs bis undotiert nahe InGaAsP | |||
| TJ-Schicht | InGa(Al)As | 10 | – | p++ Zn-dotiert | – | ||
| TJ-Schicht | InP | – | – | – | – | ||
| InP | – | – | – | – | n-dotiert von abgestuft 1E18 nahe InP bis undotiert nahe InGaAsP | ||
| SCL außen | InGaAsP | – | – | 1150+/-10 | – | ||
| SCL-Innere | InGaAsP | – | undotiert | 1250+/-10 | – | ||
| QW | InGaAsP (x3) | 7 pro Brunnen | – | – | 1550 +/- 10 | – | |
| Barrieren | InGaAsP (x2) | – | – | 0,3 % Zugbelastung | 1250+/-10 | – | |
| SCL-Innere | InGaAsP | – | – | 1250+/-10 | – | ||
| SCL außen | InGaAsP | – | – | 1150+/-10 | – | ||
| p-Hülle | InP | – | – | Zn dotiert | – | p-dotiert von abgestuft 1E18 in der Nähe von InGaAs bis undotiert in der Nähe von QW | |
| p-Kontakt | In.53Ga.47As | – | – | Zn dotiert | – | ||
| Puffer | InP | – | – | Zn dotiert | 1.34 | ||
| Substrat | InP | 350 um | n-dotiert |
Hinweis:
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 | Material | Dicke | Aufzeichnungen |
| 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 | Material | Dicke | 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. Wachstum von InGaAsP-Schichten
Verglichen mit der ternären Verbindung A1-xBxC werden die Bandlücke und die Gitterkonstante durch denselben Zusammensetzungsparameter x bestimmt, während die quaternäre Verbindung A1-xBxCyD1-y die Zusammensetzungsparameter x bzw. y anpassen kann, um eine andere Bandlücke und Gitterkonstante auszuwählen . Dies fügt dem epitaxialen Wachstum des InGaAsP/InP-Doppelheterostruktur(DH)-Wafers Variabilität und Unsicherheit hinzu. Für epitaktisch gewachsene quaternäre Materialien ist es im Allgemeinen erforderlich, das Substratgitter anzupassen, um Wachstumsdefekte zu vermeiden, die durch Gitterfehlanpassung verursacht werden, es sei denn, die Vorrichtung hat spezielle Anforderungen. Für quartäre Materialien wie InxGa1-xAlsyP1-jaDa es zwei Zusammensetzungsverhältnisse von Elementen der Gruppen III und V gibt, kann es unzählige Kombinationen von x und y geben, um die Gitteranpassungsanforderungen desselben Substrats zu erfüllen, was große Schwierigkeiten bei der Einstellung und Kalibrierung von quaternären Epitaxieparametern mit sich bringen wird.
Für das an das InP-Substrat angepasste InGaAsP-Gitter wird üblicherweise die MBE-Technologie verwendet. Wir können die Tatsache ausnutzen, dass der Adhäsionskoeffizient von Elementen der Gruppe III nahezu 100 % beträgt und das Zusammensetzungsverhältnis zwischen Elementen der Gruppe III relativ stabil und wiederholbar ist. Kalibrieren Sie zuerst das Zusammensetzungsverteilungsverhältnis der Gruppe-III-Elemente In und Ga und stellen Sie dann allmählich das Zusammensetzungsverhältnis zwischen den Gruppe-V-Elementen ein und kalibrieren Sie es. Schließlich werden die InGaAsP-Schichten erhalten, die mit dem InP-Substrat gitterangepasst sind.
3. Chemisches Ätzen einer InGaAsP/InP-Heterostruktur
HBr:CH3COOH(H3PO4):K2Cr2O7 ist eine geeignete Lösung zum Ätzen heteroepitaxial Laserwafer gewachsen mit InGaAsP/InP MQW. Dieses Ätzsystem kann die hochqualitative geätzte Oberfläche ohne Ätzgrübchen herstellen. Für (001)-InP ändert sich die Ätzrate von 0,1 bis 10 um/min, was von dem Zusammensetzungsverhältnis der Lösung oder der Normallinie der wässrigen K2Cr2O7-Lösung abhängt.
Mesa-ähnliche Strukturen werden auf den (001)-InP-geätzten Streifen parallel zu den [110]- und [110]-Richtungen gebildet. Das Ätzsystem ätzt InP und InGaAsP mit nahezu gleichen Raten und liefert so ideale mesaähnliche Strukturen mit hochwertigen Oberflächen und einer guten Resistmusterdefinition. Diese Lösung korrodiert Photoresist nicht, was sie für verschiedene Geräteanwendungen attraktiv macht.
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)
Für weitere Informationen kontaktieren Sie uns bitte per E-Mail unter victorchan@powerwaywafer.com und powerwaymaterial@gmail.com.