El pozo cuántico (QW) de InGaAs, como material bidimensional de uso común en la banda del infrarrojo cercano, tiene aplicaciones importantes en láseres semiconductores, células solares y otros dispositivos. En el campo de los láseres semiconductores, el pozo cuántico InGaAs/GaAs expande la longitud de onda luminosa de GaAs (0,85~1,1 μm) y se usa ampliamente en diversos dispositivos optoelectrónicos y actividades de producción industrial.PAM-XIAMEN puede ofrecer obleas láser en varias longitudes de onda, visitehttps://www.powerwaywafer.com/gaas-wafers/epi-wafer-for-laser-diodepara obtener más información sobre las obleas. Allí, la heteroestructura de pozo cuántico de InGaAs para láseres de 1,06 um es la siguiente.
1. Estructura de pozo cuántico de InGaAs/GaAs para fabricación con láser de alta potencia de 1060 nm
No. 1 InGaAs Quantum Well Wafer for High Power Laser
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Oblea de pozo cuántico InGaAs para láser de alta potencia de 1,06 um (PAM190430-1060LD) |
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| Capa No. | Nombre de capa | Materiales | Espesor | concentración de portadores | dopante |
| 1 | P-Contacto | GaAs | – | – | pc dopado |
| 2 | revestimiento | Al (0,36) Ga (0,64) como | 800 | – | pc dopado |
| 2 | revestimiento | Al (0,36) Ga (0,64) como | – | – | pc dopado |
| 3 | Calificado | Al (0,26-0,36) Ga (0,74-0,64) como | – | 5 × 10 ^ 17 | I |
| 4 | Núcleo de guía de ondas | Al (0,26) Ga (0,74) como | – | I | |
| 5 | Barrera | GaAsP (barrera de tracción) | – | I | |
| 6 | Pozo cuántico | InGaAs (pozo compresivo) | – | I | |
| 7 | Barrera | GaAsP (barrera de tracción) | 10 | I | |
| 8 | Núcleo de guía de ondas | Al (0,26) Ga (0,74) como | – | 1 × 10 ^ 17 | N Si dopado |
| 9 | Calificado | Al (0,26-0,32) Ga (0,74-0,64) como | – | – | N Si dopado |
| 10 | revestimiento | Al (0,32) Ga (0,68) como | – | – | N Si dopado |
| 11 | Buffer | GaAs | 250 | – | N Si dopado |
| 12 | Sustrato | Sustrato de GaAs dopado con N | |||
No.2 LD Structure Grown with GaInAs QW
PAM220829 – 1060LD (universal)
| Capa No. | Materiales | Espesor | Concentración de dopaje |
| 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. Papel de la barrera de GaAsP en el crecimiento de pozos cuánticos de InGaAs
La longitud de onda máser del láser semiconductor está determinada principalmente por los componentes del material, el ancho del pozo cuántico, las variables de tensión y otros factores. El sistema de material InGaAs/InGaAsP se utiliza para hacer crecer la oblea láser. Para extender la longitud de onda del máser del cuanto de deformación de InGaAs mucho más allá de 1um, se debe aumentar el componente In.
Sin embargo, en el rango de longitud de onda de 1000-1100 nm, habrá un gran desajuste de red entre los pozos cuánticos de InGaAs con mayor contenido de In y GaAs. Cuando el desajuste de la red es cercano al 2%, es probable que ocurran defectos como dislocaciones. Esto no solo afectará la calidad del cristal epitaxial, sino que también afectará el rendimiento, la vida útil y la confiabilidad de los láseres InGaAs QW. Por lo tanto, para materiales de pozos cuánticos de alta tensión, la introducción de una estructura de compensación de tensión puede resolver el problema de la acumulación de tensión y mejorar la calidad del cristal epitaxial.
GaAsP es un material típico de deformación por tracción. La constante de red de GaAsP oscila entre 5,45 y 5,65, que es menor que GaAs. Al mismo tiempo, su ancho de banda de energía oscila entre 1,42 y 2,77, esto es mucho mayor que el de GaAs e InGaAs. Por lo tanto, GaAsP es muy adecuado para ser utilizado como barrera del pozo cuántico de InGaAs. Forme la estructura de compensación de tensión.
Los resultados muestran que una capa de barrera de tensión de GaAsP fuera del pozo cuántico de InGaAs puede mejorar la capacidad de limitación del portador de los pozos cuánticos de 0,98 um y 1,06 um. La barrera de tensión de GaAsP puede mejorar la capacidad de InGaAs QW para capturar portadores, reduciendo así el umbral de densidad de corriente y mejorando la eficiencia cuántica interna. Y los diodos láser de pozo cuántico de InGaAs que utilizan una capa de barrera de GaAsP tienen mayor potencia y mejor estabilidad de temperatura a alta temperatura.
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