Des matériaux composés quaternaires à bande interdite directe, tels que InGaAsP et AlGaInAs, peuvent être cultivés sur un substrat InP, dont le réseau correspond à InP. Actuellement, dans divers domaines, les chercheurs ont conçu des lasers à semi-conducteurs, des amplificateurs optiques, des détecteurs, etc., en utilisant ces deux types de matériaux poussant sur un substrat InP. Pour les amplificateurs optiques, le laser à semi-conducteur haute puissance de 1 460 nm basé sur AlGaInAs/InP MQW est une source de pompe idéale. PAM-XIAMEN peut cultiver une pompe AlGaInAs / InP de 1460 nmplaquette épitaxiale à diode laserpour l'amplification optique. La structure exacte de l'épi laser à pompe, veuillez vous référer au tableau ci-dessous :

1. Structure d'épitaxie à diode laser à pompe 1460 nm

PAM230509 – 1460LD

Pour les structures de puits quantiques avec des longueurs d'onde laser allant de 1 300 à 1 700 nm, nous pompons généralement par épitaxie une tranche de diode laser basée sur un substrat InP et utilisons le matériau InGaAlAs comme puits quantique. En ajustant la composition d'AlGaInAs et en sélectionnant l'épaisseur de puits quantique appropriée, nous pouvons concevoir librement la longueur d'onde du laser de la pompe à diode sur une large plage. Sur la figure 1, on peut voir que la longueur d'onde correspondante réglable du système de matériaux AlGaInAs/InP pour le laser à pompe Raman peut être comprise entre 1,3 µm et 1,5 µm.

Fig. 1 Plage de longueurs d'onde correspondant au matériau AlGaInAs / InP

2. Défis liés à la croissance des matériaux AlGaInAs sur InP

La difficulté de croissance épitaxiale d’AlGaInAs comprend principalement :

1) Le composant Al s’oxyde facilement et forme des niveaux d’énergie profonds avec O ;

2) À l'interface Al (Ga) InAs / InP, une interdiffusion As et P est susceptible de se produire, affectant la qualité de la couche épitaxiale. En augmentant la température et le rapport V/II, des matériaux contenant de l'Al de haute qualité peuvent être obtenus. Cependant, les températures élevées sont préjudiciables à la croissance des matériaux contenant de l'In. À haute température, la pré-réaction de In et la désorption de la surface de croissance sont plus sévères, ce qui conduit facilement à la formation de gouttelettes de In sur la surface, affectant l'efficacité luminescente du matériau. De plus, plus la température de croissance est élevée, plus le problème d'interdiffusion d'As et de P à l'interface entre AlGaInAs et InP est grave, ce qui affecte l'uniformité et la planéité de l'interface. Par conséquent, la plage de températures de croissance des matériaux AIGalnAs de haute qualité est très limitée et nécessite un contrôle précis.

3. Optimisation de la structure de bande énergétique du laser à puits quantique AlGalnAs / InP

Afin d'améliorer encore les caractéristiques de température des dispositifs amplificateurs à fibre laser à pompe et d'améliorer la capacité de limitation des porteurs des deux côtés de la région active du laser, la structure de bande d'énergie des lasers à puits quantiques de contrainte AIGalnAs/InP a été optimisée ces dernières années. . Pour résumer brièvement :

1) La couche barrière électronique (ESL) est introduite dans la couche de guide d'ondes à indice gradué ou dans la couche limitante pour empêcher les électrons de fuir dans la couche limitante. La température caractéristique et l'efficacité de la pente de la diode laser à pompe peuvent être améliorées en ajoutant une couche barrière électronique p-AllnAs entre les couches MQW et p-SCH ;

2) Introduire InP du côté N de la région active pour améliorer la capacité de confinement des trous du côté N ;

3) Introduction de multiples barrières quantiques (MQB) AllInAs/AlGalnAs dans la couche de confinement pour améliorer la capacité de confinement des porteurs de charge.

Pour plus d'informations, veuillez nous contacter par e-mail àvictorchan@powerwaywafer.cometpowerwaymaterial@gmail.com.