Le matériau InGaAsP épitaxié sur le Substrat InP 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
Nom | Matériel | Épaisseur [nm] | Se doper | Souche | PL [nm] | Bande interdite [eV] | Remarques |
Couche de liaison | InP | 10 | – | 1.34 | |||
Supertreillis | InP | – | – | – | |||
DansxGéorgie1 foisCommeyP1 an | – | – | 1110 | – | |||
InP | – | – | – | ||||
DansxGéorgie1 foisCommeyP1 an | – | – | 1110 | – | |||
n-contact | InP | – | n = 1,5E18 | Si dopé | – | ||
SCL extérieur | InGaAsP | – | – | 1150+/-10 | – | ||
SCL intérieur | InGaAsP | 40 | – | 1250+/-10 | – | ||
QW | InGaAsP (x3) | – | – | 1 % de déformation en compression | 1550+/‐ 10 | – | |
Barrières | InGaAsP (x2) | – | – | 0,3 % de déformation en traction | 1250+/‐10 | – | |
SCL intérieur | InGaAsP | – | – | 1250+/-10 | 0.99 | ||
SCL extérieur | InGaAsP | – | – | 1150+/-10 | – | ||
InP | – | Dopé Zn | – | dopé p de grade 1E18 près de InGaAlAs à non dopé près de InGaAsP | |||
Couche TJ | InGa(Al)As | 10 | – | p++ dopé Zn | – | ||
Couche TJ | InP | – | – | – | – | ||
InP | – | – | – | – | dopé n de grade 1E18 près de InP à non dopé près de InGaAsP | ||
SCL extérieur | InGaAsP | – | – | 1150+/-10 | – | ||
SCL intérieur | InGaAsP | – | non dopé | 1250+/-10 | – | ||
QW | InGaAsP (x3) | 7 par puits | – | – | 1550+/‐ 10 | – | |
Barrières | InGaAsP (x2) | – | – | 0,3 % de déformation en traction | 1250+/‐10 | – | |
SCL intérieur | InGaAsP | – | – | 1250+/-10 | – | ||
SCL extérieur | InGaAsP | – | – | 1150+/-10 | – | ||
revêtement p | InP | – | – | Dopé Zn | – | dopé p de grade 1E18 près de InGaAs à non dopé près de QW | |
p-contact | In.53Ga.47As | – | – | Dopé Zn | – | ||
Tampon | InP | – | – | Dopé Zn | 1.34 | ||
substrat | InP | 350 um | n-dopé |
Remarque:
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
Couche | Matériel | Épaisseur | Remarques |
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 | – | |
Substrat : | InP, 3” |
No. 3 InGaAsP Heteroepitaxial on InP for LD PAM200708-INGAASP
Couche Épi | Matériel | Épaisseur | 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. Croissance des couches InGaAsP
Par rapport au composé ternaire A1-xBxC, la bande interdite et la constante de réseau sont déterminées par le même paramètre de composition x, tandis que le composé quaternaire A1-xBxCyD1-y peut ajuster les paramètres de composition x et y respectivement pour sélectionner une bande interdite et une constante de réseau différentes. . Cela ajoute de la variabilité et de l'incertitude à la croissance épitaxiale de la plaquette à double hétérostructure (DH) InGaAsP / InP. Pour les matériaux quaternaires à croissance épitaxiale, à moins que le dispositif n'ait des exigences particulières, il est généralement nécessaire de faire correspondre le réseau du substrat pour éviter les défauts de croissance causés par la non-concordance du réseau. Pour les matériaux quaternaires tels que InxGéorgie1 foisCommeyP1 an, car il existe deux rapports de composition des éléments des groupes III et V, il peut y avoir d'innombrables combinaisons de x et y pour répondre aux exigences d'adaptation du réseau du même substrat, ce qui entraînera de grandes difficultés pour l'ajustement et l'étalonnage des paramètres d'épitaxie quaternaire.
Pour le réseau InGaAsP adapté au substrat InP, la technologie MBE est généralement adoptée. On peut profiter du fait que le coefficient d'adhésion des éléments du groupe III est proche de 100%, et que le rapport de composition entre les éléments du groupe III est relativement stable et répétable. Tout d'abord, calibrez le rapport de distribution de composition des éléments du groupe III In et Ga, puis ajustez et calibrez progressivement le rapport de composition entre les éléments du groupe V. Enfin, les couches InGaAsP qui sont adaptées en réseau avec le substrat InP sont obtenues.
3. Gravure chimique de l'hétérostructure InGaAsP / InP
HBr:CH3COOH(H3PO4):K2Cr2O7 est une solution appropriée pour la gravure hétéroépitaxiale plaquette laser cultivé avec InGaAsP / InP MQW. Ce système de gravure peut rendre la surface gravée de haute qualité sans piqûres de gravure. Pour (001) InP, la vitesse de gravure passe de 0,1 à 10 um/min, ce qui dépend du rapport de composition de la solution ou de la ligne normale de la solution aqueuse de K2Cr2O7.
Des structures de type mésa sont formées sur les bandes gravées InP (001) parallèles aux directions [110] et [110]. Le système de gravure grave InP et InGaAsP à des vitesses presque égales, fournissant ainsi des structures idéales de type mesa avec des surfaces de haute qualité et une bonne définition du motif de réserve. Cette solution ne corrode pas la résine photosensible, ce qui la rend attrayante pour les types d'applications d'appareils.
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?
UN: 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)
Pour plus d'informations, veuillez nous contacter par e-mail à victorchan@powerwaywafer.com et powerwaymaterial@gmail.com.