Plaquette InGaAsP / InP Double Hétérostructure

Plaquette InGaAsP / InP Double Hétérostructure

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:

Plaquette InGaAsP / InP

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.

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