Le strutture di InxGa1-xComeyP1-y (indium gallium arsenide phosphide) quantum well epitaxially grown on Substrato InP possono essere acquistati o personalizzati da PAM-XIAMEN. Regolando la composizione di x e y, l'intervallo di lunghezze d'onda di copertura va da 870 nm (GaAs) a 3,5 um (InAs), che include le lunghezze d'onda di comunicazione in fibra ottica di 1,3 um e 1,55 um. Le sorgenti luminose a semiconduttore da 1,3 e 1,55 um per la comunicazione in fibra ottica utilizzano principalmente materiali per pozzi quantici InGaAsP. Questo materiale composto può essere utilizzato in dispositivi fotonici. Di seguito sono elencati maggiori dettagli a per i wafer InP insieme a una certa crescita epitassiale:
1. Strutture basate su InGaAsP Quantum Well (PAM170109-IGP)
Struttura 1: Epistack InGaAsP/InP
InP | Substrato di tipo n, altamente drogato con S (1018cm−3) | |
InP | Materiale SCH, leggermente drogato o non drogato | |
hsch | Altezza strato InP SCH (entrambi i lati) | 200 nm |
In1−xGaxComeyP1−y | Materiale QW | |
x | Frazione Ga 0,25% deformazione compressiva | – |
y | Come frazione 0,25% deformazione compressiva | – |
Pozzo quantico Eg | Gap Energy di InGaAsP | – |
hqw | Altezza QW InGaAsP incorporata | 5nm |
InP | Contatto ohmico superiore altamente drogato tipo p (1018cm−3) | |
htop | Altezza del contatto ohmico superiore | – |
Struttura 2: ingresso epitassiale1−xGaxComeyP1−y Crescita su InP
InP | Substrato di tipo n, altamente drogato con S (1018cm−3) | |
InP | Materiale SCH, leggermente drogato o non drogato | |
hsch | Altezza strato InP SCH (entrambi i lati) | – |
In1−xGaxComeyP1−y | Materiale QW | |
x | Frazione Ga 0,25% deformazione compressiva | – |
y | Come frazione 0,25% deformazione compressiva | – |
Pozzo quantico Eg | Gap Energy di InGaAsP | – |
hqw | Altezza QW InGaAsP incorporata | 4nm |
InP | Contatto ohmico superiore altamente drogato tipo p (1018cm−3) | |
htop | Altezza del contatto ohmico superiore | 500 nm |
Struttura 3: QW InGaAsP basati su InP
InP | Substrato di tipo n, altamente drogato con S (1018cm−3) | |
In1−xGaxComeyP1−y | materiale SCH | |
x | SCH Ga Frazione reticolare abbinata | – |
y | SCH As Reticolo della frazione abbinato | – |
SCH Eg | SCH Gap Energy di InGaAsP | 1 eV |
hsch | Altezza strato InGaAsP SCH (entrambi i lati) | – |
In 1−xGaX Comey P1−y | Materiale QW | |
x | Frazione Ga 0,25% deformazione compressiva | – |
y | Come frazione 0,25% deformazione compressiva | – |
Pozzo quantico Eg | Gap Energy di InGaAsP | – |
hqw | Altezza QW InGaAsP incorporata | 5 nm |
InP | Contatto ohmico superiore altamente drogato tipo p (1018cm−3) | |
htop | Altezza del contatto ohmico superiore | – |
Nota:
Non ci sono molti strati: uno strato SCH di InP, uno stretto pozzo quantico GaxIn1-xAsyP1-y, un secondo strato SCH di InP e uno strato superiore InP fortemente drogato per il contatto ohmico.
Il secondo design è lo stesso del primo, ma lo spessore dell'InGaAsP QW è diverso.
Il terzo e ultimo progetto sta sostituendo lo strato InP SCH con InGaAsP con una frazione diversa. Altrimenti, tutto il resto dovrebbe essere uguale al design 1.
2. Informazioni sulle proprietà del fosfuro di arseniuro di gallio indio
InxGa1-xComeyP1-y is quaternary solid solution with a narrow band gap. The following figure shows the relationship between refractive index n and wavelength for different composition InGaAsP lattice matched to InP at 300K:
La relazione per l'indice di rifrazione di GaxIn1-xAsyP1-y n rispetto all'energia del fotone a 300 K è mostrata come diagramma:
3. Informazioni sul materiale GaxIn1-xAsyP1-y
In generale, InGaAsP appartiene al sistema quaternario, che è composto da arseniuro di indio, fosfuro di indio, arseniuro di gallio e fosfuro di gallio.
I pozzi quantistici InGaAsP (QW), inclusi il pozzo singolo quantistico e il pozzo multiquantico, possono essere coltivati mediante MOCVD a bassa pressione su substrato InP. E il pozzo quantico è cresciuto con una composizione InGaAsP di 1,3 um e 1,5 um, con barriera InP. Per diverse strutture, lo spessore dello strato QW di fosfuro di arseniuro di gallio indio cambia da 18 a 1300Å. Le strutture vengono analizzate mediante fotoluminescenza a bassa temperatura, mostrando un picco luminoso evidente e netto e le mezze larghezze di 4,8-1,3 meV.
I materiali GaxIn1-xAsyP1-y emettono principalmente luce da eccitoni liberi. A temperatura ambiente, il tempo di rilassamento dell'emissione del vettore dei materiali di fosfuro di arseniuro di indio gallio raggiunge 10,4 ns e aumenta con l'aumento del potere di eccitazione.
I circuiti integrati fotonici o i PIC fabbricati su materiale InP di solito adottano la lega GaxIn1-xAsyP1-y per realizzare la struttura del pozzo quantistico, la guida d'onda e altre strutture fotoniche. La costante reticolare InGaAsP è abbinata al substrato InP, rendendo possibile la crescita di film sottili epitassiali su wafer InP. Il pozzo quantico GaxIn1-xAsyP1-y è quasi utilizzato come componente ottico (come fotorilevatore e modulatore) nelle comunicazioni in banda C e nei dispositivi a infrarossi vicini da 1,55 um.
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