GaAs基板をベースにした近赤外帯域（760-1060nm）の半導体レーザーは、最も成熟しており、最も広く使用されており、すでに商品化されています。波長940nmのGaAsレーザーダイオードウェーハを供給できます. さらに、波長の異なるさまざまなレーザーウェーハを提供できます。詳細については、を参照してください。https://www.powerwaywafer.com/gaas-wafers/epi-wafer-for-laser-diode.

理論的および実験的研究により、各層の組成と厚さを調整することにより、InGaAs / AlGaAs量子井戸レーザーのレーザー波長が900〜1300nmの範囲をカバーできることがわかりました。 これは、この帯域のGaAsレーザーとInPレーザーのギャップを埋めるだけでなく、レーザーやその他の関連産業の発展を大いに促進します。 GaAsレーザーダイオードエピウェーハの詳細については、以下の表を参照してください。

1. 940nm InGaAs/GaAsレーザーダイオードエピタキシャル構造

2.なぜInGaAs/GaAs材料システムを使用してレーザーダイオードを製造するのですか？

GaAsレーザーダイオードの波長940nmを実現するためには、遷移エネルギーが約1.319eVであり、GaAsのバンドギャップよりもはるかに小さいため、通常のマッチングGaAs / AlGaAs（λ= 0.7-0.9um）とInGaAsP / InP （λ= 1.1-1.65um）を達成するのは困難です。 InGaAs材料の発光波長は0.9〜1.1umの間である可能性があります。 ただし、二元化合物のいずれも、その格子に一致する基質を持っていません。 GaAs基板上で成長させるには、約3％の格子不整合が必要です。 エピタキシャル成長層が十分に薄い場合、格子不整合による応力は、過度の応力によって引き起こされる欠陥または転位を生成することなく、成長層の弾性変形によって耐えることができる。

InGaAs / GaAs歪み量子井戸レーザーは、暗線欠陥に関連する突然の故障の影響を受けず、AlGaAs/GaAs半導体レーザーよりも長い寿命を示します。 <100>暗線欠陥は、GaAs量子井戸レーザーでは高い成長率を示しますが、InGaAs量子井戸レーザーでは抑制されます。 これは、In原子がGa、Al、As原子よりも大きいため、欠陥の伝播が妨げられ、転位ピンチオフ剤として機能するためです。 さらに、GaAs / AlGaAsレーザーと比較して、InGaAs量子井戸レーザーの放射および非放射再結合によって放出されるエネルギーは小さくなります。 InGaAs / GaAs界面は、AlGaAs/GaAs界面よりも非放射再結合中心が少なくなっています。 GaAs基板は940nmの波長に対して透明であるため、拡散、解離、消滅などの再​​結合の促進による欠陥反応の速度が低下します。 したがって、InGaAsひずみ量子井戸はエピタキシャルガリウムヒ素レーザーに対してより優れた信頼性を持っています。

Because GaAs laser 940nmn adopts the important energy band engineering of semiconductor materials, not only the performance of semiconductor lasers has been further improved and improved, such as lower threshold current density, higher gain coefficient, and lower temperature sensitivity , more suitable for making high-power and long-life lasers, etc. Meanwhile, since the emission wavelength range of InGaAs/GaAs material system is 0.9-1.1um, it fills the emission wavelength blind area of matching GaAs/AlGaAs and InGaAsP/InP materials. Gallium arsenide semiconductor laser grown InGaAs as active layer has wider and more important application prospects in communication, medical and other fields.

Remark：
The Chinese government has announced new limits on the exportation of Gallium materials (such as GaAs, GaN, Ga2O3, GaP, InGaAs, and GaSb) and Germanium materials used to make semiconductor chips. Starting from August 1, 2023, exporting these materials is only allowed if we obtains a license from the Chinese Ministry of Commerce. Hope for your understanding and cooperation!

詳細については、メールでお問い合わせください。 victorchan@powerwaywafer.com と powerwaymaterial@gmail.com.