InGaAs 量子井戸 (QW) は、近赤外帯域で一般的に使用される 2 次元材料として、半導体レーザー、太陽電池、およびその他のデバイスで重要な用途があります。 半導体レーザーの分野では、InGaAs/GaAs 量子井戸が GaAs の発光波長 (0.85 ～ 1.1 μm) を拡大し、さまざまな光電子デバイスや工業生産活動で広く使用されています。PAM-XIAMEN は、さまざまな波長のレーザー ウエハーを提供できます。https://www.powerwaywafer.com/gaas-wafers/epi-wafer-for-laser-diodeより多くのウェーハ情報については。 その中で、当社の1.06umレーザー用のInGaAs量子井戸ヘテロ構造は次のとおりです。
1. 1060nm高出力レーザー作製のためのInGaAs/GaAs量子井戸構造
No. 1 InGaAs Quantum Well Wafer for High Power Laser
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1.06umハイパワーレーザー用InGaAs量子井戸ウェーハ （PAM190430-1060LD) |
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| レイヤー番号 | レイヤ名 | 材料 | 厚さ | キャリア濃度 | ドーパント |
| 1 | P-Contact | GaAsの | – | – | pCドープ |
| 2 | クラッディング | Al(0.36)Ga(0.64)As | 800 | – | pCドープ |
| 2 | クラッディング | Al(0.36)Ga(0.64)As | – | – | pCドープ |
| 3 | 傾斜 | Al(0.26-0.36)Ga(0.74-0.64)As | – | 5×10^17 | I |
| 4 | 導波路コア | Al(0.26)Ga(0.74)As | – | I | |
| 5 | バリア | GaAsP (引張バリア) | – | I | |
| 6 | 量子井戸 | InGaAs (圧縮井戸) | – | I | |
| 7 | バリア | GaAsP (引張バリア) | 10 | I | |
| 8 | 導波路コア | Al(0.26)Ga(0.74)As | – | 1×10^17 | NSiドープ |
| 9 | 傾斜 | Al(0.26-0.32)Ga(0.74-0.64)As | – | – | NSiドープ |
| 10 | クラッディング | Al(0.32)Ga(0.68)As | – | – | NSiドープ |
| 11 | バッファー | GaAsの | 250 | – | NSiドープ |
| 12 | 基板 | NドープGaAs基板 | |||
No.2 LD Structure Grown with GaInAs QW
PAM220829 – 1060LD (universal)
| レイヤー番号 | 材料 | 厚さ | Doping Concentration |
| 6 | P+ GaAs | – | (0.5~2) x 1020cm-3 |
| 5 | P- GaAs | 1.2um | – |
| 4 | AlGaAs | – | – |
| 3 | GaInAs QW, PL: 1030-1060nm | – | – |
| 2 | AlGaAs | 0.6um | – |
| 1 | N- AlGaAs | – | – |
| 0 | N GaAs (100) substrate, 2° or 15° off towards <111>A | 350~450um | (0.4~4) x 1018cm-3 |
2. InGaAs 量子井戸成長における GaAsP バリアの役割
半導体レーザーのメーザー波長は、主に材料成分、量子井戸幅、歪み変数、およびその他の要因によって決まります。 InGaAs/InGaAsP 材料システムを使用して、レーザー ウェーハを成長させます。 ＩｎＧａＡｓ歪み量子井戸のメーザー波長を１μｍ以上に伸ばすには、Ｉｎ成分を増やさなければならない。
ただし、1000 ～ 1100 nm の波長範囲では、In 含有量の多い InGaAs 量子井戸と GaAs との間に大きな格子不整合が生じます。 格子不整合が 2% に近づくと、転位などの欠陥が発生しやすくなります。 これは、エピタキシャル結晶の品質に影響を与えるだけでなく、InGaAs QW レーザーの性能、寿命、信頼性にも影響を与えます。 したがって、高歪み量子井戸材料の場合、歪み補償構造の導入により、歪みの蓄積の問題を解決し、エピタキシャル結晶の品質を向上させることができます。
GaAsP は代表的な引張歪み材料です。 GaAsP の格子定数は 5.45 から 5.65 の範囲であり、GaAs より小さい。 同時に、そのエネルギー バンド幅は 1.42 から 2.77 の範囲であり、これは GaAs や InGaAs よりもはるかに大きい。 そのため、GaAsP は InGaAs 量子井戸の障壁として使用するのに非常に適しています。 ひずみ補償構造を形成。
結果は、ＩｎＧａＡｓ量子井戸の外側のＧａＡｓＰ張力障壁層が、０．９８μｍおよび１．０６μｍ量子井戸のキャリア制限能力を高めることができることを示している。 ＧａＡｓＰ張力障壁は、ＩｎＧａＡｓ ＱＷがキャリアを捕捉する能力を向上させ、それによって閾値電流密度を低下させ、内部量子効率を向上させることができる。 また、GaAsP バリア層を使用した InGaAs 量子井戸レーザー ダイオードは、高温での出力が高く、温度安定性が優れています。
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、電子メールでお問い合わせください。victorchan@powerwaywafer.com と powerwaymaterial@gmail.com.