Camadas de pontos quânticos InAs no substrato InP

Camadas de pontos quânticos InAs no substrato InP

A estrutura típica das camadas de pontos quânticos InAs (QD) no substrato InP está disponível com comprimento de onda de 1,55um para o fotodetector QD. O ponto quântico é chamado de nanocristais semicondutores (NCs), que se referem a nanomateriais tridimensionais restritos com um raio menor ou próximo ao raio de Bohr do exciton. E os pontos quânticos coloidais (CQDs) têm efeitos de confinamento quântico óbvios no campo das aplicações optoeletrônicas e podem fornecer uma plataforma de processo para dispositivos de processamento de fase líquida. Quantum dot é a base para a construção de fotodetectores de baixa potência e alto desempenho e é um novo material candidato para o desenvolvimento de uma geração de dispositivos eletrônicos de alto desempenho. A seguir está o estrutura epitaxial com ponto quântico InAs / InP:

InAs quantum dot

1. InP Epitaxial Wafer com InAs Quantum Dot

Material Espessura
i-InP 100nm
InGaAsP ou InP
InAs QDs
InGaAsP ou InP
i-InP 200nm
Substrato SI-InP

O laser de pontos quânticos de cavidade externa InAs / InP trabalhando em uma janela de 1,55 μm é um componente importante da multiplexação por divisão de comprimento de onda em comunicações de fibra óptica.

2. Sobre InAs Quantum Dot Growth

Até agora, uma variedade de métodos foi desenvolvida para preparar materiais QDs, que podem ser divididos em duas categorias: um é o método “de cima para baixo” e o outro é o método “de baixo para cima”.

O método “de cima para baixo” geralmente usa técnicas tradicionais de gravação para transformar materiais de grande escala em QDs em nanoescala. E litografia por feixe de elétrons, corrosão iônica reativa e corrosão química úmida são comumente usados ​​para preparar QDs de semicondutores II-V e II-VI. A litografia por feixe de elétrons pode gravar com flexibilidade padrões em nanoescala, projetar e fabricar nanoestruturas. Desta forma, a separação precisa e o arranjo periódico de QDs, linhas e loops podem ser alcançados. Além disso, feixes de íons focalizados podem ser usados ​​para fazer matrizes de pontos quânticos. A forma, o tamanho e o espaçamento das partículas dos pontos quânticos estão relacionados ao diâmetro do feixe de íons.

De acordo com diferentes tecnologias de automontagem, o método "ascendente" pode ser dividido em método de síntese em fase gasosa e deposição de vapor. O método de deposição de vapor é amplamente utilizado para a síntese de pontos quânticos, geralmente incluindo evaporação térmica, deposição de vapor químico, ablação a laser, epitaxia de feixe molecular e outros meios técnicos.

Muitos estudos têm mostrado que ainda é um problema obter pontos quânticos automontados com disposição ordenada e tamanho uniforme.

3. Status de desenvolvimento e aplicação da tecnologia Quantum Dot

Com o avanço do laser, circuitos integrados eletrônicos e fotônicos, interconexão óptica e tecnologia de modulação, a sociedade atual pode desfrutar da comodidade trazida pela banda larga, Internet de alta velocidade e conexão de rede móvel. Uma relação óbvia entre a altura do ponto quântico e a espessura da deposição de InP é encontrada pelos experimentos de fotoluminescência e microscopia eletrônica de transmissão. Um método de crescimento de tampa aprimorado pode obter comprimento de onda de 1550 nm e largura de linha espectral estreita em lasers de realimentação distribuída de pontos quânticos InAs / InP. Além disso, o quantum dot suporta a fabricação de dispositivos com emissão na faixa de 1,5um.

No entanto, com o rápido aumento da demanda de energia e largura de banda, a tecnologia ultracompacta precisa inovar ainda mais em circuitos integrados eletrônicos e fotônicos. Na ótica, a técnica de laser baseada em QDs supera a tecnologia baseada em poço quântico (Qwell), avançando muito. O diodo laser e amplificador óptico fabricado em wafer com filme de ponto quântico InAs crescido uniformemente se tornará o principal produto para a futura tecnologia de comunicação de informação de economia de energia e fibra óptica para transmissão de informação.

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