O material InGaAsP cultivado epitaxialmente no Substrato 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:
1. Specifications of InGaAsP / InP Laser Wafer
No. 1 Laser Diode Epi Strcuture PAM170919-INGAASP
| Nome | Material | Espessura [nm] | doping | Tensão | PL [nm] | Bandgap [eV] | Notas |
| Camada de Ligação | InP | 10 | – | 1.34 | |||
| Ceia | InP | – | – | – | |||
| EmxGa1-xComoyP1 ano | – | – | 1110 | – | |||
| InP | – | – | – | ||||
| EmxGa1-xComoyP1 ano | – | – | 1110 | – | |||
| n-contato | InP | – | n = 1,5E18 | Si dopado | – | ||
| SCL exterior | InGaAsP | – | – | 1150+/-10 | – | ||
| SCL Interno | InGaAsP | 40 | – | 1250+/-10 | – | ||
| QW | InGaAsP (x3) | – | – | 1% de tensão compressiva | 1550+/‐ 10 | – | |
| barreiras | InGaAsP (x2) | – | – | 0,3% de tensão de tração | 1250+/‐10 | – | |
| SCL Interno | InGaAsP | – | – | 1250+/-10 | 0.99 | ||
| SCL exterior | InGaAsP | – | – | 1150+/-10 | – | ||
| InP | – | Zn dopado | – | p-dopado de 1E18 classificado perto de InGaAlAs para não dopado perto de InGaAsP | |||
| camada TJ | InGa(Al)As | 10 | – | p++ Zn-dopado | – | ||
| camada TJ | InP | – | – | – | – | ||
| InP | – | – | – | – | n-dopado de 1E18 classificado perto do InP para não dopado perto do InGaAsP | ||
| SCL exterior | InGaAsP | – | – | 1150+/-10 | – | ||
| SCL Interno | InGaAsP | – | não dopado | 1250+/-10 | – | ||
| QW | InGaAsP (x3) | 7 por poço | – | – | 1550+/‐ 10 | – | |
| barreiras | InGaAsP (x2) | – | – | 0,3% de tensão de tração | 1250+/‐10 | – | |
| SCL Interno | InGaAsP | – | – | 1250+/-10 | – | ||
| SCL exterior | InGaAsP | – | – | 1150+/-10 | – | ||
| p-revestimento | InP | – | – | Zn dopado | – | p-dopado de 1E18 classificado perto de InGaAs para não dopado perto de QW | |
| p-contato | In.53Ga.47As | – | – | Zn dopado | – | ||
| Amortecedor | InP | – | – | Zn dopado | 1.34 | ||
| Substrato | InP | 350 um | n-dopado |
Nota:
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
| Layer | Material | Thickness | Notas |
| 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 | – | |
| Substrate: | InP, 3” |
No. 3 InGaAsP Heteroepitaxial on InP for LD PAM200708-INGAASP
| Epi Layer | Material | Thickness | 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 | – | |
| Substrato | InP |
2. Crescimento das Camadas InGaAsP
Comparado com o composto ternário A1-xBxC, o band gap e a constante de rede são determinados pelo mesmo parâmetro de composição x, enquanto o composto quaternário A1-xBxCyD1-y pode ajustar os parâmetros de composição x e y respectivamente para selecionar diferentes band gap e constante de rede . Isso adiciona variabilidade e incerteza ao crescimento epitaxial do wafer de dupla heteroestrutura (DH) InGaAsP/InP. Para materiais quaternários cultivados epitaxialmente, a menos que o dispositivo tenha requisitos especiais, geralmente é necessário combinar a treliça do substrato para evitar defeitos de crescimento causados por incompatibilidade de treliça. Para materiais quaternários como InxGa1-xComoyP1 ano, por existirem duas razões de composição de elementos do grupo III e V, pode haver inúmeras combinações de x e y para atender aos requisitos de correspondência de rede de um mesmo substrato, o que trará grandes dificuldades para ajuste e calibração dos parâmetros de epitaxia quaternária.
Para a rede InGaAsP combinada com o substrato InP, geralmente é adotada a tecnologia MBE. Podemos aproveitar o fato de que o coeficiente de adesão dos elementos do grupo III é próximo de 100%, e a proporção de composição entre os elementos do grupo III é relativamente estável e repetível. Primeiro, calibre a proporção de distribuição de composição dos elementos In e Ga do grupo III e, em seguida, ajuste e calibre gradualmente a proporção de composição entre os elementos do grupo V. Finalmente, são obtidas as camadas de InGaAsP que são reticulares combinadas com o substrato de InP.
3. Gravação Química da Heteroestrutura InGaAsP / InP
HBr:CH3COOH(H3PO4):K2Cr2O7 é uma solução adequada para gravação heteroepitaxialbolacha de lasercultivado com InGaAsP / InP MQW. Este sistema de gravação pode fazer a superfície gravada de alta qualidade sem poços de gravação. Para (001) InP, a taxa de ataque muda de 0,1 a 10 um/min, que depende da proporção de composição da solução ou da linha normal da solução aquosa de K2Cr2O7.
Estruturas do tipo Mesa são formadas nas faixas gravadas (001) InP paralelas às direções [110] e [110]. O sistema de etchant grava InP e InGaAsP em taxas quase iguais, fornecendo assim estruturas ideais do tipo mesa com superfícies de alta qualidade e boa definição de padrão de resistência. Esta solução não corrói o fotorresistente, tornando-o atraente para os tipos de aplicações de dispositivos.
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?
A: 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)
Para obter mais informações, entre em contato conosco pelo e-mail victorchan@powerwaywafer.com e powerwaymaterial@gmail.com.