Os materiais heteroepitaxiais usados para fazer laser em cascata quântica (QCL) são principalmente sistema de material GaInAs / AlInAs baseado em InP, sistema de material GaAs / AlGaAs baseado em GaAs e sistema de material antimoneto.PAM-XIAMENpode fornecer filme fino de lasers em cascata quântica baseados em InP, como segue:
1. InGaAs/InAlAs/InP para diodo laser em cascata quântica
PAM210906 – QCL
Materiais heteroepitaxiais InP nº 1 para laser em cascata quântica com faixa espectral de 4-5μm
| Camada No. | Material | Grupo | iteração | Espessura, Å | Nível de doping Si (cm-3) |
| 27 | Em0.53Ga0.47Como | – | – | 2000 | – |
| 26 | InP | – | – | – | – |
| 25 | InP | – | – | – | – |
| 24 | EmXXGaXXComo | – | – | – | |
| 23 | EmXXAlXXComo | – | |||
| 22 | EmXXGaXX1As | – | |||
| 21 | EmXXAlXXComo | – | |||
| 20 | Em0.669Ga0.331Como | – | |||
| 19 | EmXXAlXXComo | – | |||
| 18 | EmXXGaXXComo | – | |||
| 17 | EmXXAlXXComo | – | |||
| 16 | EmXXGaXXComo | – | |||
| 15 | EmXXAlXXComo | – | |||
| 14 | EmXXGaXXComo | – | |||
| 13 | EmXXAlXXComo | – | |||
| 12 | EmXXGaXXComo | – | |||
| 11 | EmXXAlXXComo | – | – | ||
| 10 | EmXXGaXXComo | – | – | ||
| 9 | EmXXAlXXComo | – | – | ||
| 8 | EmXXGaXXComo | – | – | ||
| 7 | EmXXAlXXComo | – | |||
| 6 | EmXXGaXXComo | – | |||
| 5 | EmXXAlXXComo | – | |||
| 4 | EmXXGaXXComo | – | |||
| 3 | EmXXAlXXComo | – | |||
| 2 | InP | – | – | – | – |
| 1 | Substrato InP | 350um | 3x1017 |
Heteroepitaxia InGaAs/InAlAs/InP nº 2 para QCL com faixa espectral de 7-9μm
| Camada No. | Material | Grupo | iteração | Espessura, Å | Nível de doping
Si (cm-3) |
| 25 | EmXXGaXXComo | – | – | 200 | – |
| 24 | EmXXGaXXComo | – | 1 | – | – |
| 23 | InP | – | – | – | – |
| 22 | EmXXGaXXComo | – | – | – | |
| 21 | AlXXEmXXComo | – | |||
| 20 | EmXXGaXXComo | – | |||
| 19 | AlXXEmXXComo | – | |||
| 18 | EmXXGaXXComo | – | |||
| 17 | AlXXEmXXComo | – | – | ||
| 16 | EmXXGaXXComo | – | – | ||
| 15 | AlXXEmXXComo | – | – | ||
| 14 | EmXXGaXXComo | – | – | ||
| 13 | AlXXEmXXComo | – | |||
| 12 | EmXXGaXXComo | – | |||
| 11 | AlXXEmXXComo | – | |||
| 10 | EmXXGaXXComo | – | |||
| 9 | AlXXEmXXComo | – | |||
| 8 | EmXXGaXXComo | – | |||
| 7 | AlXXEmXXComo | – | |||
| 6 | EmXXGaXXComo | – | |||
| 5 | AlXXEmXXComo | – | |||
| 4 | EmXXGaXXComo | – | |||
| 3 | Al0.48Em0.52Como | – | |||
| 2 | EmXXGaXXComo | – | – | – | 5×1016 |
| 1 | Substrato InP | – | 1-3×1017 |
Crescimento heteroepitaxial de InAlAs/InGaAs nº 3 para QCL com faixa espectral de 7-9μm
| Camada No. | Material | grupo | iteração | Espessura, Å | Nível de doping Si (cm-3) |
| 79 | EmXXGaXXComo | – | 1 | – | – |
| 78 | InP | – | – | 2000 | – |
| 77 | InP | 3 | – | – | – |
| 76 | InP | – | – | – | 2×1016 |
| 75 | AlXXEmXXComo | – | – | – | – |
| 74 | EmXXGaXXComo | – | – | ||
| 73 | AlXXEmXXComo | – | – | ||
| 72 | AlXXEmXXComo | – | – | ||
| 71 | EmXXGaXXComo | – | – | ||
| 70 | AlXXEmXXComo | – | – | ||
| 69 | EmXXGaXXComo | – | – | ||
| 68 | AlXXEmXXComo | – | – | ||
| 67 | EmXXGaXXComo | – | – | ||
| 66 | AlXXEmXXComo | – | – | ||
| 65 | EmXXGaXXComo | – | – | ||
| 64 | AlXXEmXXComo | – | – | ||
| 63 | EmXXGaXXComo | – | – | ||
| 62 | AlXXEmXXComo | – | – | ||
| 61 | EmXXGaXXComo | – | – | ||
| 60 | AlXXEmXXComo | – | – | ||
| 59 | EmXXGaXXComo | – | – | ||
| 58 | AlXXEmXXComo | – | – | ||
| 57 | EmXXGaXXComo | – | – | ||
| 56 | AlXXEmXXComo | – | – | ||
| 55 | EmXXGaXXComo | – | – | ||
| 54 | EmXXGaXXComo | – | – | – | – |
| 53 | AlXXEmXXComo | – | – | – | – |
| 52 | EmXXGaXXComo | – | – | – | – |
| 51 | AlXXEmXXComo | – | – | – | |
| 50 | EmXXGaXXComo | – | |||
| 49 | AlXXEmXXComo | – | |||
| 48 | EmXXGaXXComo | – | |||
| 47 | AlXXEmXXComo | – | – | ||
| 46 | EmXXGaXXComo | – | – | ||
| 45 | AlXXEmXXComo | – | – | ||
| 44 | EmXXGaXXComo | – | – | ||
| 43 | AlXXEmXXComo | – | – | ||
| 42 | EmXXGaXXComo | – | – | ||
| 41 | AlXXEmXXComo | – | |||
| 40 | EmXXGaXXComo | – | |||
| 39 | AlXXEmXXComo | – | |||
| 38 | EmXXGaXXComo | – | |||
| 37 | AlXXEmXXComo | – | |||
| 36 | EmXXGaXXComo | – | |||
| 35 | AlXXEmXXComo | – | |||
| 34 | EmXXGaXXComo | – | |||
| 33 | AlXXEmXXComo | – | |||
| 32 | EmXXGaXXComo | – | |||
| 31 | AlXXEmXXComo | – | |||
| 30 | EmXXGaXXComo | – | |||
| 29 | AlXXEmXXComo | – | – | – | |
| 28 | EmXXGaXXComo | – | – | – | – |
| 27 | AlXXEmXXComo | – | – | – | |
| 26 | EmXXGaXXComo | – | – | – | |
| 25 | AlXXEmXXComo | – | – | – | |
| 24 | EmXXGaXXComo | – | 1 | – | – |
| 23 | AlXXEmXXComo | – | – | – | – |
| 22 | EmXXGaXXComo | – | – | ||
| 21 | AlXXEmXXComo | – | – | ||
| 20 | EmXXGaXXComo | – | – | ||
| 19 | AlXXEmXXComo | – | – | ||
| 18 | EmXXGaXXComo | – | – | ||
| 17 | AlXXEmXXComo | – | – | ||
| 16 | EmXXGaXXComo | – | – | ||
| 15 | AlXXEmXXComo | – | – | ||
| 14 | EmXXGaXXComo | – | – | ||
| 13 | AlXXEmXXComo | – | – | ||
| 12 | EmXXGaXXComo | – | – | ||
| 11 | AlXXEmXXComo | – | – | ||
| 10 | EmXXGaXXComo | – | – | ||
| 9 | AlXXEmXXComo | – | – | ||
| 8 | EmXXGaXXComo | – | – | ||
| 7 | AlXXEmXXComo | – | – | ||
| 6 | EmXXGaXXComo | – | – | ||
| 5 | AlXXEmXXComo | – | – | ||
| 4 | EmXXGaXXComo | – | – | ||
| 3 | Al0.48Em0.52Como | – | – | ||
| 2 | InP | – | – | – | |
| 1 | Substrato InP | 350 μm | 3x1018 |
2. Por que fabricar laser QCL com base em materiais hetero-epitaxiais InGaAs/AlInAs?
As razões pelas quais o uso de materiais heteroepitaxiais InGaAs/InAlAs para fabricar QCL são principalmente:
1) O ganho do laser do QCL é proporcional a (me)– 3/2. Como a massa efetiva de elétrons me em InGaAs é menor que a massa efetiva de elétrons em GaAs, o ganho do sistema de material heteroepitaxial InGaAs / InAlAs é maior que o do sistema de material GaAs / AlGaAs;
2) A ordem da banda de condução do sistema de materiais heteroepitaxiais InGaAs / InAlAs é relativamente grande, mostrada como na Figura 1, e a lacuna de energia entre os estados de alta energia das transições do laser é grande, tornando o laser semicondutor de cascata quântica mais fácil de obter o laser. Além disso, existem fatores como perda do guia de ondas e eficiência de dissipação de calor.
Fig. 1 Constantes de rede (a) e intervalos de bandas (b) do material heteroepitaxial InGaAs/InAlAs
3. O que é um laser em cascata quântica?
QCL é uma fonte de luz monopolo de banda infravermelha média baseada na transição de elétrons entre subbandas.
Como funciona um laser em cascata quântica? O princípio de funcionamento é diferente daquele dos lasers semicondutores convencionais. Seu esquema de laser consiste em usar os estados eletrônicos separados causados pelo efeito de confinamento quântico em uma camada fina de heteroestrutura semicondutora perpendicular à espessura do nível nanométrico e gerar inversão do número de partículas entre esses estados excitados. A região ativa do laser é composta de concatenação de vários estágios de poços quânticos acoplados (geralmente mais de 500 camadas) para obter saída de múltiplos fótons de injeção de elétron único. A característica da impressão digital do QCL é que o comprimento de onda operacional não está diretamente relacionado ao gap dos materiais usados, mas apenas determinado pelo espaçamento de sub-bandas dos poços quânticos acoplados, de modo que o comprimento de onda do laser em cascata quântica pode ser adaptado em uma grande faixa .
Atualmente, as aplicações do laser em cascata quântica são principalmente na detecção de gases, contramedidas infravermelhas e comunicação terahertz.
Para mais informações, por favor contacte-nos e-mail emvictorchan@powerwaywafer.com e powerwaymaterial@gmail.com.