De hetero epitaxiella materialen som används för att göra kvantkaskadlaser (QCL) är huvudsakligen InP-baserade GaInAs/AlInAs-materialsystem, GaAs-baserade GaAs/AlGaAs-materialsystem och antimonidmaterialsystem.PAM-XIAMENkan tillhandahålla InP-baserade kvantkaskadlasrar tunnfilm, enligt följande:
1. InGaAs/InAlAs/InP för Quantum Cascade Laser Diode
PAM210906 – QCL
Nr. 1 InP Hetero Epitaxial Material för Quantum-Cascade Laser med ett spektralområde på 4-5μm
| Lager nr. | Material | Grupp | iteration | Tjocklek, Å | Dopingnivå Si (cm-3) |
| 27 | 0.53Ga0.47Som | – | – | 2000 | – |
| 26 | I P | – | – | – | – |
| 25 | I P | – | – | – | – |
| 24 | XXGaXXSom | – | – | – | |
| 23 | XXalXXSom | – | |||
| 22 | XXGaXX1As | – | |||
| 21 | XXalXXSom | – | |||
| 20 | 0.669Ga0.331Som | – | |||
| 19 | XXalXXSom | – | |||
| 18 | XXGaXXSom | – | |||
| 17 | XXalXXSom | – | |||
| 16 | XXGaXXSom | – | |||
| 15 | XXalXXSom | – | |||
| 14 | XXGaXXSom | – | |||
| 13 | XXalXXSom | – | |||
| 12 | XXGaXXSom | – | |||
| 11 | XXalXXSom | – | – | ||
| 10 | XXGaXXSom | – | – | ||
| 9 | XXalXXSom | – | – | ||
| 8 | XXGaXXSom | – | – | ||
| 7 | XXalXXSom | – | |||
| 6 | XXGaXXSom | – | |||
| 5 | XXalXXSom | – | |||
| 4 | XXGaXXSom | – | |||
| 3 | XXalXXSom | – | |||
| 2 | I P | – | – | – | – |
| 1 | InP-substrat | 350um | 3×1017 |
Nr. 2 InGaAs/InAlAs/InP Heteroepitaxy för QCL med ett spektralområde på 7-9μm
| Lager nr. | Material | Grupp | iteration | Tjocklek, Å | Dopingnivå
Si (cm-3) |
| 25 | XXGaXXSom | – | – | 200 | – |
| 24 | XXGaXXSom | – | 1 | – | – |
| 23 | I P | – | – | – | – |
| 22 | XXGaXXSom | – | – | – | |
| 21 | alXXXXSom | – | |||
| 20 | XXGaXXSom | – | |||
| 19 | alXXXXSom | – | |||
| 18 | XXGaXXSom | – | |||
| 17 | alXXXXSom | – | – | ||
| 16 | XXGaXXSom | – | – | ||
| 15 | alXXXXSom | – | – | ||
| 14 | XXGaXXSom | – | – | ||
| 13 | alXXXXSom | – | |||
| 12 | XXGaXXSom | – | |||
| 11 | alXXXXSom | – | |||
| 10 | XXGaXXSom | – | |||
| 9 | alXXXXSom | – | |||
| 8 | XXGaXXSom | – | |||
| 7 | alXXXXSom | – | |||
| 6 | XXGaXXSom | – | |||
| 5 | alXXXXSom | – | |||
| 4 | XXGaXXSom | – | |||
| 3 | al0.480.52Som | – | |||
| 2 | XXGaXXSom | – | – | – | 5×1016 |
| 1 | Substrat InP | – | 1-3×1017 |
Nr. 3 InAlAs/InGaAs heteroepitaxiell tillväxt för QCL med ett spektralområde på 7-9μm
| Lager nr. | Material | grupp | iteration | Tjocklek, Å | Dopingnivå Si (cm-3) |
| 79 | XXGaXXSom | – | 1 | – | – |
| 78 | I P | – | – | 2000 | – |
| 77 | I P | 3 | – | – | – |
| 76 | I P | – | – | – | 2×1016 |
| 75 | alXXXXSom | – | – | – | – |
| 74 | XXGaXXSom | – | – | ||
| 73 | alXXXXSom | – | – | ||
| 72 | alXXXXSom | – | – | ||
| 71 | XXGaXXSom | – | – | ||
| 70 | alXXXXSom | – | – | ||
| 69 | XXGaXXSom | – | – | ||
| 68 | alXXXXSom | – | – | ||
| 67 | XXGaXXSom | – | – | ||
| 66 | alXXXXSom | – | – | ||
| 65 | XXGaXXSom | – | – | ||
| 64 | alXXXXSom | – | – | ||
| 63 | XXGaXXSom | – | – | ||
| 62 | alXXXXSom | – | – | ||
| 61 | XXGaXXSom | – | – | ||
| 60 | alXXXXSom | – | – | ||
| 59 | XXGaXXSom | – | – | ||
| 58 | alXXXXSom | – | – | ||
| 57 | XXGaXXSom | – | – | ||
| 56 | alXXXXSom | – | – | ||
| 55 | XXGaXXSom | – | – | ||
| 54 | XXGaXXSom | – | – | – | – |
| 53 | alXXXXSom | – | – | – | – |
| 52 | XXGaXXSom | – | – | – | – |
| 51 | alXXXXSom | – | – | – | |
| 50 | XXGaXXSom | – | |||
| 49 | alXXXXSom | – | |||
| 48 | XXGaXXSom | – | |||
| 47 | alXXXXSom | – | – | ||
| 46 | XXGaXXSom | – | – | ||
| 45 | alXXXXSom | – | – | ||
| 44 | XXGaXXSom | – | – | ||
| 43 | alXXXXSom | – | – | ||
| 42 | XXGaXXSom | – | – | ||
| 41 | alXXXXSom | – | |||
| 40 | XXGaXXSom | – | |||
| 39 | alXXXXSom | – | |||
| 38 | XXGaXXSom | – | |||
| 37 | alXXXXSom | – | |||
| 36 | XXGaXXSom | – | |||
| 35 | alXXXXSom | – | |||
| 34 | XXGaXXSom | – | |||
| 33 | alXXXXSom | – | |||
| 32 | XXGaXXSom | – | |||
| 31 | alXXXXSom | – | |||
| 30 | XXGaXXSom | – | |||
| 29 | alXXXXSom | – | – | – | |
| 28 | XXGaXXSom | – | – | – | – |
| 27 | alXXXXSom | – | – | – | |
| 26 | XXGaXXSom | – | – | – | |
| 25 | alXXXXSom | – | – | – | |
| 24 | XXGaXXSom | – | 1 | – | – |
| 23 | alXXXXSom | – | – | – | – |
| 22 | XXGaXXSom | – | – | ||
| 21 | alXXXXSom | – | – | ||
| 20 | XXGaXXSom | – | – | ||
| 19 | alXXXXSom | – | – | ||
| 18 | XXGaXXSom | – | – | ||
| 17 | alXXXXSom | – | – | ||
| 16 | XXGaXXSom | – | – | ||
| 15 | alXXXXSom | – | – | ||
| 14 | XXGaXXSom | – | – | ||
| 13 | alXXXXSom | – | – | ||
| 12 | XXGaXXSom | – | – | ||
| 11 | alXXXXSom | – | – | ||
| 10 | XXGaXXSom | – | – | ||
| 9 | alXXXXSom | – | – | ||
| 8 | XXGaXXSom | – | – | ||
| 7 | alXXXXSom | – | – | ||
| 6 | XXGaXXSom | – | – | ||
| 5 | alXXXXSom | – | – | ||
| 4 | XXGaXXSom | – | – | ||
| 3 | al0.480.52Som | – | – | ||
| 2 | I P | – | – | – | |
| 1 | InP-substrat | 350 μm | 3×1018 |
2. Varför tillverka QCL-laser baserad på InGaAs/AlInAs hetero-epitaxiala material?
Anledningarna till att använda InGaAs/InAlAs hetero epitaxiella material för att tillverka QCL är huvudsakligen:
1) Laserförstärkningen för QCL är proportionell mot (me)– 3/2. Eftersom den elektroneffektiva massan me i InGaAs är mindre än den elektroneffektiva massan i GaAs, är förstärkningen av InGaAs/InAlAs hetero epitaxiella materialsystem större än för GaAs/AlGaAs materialsystem;
2) Ledningsbandordningen för InGaAs/InAlAs hetero-epitaxiala materialsystem är relativt stor visad som i fig 1, och energigapet mellan högenergitillstånden för laserövergångar är stort, vilket gör kvantkaskadhalvledarlaser lättare att uppnå lasring. Dessutom finns det faktorer som vågledarförlust och värmeavledningseffektivitet.
Fig. 1 Gitterkonstanter (a) och bandgap (b) för InGaAs/InAlAs heteroepitaxiella material
3. Vad är en Quantum Cascade Laser?
QCL är en monopolljuskälla i mitten av det infraröda bandet baserad på elektronövergång mellan underband.
Hur fungerar en kvantkaskadlaser? Arbetsprincipen skiljer sig från den för konventionella halvledarlasrar. Dess laserschema är att använda de separerade elektroniska tillstånden som orsakas av kvantinneslutningseffekten i ett tunt halvledarheterostrukturskikt vinkelrätt mot tjockleken på nanometernivån, och generera invertering av partikelantal mellan dessa exciterade tillstånd. Det aktiva området av lasern består av sammanlänkning i flera steg av kopplade kvantbrunnar (vanligtvis mer än 500 lager) för att uppnå multifotonutmatning av enkelelektroninjektion. Fingeravtrycksfunktionen hos QCL är att den operativa våglängden inte är direkt relaterad till bandgapet för de använda materialen, utan endast bestäms av delbandsavståndet mellan de kopplade kvantbrunnarna, så att kvantkaskadlaservåglängden kan skräddarsys i ett stort område .
För närvarande är kvantkaskadlaserapplikationer främst inom gasdetektering, infraröd motåtgärd och terahertz-kommunikation.
För mer information, vänligen kontakta oss maila påvictorchan@powerwaywafer.com och powerwaymaterial@gmail.com.