Vật liệu InGaAsP được phát triển đặc biệt trênChất nền 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
| Tên | Chất liệu | Độ dày [nm] | doping | Sự căng thẳng, quá tải | PL [nm] | Bandgap [eV] | Ghi chú |
| Lớp liên kết | InP | 10 | – | 1.34 | |||
| Supperlattice | InP | – | – | – | |||
| TrongxGa1-xNhưyP1 năm | – | – | 1110 | – | |||
| InP | – | – | – | ||||
| TrongxGa1-xNhưyP1 năm | – | – | 1110 | – | |||
| n-liên hệ | InP | – | n = 1,5E18 | Si pha tạp | – | ||
| SCL bên ngoài | InGaAsP | – | – | 1150 +/- 10 | – | ||
| SCL bên trong | InGaAsP | 40 | – | 1250 +/- 10 | – | ||
| QW | InGaAsP (x3) | – | – | 1% biến dạng nén | 1550 +/‐ 10 | – | |
| Rào cản | InGaAsP (x2) | – | – | 0,3% biến dạng kéo | 1250 +/‐ 10 | – | |
| SCL bên trong | InGaAsP | – | – | 1250 +/- 10 | 0.99 | ||
| SCL bên ngoài | InGaAsP | – | – | 1150 +/- 10 | – | ||
| InP | – | Zn pha tạp | – | p-doped từ phân loại 1E18 gần InGaAlAs đến hủy mở gần InGaAsP | |||
| Lớp TJ | InGa (Al) As | 10 | – | p ++ pha tạp Zn | – | ||
| Lớp TJ | InP | – | – | – | – | ||
| InP | – | – | – | – | n-doped từ được phân loại 1E18 gần InP đến không mở rộng gần InGaAsP | ||
| SCL bên ngoài | InGaAsP | – | – | 1150 +/- 10 | – | ||
| SCL bên trong | InGaAsP | – | tháo mở | 1250 +/- 10 | – | ||
| QW | InGaAsP (x3) | 7 mỗi giếng | – | – | 1550 +/‐ 10 | – | |
| Rào cản | InGaAsP (x2) | – | – | 0,3% biến dạng kéo | 1250 +/‐ 10 | – | |
| SCL bên trong | InGaAsP | – | – | 1250 +/- 10 | – | ||
| SCL bên ngoài | InGaAsP | – | – | 1150 +/- 10 | – | ||
| p-cladding | InP | – | – | Zn pha tạp | – | p-doped từ phân loại 1E18 gần InGaAs đến hủy mở gần QW | |
| p-contact | In.53Ga.47As | – | – | Zn pha tạp | – | ||
| Buffer | InP | – | – | Zn pha tạp | 1.34 | ||
| bề mặt | InP | 350 um | pha tạp chất n |
Lưu ý:
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 | Chất liệu | Độ dày | Ghi chú |
| 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 | Chất liệu | Độ dày | 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 | – | |
| bề mặt | InP |
2. Sự phát triển của các lớp InGaAsP
So với hợp chất bậc ba A1-xBxC, độ rộng vùng cấm và hằng số mạng được xác định bởi cùng một tham số thành phần x, trong khi hợp chất bậc bốn A1-xBxCyD1-y có thể điều chỉnh các thông số thành phần x và y tương ứng để chọn độ rộng vùng cấm và hằng số mạng khác nhau . Điều này làm tăng thêm tính thay đổi và sự không chắc chắn đối với sự phát triển biểu mô của tấm wafer cấu trúc kép InGaAsP / InP (DH). Đối với các vật liệu bậc bốn được nuôi cấy theo phương pháp biểu mô, trừ khi thiết bị có các yêu cầu đặc biệt, thường yêu cầu phải phù hợp với mạng nền để tránh các khuyết tật phát triển do sự không phù hợp của mạng tinh thể. Đối với các vật liệu bậc bốn như InxGa1-xNhưyP1 năm, do có hai tỷ lệ thành phần của các nguyên tố nhóm III và V, nên có thể có vô số tổ hợp x và y để đáp ứng các yêu cầu đối sánh mạng tinh thể của cùng một chất nền, điều này sẽ gây khó khăn lớn cho việc điều chỉnh và hiệu chuẩn các thông số epitaxy bậc bốn.
Đối với mạng InGaAsP phù hợp với chất nền InP, công nghệ MBE thường được áp dụng. Chúng ta có thể tận dụng thực tế là hệ số bám dính của các nguyên tố nhóm III gần 100%, và tỷ lệ thành phần giữa các nguyên tố nhóm III là tương đối ổn định và có thể lặp lại. Đầu tiên, hiệu chỉnh tỷ lệ phân bố thành phần của các nguyên tố nhóm III In và Ga, sau đó điều chỉnh dần và hiệu chỉnh tỷ lệ phân bố thành phần giữa các nguyên tố nhóm V. Cuối cùng, các lớp InGaAsP có mạng tinh thể phù hợp với chất nền InP được thu được.
3. Khắc phục hóa học của cấu trúc InGaAsP / InP
HBr: CH3COOH (H3PO4): K2Cr2O7 là dung dịch thích hợp để khắc các dị trụcwafer lazeđược trồng bằng InGaAsP / InP MQW. Hệ thống khắc này có thể tạo ra bề mặt khắc chất lượng cao mà không có lỗ khắc. Đối với (001) InP, tốc độ ăn mòn thay đổi từ 0,1 đến 10 um / phút, điều này phụ thuộc vào tỷ lệ thành phần của dung dịch hoặc đường bình thường của dung dịch nước K2Cr2O7.
Các cấu trúc giống như lưới được hình thành trên các sọc khắc (001) InP song song với các hướng [110] và [110]. Hệ thống etchant khắc InP và InGaAsP với tỷ lệ gần như bằng nhau, do đó cung cấp cấu trúc giống như mesa lý tưởng với bề mặt chất lượng cao và độ nét mẫu chống chịu tốt. Giải pháp này không ăn mòn chất cản quang, làm cho nó trở nên hấp dẫn đối với các loại ứng dụng thiết bị.
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)
Để biết thêm thông tin, vui lòng liên hệ với chúng tôi qua email victorchan@powerwaywafer.com và powerwaymaterial@gmail.com.