Si_3N_4无杂质空位诱导InGaAs/InP量子阱结构带隙的蓝移

用光荧光谱和二次离子质谱的方法 ,研究了由Si3N4 电介质薄膜引起的无杂质空位诱导InGaAs/InP多量子阱结构的带隙蓝移。实验中选用Si3N4 作为电介质层 ,用以产生空位 ,并经快速热退火处理。实验结果表明 ,带隙蓝移同退火时间和退火温度有关 ,合理选用退火条件可以控制带隙的蓝移量。二次离子质谱分析表明 ,电介质盖层Si3N4 和快速热退火导致量子阱中阱和垒之间互扩 ,这种互扩是导致带隙蓝移的主要原因。

无杂质空位诱导InGaAs/InP量子阱结构的光荧光研究

用光荧光谱 ( PL)方法研究了无杂质空位诱导 ( IFVD) In Ga As/In P多量子阱 ( MQWs)结构的带隙蓝移 .实验中选用 Si3 N4 作为电介质层 ,用以产生空位 ,并经快速热退火处理 ,产生扩散 .实验结果表明 ,带隙蓝移同退火温度和退火时间有关 ,最佳退火条件是 80 0℃ ,1 0 s.同时二次离子质谱 ( SIMS)的分析表明 ,电介质盖层 Si3 N4 和快速热退火 ( RTA)导致量子阱中阱和垒之间元素互扩 。

不同Al组分的扩散阻挡层对无杂质空位诱导量子阱混杂的影响

为了获得更好的量子阱混杂效果,深入探讨了不同Al组分的扩散阻挡层对无杂质空位诱导量子阱混杂的影响。首先在两种不同Al组分外延片表面上分别生长了一层200nm厚的SiO_(2)介质薄膜,然后在865~905℃温度范围内,进行了90s的高温快速热退火处理。实验结果表明,低铝结构的波长蓝移量更大,且光致发光(Photoluminescence,PL)谱的强度下降更小,这说明在无杂质空位诱导量子阱混杂中,外延结构中的Al和Ga对点缺陷扩散的影响是不同的,Ga更有利于点缺陷的扩散。研究结果为无杂质空位诱导量子阱混杂的理论研究及器件的外延结构设计提供了参考。

无杂质空位扩散法造成InGaAsP/InP多量子阱结构带隙蓝移规律的研究

采用光荧光谱 (PL)和光调制反射谱 (PR)的方法 ,研究了由Si3 N4 、SiO2 电介质盖层引起的无杂质空位(IFVD)诱导的InGaAsP四元化合物半导体多量子阱 (MQWs)结构的带隙蓝移。实验中Si3 N4 、SiO2 作为电介质盖层 ,用来产生空位 ,再经过快速热退火处理 (RTA)。实验结果表明 :多量子阱结构带隙蓝移和退火温度、复合盖层的组合有关。带隙蓝移随退火温度的升高而加大。InP、Si3 N4 复合盖层产生的带隙蓝移量大于InP、SiO2 复合盖层。而InGaAs、SiO2 复合盖层产生的带隙蓝移量则大于InGaAs、Si3 N4 复合盖层。同时 ,光调制反射谱的测试结果与光荧光测试的结果基本一致 ,因此 。

基于无杂质空位混杂法制备带有无吸收窗口的940nm GaInP/GaAsP/GaInAs半导体激光器研究

为提高940nm半导体激光器抗灾变性光学损伤(COD)能力,采用无杂质空位量子阱混杂技术制备了带有无吸收窗口的940nm GaInP/GaAsP/GaInAs半导体激光器。借助光致发光光谱分析了退火温度和介质膜厚度对GaInP/GaAsP/GaInAs单量子阱混杂的影响;通过电化学电容-电压(EC-V)方法检测了经高温退火后激光器外延片的掺杂浓度分布的变化情况。实验发现,在875℃快速热退火条件下,带有磁控溅射法制备的200nm厚的SiO2盖层样品发生蓝移达29.8nm,而电子束蒸发法制备的200nm厚TiO2样品在相同退火条件下蓝移量仅为4.3nm。两种方法分别对蓝移起到很好的促进和抑制作用。将优化后的条件用于带有窗口结构的激光器器件制备,其抗COD能力提高了1.6倍。

带有非吸收窗口的大功率915nm半导体激光器

为了实现大功率输出,应用无杂质空位诱导量子阱混合(IFVD)方法制备带有非吸收窗口结构的915 nm半导体激光器单管。通过实验确定促进和抑制量子阱混合的Si O2和Si3N4薄膜的厚度分别为300和500 nm,退火条件为800℃,90 s。最终制备出的带有非吸收窗口的激光器,与普通激光器的阈值电流和斜率效率几乎一样。但普通激光器在电流为10 A时发生灾变性光学损伤(COD)并失效,而带有非吸收窗口的激光器在电流达到13 A时仍然可以正常工作,相比普通激光器其最大输出功率增加了15%。每种器件各20个在20℃,电流为9 A时进行直流老化试验,普通激光器在老化时间达到100 h时全部失效,而带非吸收窗口器件在老化200 h时仅有两个失效,这表明非吸收窗口结构显著提高了器件的抗COD能力。