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電子發(fā)燒友網(wǎng)>電子資料下載>顯示及光電>量子級聯(lián)激光器的制作

量子級聯(lián)激光器的制作

2017-10-01 | rar | 0.3 MB | 次下載 | 1積分

資料介紹

  1 引言1 2材料生長與性能表征12-1223

  近年來 , GaA s/ Al GaA s 成為繼 In P/ In GaA s/

  InAlA s 之后制作量子級聯(lián)激光器[ 1 ] 最具吸引力的

  材料體系。 這主要來源于三個方面: (1) GaA s 作為繼 Si 之后的半導體材料 ,處理工藝相當成熟 ,并且由于 GaA s/ Al x Ga1 - x A s 材料體系在寬成分范圍內(nèi)的晶格匹配特點 ,使得 GaA s 基量子級聯(lián)激光器在器件設計方面具有獨特的靈活性; (2) 易于獲得無鋁

  的低損耗波導[ 2 ] ; (3) 能夠在遠紅外范圍獲得粒子數(shù)

  反轉(zhuǎn) ,在 T Hz 量子級聯(lián)激光器研制方面扮演著重要角色。 盡管具有以上的優(yōu)點 ,目前 GaA s/ Al GaA s 量

  子級聯(lián)激光器的性能還遠不如 In P/ In GaA s/ InA2

  lA s 基器件。 GaA s/ Al GaA s 材料體系較小的帶階

  ( band off set ) 容易造成載流子的熱激活泄漏 ,降低

  電子向有源區(qū)激發(fā)態(tài)能級的注入效率 ,從而限制了

  器件的連續(xù)波工作溫度。 GaA s 較 In P 小的熱導率不利于波導核的熱耗散 ,易于造成波導核的自加熱效應而增強了載流子的熱激活泄漏過程。 為滿足光

  學限制的要求 , 無鋁波導層的厚度往往需要超過

  4μm ,使得整個外延層厚度超過 10μm ,接近了分子

  束外延的極限 , 從而造成材料生長困難。 由于

  GaA s/ Al GaA s 量子級聯(lián)激光器研制的這些困難 ,

  目前只有法國、奧地利、英國、德國等少數(shù)幾個國家

  進行這方面的工作。

  實驗樣品是基于通常的三耦合量子阱有源區(qū)結(jié)構(gòu) ,類似于文獻[ 3 ] 。 材料體系選擇為 GaA s/ Al0145 2

  Ga0155 A s. 具體的生長層次見圖 1 。 圖 2 為計算所得

  的工作電壓下波導核的導帶結(jié)構(gòu)及相應波函數(shù)模的

  平方。 波導核的具體結(jié)構(gòu)見圖 2 注釋部分。 所有的層通過分子束外延單生長步驟在 n 型摻雜的 GaA s 襯

  底上完成。 高摻雜的 GaA s 波導層用于降低平面光學限制所必需的折射系數(shù)。 插入的 31 75μm 低摻雜

  (4 ×1016 cm - 3 ) GaA s 層用來減小光學模與 n + + 層的

  交疊系數(shù) ,從而避免過高的波導損失[ 2 ] 。 為了防止注入?yún)^(qū)電子回流上一級有源區(qū)并且保證注入條件下的

  電荷電中性 ,超晶格注入?yún)^(qū)中間的兩個周期進行了

  摻雜( (6~7) ×1017 cm - 3 ) [ 4 ] 。

  

  GaAs6 ×1018 cm - 3 1μm

  GaAs4 ×1016 cm - 33 75μm

  30 周期波導核

  GaAs4 ×1016 cm - 3175μm

  3

  GaAs6 ×1018 cm - 3 1μm

  GaAs subst rate2 ×1018 cm - 31

  圖 1 GaAs/ Al GaAs 量子級聯(lián)激光器分子束外延生長結(jié)構(gòu)簡

  圖

  Fig11 Schematic cro ss section of co mplete GaAs/ Al2

  GaAs laser st ruct ure grown by MB E

  3 國家自然科學基金( 批準號: 60136010 ) , 國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃 ( 批準號: 2001AA311140 ) , 及國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃 ( 批準號:

  G20000683202)資助項目

  -通信聯(lián)系人。 Email :f qliu @red. semi 。 ac. cn

  22 ○c 2005 中國電子學會

  2005 02 03 收到

  第 3 期 劉俊岐等 : GaAs/ Al GaAs 量子級聯(lián)激光器 625

  

  圖 2 在正向偏壓下導帶結(jié)構(gòu)及相關(guān)波函數(shù)模的平方 每一

  量子級聯(lián)激光器的制作

  級層次序由注入勢壘開始 , 分別為: 4 6 , 1 9 , 1 1 , 5 4 , 1 1 ,

  418 ,21 8 ,31 4 ,11 7 ,310 ,118 ,218 ,210 ,310 ,216 ,31 0nm ,粗體為

  壘 ,白體為阱 ,下劃線的部分摻雜濃度為(6~7) ×1017 cm - 3 。

  Fig. 2Conductio n band diagram and2

  squared wave

  f unctio ns under po sitive bias co ndition2

  The layer se

  quence in o ne stage starting f ro m t he injection barrier is

  111 11111111

  4 6 ,1 9 , 1 1 , 5 4 , 1 1 , 4 8 , 2 8 , 3 4 , 1 7 , 3 0 , 1 8 ,

  1111111bold script are barrier ,

  2 8 ,2 0 ,3 0 ,2 6 ,3 0nm The

  normal script wells ,and underscore doped regio ns(6

  7) ×1017 cm - 3 11111~

  樣品的 X 射線衍射搖擺曲線如圖 3 所示。 衛(wèi)星峰具有良好的周期性和窄的線寬 ,這表明樣品在外延生長方向的成分梯度可以忽略并且界面質(zhì)量良

  好[ 5 ] 。 每一級的周期可通過以下方程[ 6 ] 獲得 ,

  Λ = ( ni - nj )λ ≈ ( ni - nj )λ

  2 ( sinθi - sinθj) 2Δθco sθi

  這里 λ為所用 X 射線的波長; ni 和 n j 為兩個不同指紋的峰位;θi 和θj 為衛(wèi)星峰的角位置。 計算表明Λ

  量子級聯(lián)激光器的制作

  圖 3 GaAs/ Al0145 Ga0155 As 量子級聯(lián)激光器波導核 X 射線衍

  射結(jié)果

  Fig1 3 X2ray diff ractio n spect ra for a 30 period GaAs/

  Al0145 Ga0155 As quant um cascade laser waveguide co re

  的實驗值基本符合設計值。 我們把圖 3 中央的兩個相鄰的主峰看作襯底峰和一個周期內(nèi)具有平均成分

  的層峰 ,則波導核中勢壘層的 Al 摩爾組分接近設

  計值。

  3 器件的制作與測量結(jié)果分析

  樣品通過光刻和濕法化學腐蝕做成具有不同脊

  寬的雙溝脊型波導結(jié)構(gòu)(條寬分別為 35 ,45 ,55μm)

  刻蝕深度穿透波導核。 利用 CVD 法生長 300nm 的

  SiO2 作為脊周圍的絕緣層。 在脊區(qū)的中部開出電流

  注入窗口 (寬度分別為 15 ,25 ,35μm) , 然后蒸發(fā)非

  合金的 Ti/ Au 作為正面歐姆接觸。 樣品從背面減薄至 100μm ,淀積合金的 A u Ge/ Ni/ Au 作為背面歐姆接觸。 器件解理成 2 ~3mm 長的法布里2貝羅腔結(jié)

  構(gòu)。 考慮到級聯(lián)激光器的閾值電流密度較高 ,我們采用了上電極引線的多重壓焊和外延面朝下芯片焊接

  技術(shù)。

  測量過程中 ,激光器管芯安裝在液氮杜瓦內(nèi)的冷指上 ,其溫度可以控制。 光譜測量在 BRU KER E2

  Q U INO X55 型紅外傅里葉變換光譜儀上進行 ,采用

  時間分辨步進掃描模式。 光功率測量使用了已校準

  的熱電探測器

  圖 4 為光功率2注入電流曲線 ,其中的插圖為器件的光譜。 圖 4 中的光功率未進行收集效率的修正 ,

  在我們的實驗中收集效率小于 30 %.

  

  圖 4 寬 35μm 長 2mm 的激光器在脈沖驅(qū)動模式下的光功率

  電流曲線 占空比為 2μs/ 200μs. 插圖為激射譜.2

  Fig14 Optical outp ut power per facet versus t he driv2 ing current in p ulsed mode operation of a 35μm wide and 2mm long laser The duty cycle is 2μs/ 200μs1 The insert is t he lasing spect rum of t he laser 。

  626 半 導 體 學 報 第 26 卷

  

  工藝方面的改善將進一步提高器件的性能。 由

  于 GaA s/ Al GaA s 量子級聯(lián)激光器的波導核區(qū)平行于層方向的熱導率比垂直方向高一個數(shù)量級[ 7 ] ,增

  加淀積 A u 的厚度或者采用離子注入而不是濕法刻蝕來定義條形結(jié)構(gòu)將會提高器件的橫向散熱 ,這必

  然會大大減少注入?yún)^(qū)載流子的熱激活 ,從而提高注

  入效率 ,改善器件工作的溫度特性和功率輸出特性 ,

  這一工作正在進行中。

  4 結(jié)論

  在國內(nèi)首次利用分子束外延技術(shù)成功地生長出

  了 GaA s/ Al GaA s 量子級聯(lián)激光器材料。 長 2mm 脊

  寬 35μm 的條形激光器在 5k Hz 、1 %占空比的脈沖電流驅(qū)動下最高工作溫度為 120 K ,81 K 未經(jīng)修正的

  峰值功率超過 70mW.

  致謝 在材料生長過程中 , 得到李路、梁凌燕的協(xié)助; X 射線衍射實驗在北京同步輻射站進行 ,得到郭立平、賈全杰二位老師的幫助;在器件工藝方面得到常秀蘭、梁平、胡穎、孫虹的大力幫助 ,在此一并表示

  感謝 !

  參考文獻

  [ 1 ]Faist J , CapassoF , Sivco D L ,et al 。 Quant um cascade laser 。

  Science ,1994 ,264 :553

  [ 2 ]Sirtori C ,Kruck P ,Barbieri S ,et al .Low lo ss Al f ree

  waveguides for unipolar semiconductor lasers. Appl Phys

  Lett ,1999 ,75 :3911

  [ 3 ]Page H ,BeckerC , Robert sonA , et al 。 300 K operation of a

  2 2laserat λ≈ 9μm. ApplPhys

  GaAs based quant um cascade

  Lett ,2001 ,78 :3529

  [ 4 ]Giehler M , Hey R ,Kostial H , et al 。 Lasing p roperties of

  2 2

  GaAs/ ( Al , Ga) As quant um cascade lasers as a f unction of in

  jector doping densit y. Appl Phys Lett ,2003 ,82 :671

  [ 5 ]Liu Fengqi ,Zhang Quansheng , Zhang Yongzhao ,et al 。 Grow

  t h and characterization of In GaAs/ InAlAs quant um cascade

  22 222

  lasers. Solid State Elect ron ,2001 ,45 :1831

  [ 6 ]Fewster P F. X ray scattering f ro m semiconductors. London :

  Imperial College Press ,2003

  [ 7 ]Pflügl C , Litzenberger M , Schrenk W , etal 。 Interfero met ric

  st udy of t hermaldynamics inGaAs based quant um cascade

  lasers. Appl Phys Lett ,2003 ,82 :166422

  Ga As/ Al Ga As Quantum Cascade Lasers

  Liu J unqi , L u Xiuzhen , Guo Yu , Liu Fengqi , and Wang Zhanguo

  ( L aboratory of S emicon d uctor M ateri als S cience , I nstit ute of S emicon d uctors , Chi nese A ca dem y of S ciences , B ei j i n g 100083 , Chi na)

  Abstract : Growt h of quant um cascade lasers based on GaAs/ Al0 45 Ga0 55 As and operating at a wavelengt h of 9μm is reported.

  22 2

  Fo r a 2mm cavity lengt h and 35μm ridge waveguide widt h ,quasi co ntinuous wave operation at 120 K is achieved and o utp ut opti

  cal power wit hout co rrection at 81 K mo re t han 70mW is demonst rated. 3

  Key words : quant um cascade laser ;molecular beam epitaxy ;active region ;injector

  PACC : 6855 ; 4255 PEEACC : 4320J ; 2520D11-

  222

  Article ID : 0253 4177(2005) 03 0624 03

  3 Project supported by National Nat ural Science Foundation of China ( No 。 60136010) , National High Technology Research and Develop ment Program of China ( No 。 2001AA311140) ,and State Key Develop ment Program for Basic Research of China ( No 。 G2000068322)

  - Email :f qliu @red1 semi1ac1cn

  Received 3 February 2005c

  ○ 2005 Chinese Instit ute of Elect ronics

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