一种高辐射率的GaAs-AlGaAs双异质结侧面发光二极管

永川光电研究所去年研制成功了一种高辐射率的GaAs-AlGaAs双异质结侧面发光二极管,它采用了SiO_2掩蔽的条形电极结构。在掺硅的N型GaAs单晶的<100>面上相继外延生长出N型Al_xGa_(l-x)As,P型Al_yGa_(l-y)As,P型Al_xGa_(l-x)As和P型GaAs四层外延层,所构成的双异质结来实现对光和载流子的纵向限制;在P型面上进行闭管Zn扩散,然后溅射出厚为0.4μm的SiO_2层,光刻出宽度为60μm的电极引线条,这样来实现对光和载流子的横向限制。有源区掺硅的厚度为0.3μm左右。解理出的管芯的宽度对     

GaAs—Ga_(1-x)Al_xAs液相外延异质结缺陷的高压透射电镜观察

砷化镓双异质结(DH)激光器由于近年来在光导纤维通讯中成功的应用而受到极大的重视,但在推广时仍有可靠性和成品率不高的问题。为了进一步研究GaAs—Ga_(1-x)Al~xAs DH激光器退化问题,我们采用1000KV透射高压电子显微镜观察了模拟DH激光器液相外延工艺的GaAs/Ga_(1-x)Al_xiAs单异质结样品。在GaAs基片掺Te(3×10~(18)/cm~3)在(100)面上外延生长不掺杂的Ga_(1-x)Al_xAs层,其Al含量X值为小于0.5,外延层厚为6.4μm,外延温度为860℃,降温速率为1℃/min,母液与外延片脱离后约20分钟降至室温。为了确保观察的电镜样品的机械强度,我们采用光刻法在GaAs衬底面上开出直径为800μm的园形窗口,用H_2SO_4∶H_2O_2∶H_2O=1∶8∶1     

非平面GaAs衬底上的液相外延

本文介绍在刻有沟槽的GaAs衬底上生长双异质结构的非平面液相外延工艺。我们通过控制过冷度,防止因回熔吃掉沟槽的方法,采用新的改进型挤压式石墨舟,已用控温精度不高(±1℃)的外延炉在刻有沟槽的GaAs衬底上,用一次液相外延的方法成功地生长出了表面光亮、层次清晰、厚度均匀的外延片。用这种外延片制作的SCP DH激光器阈值电流低达29mA。并在2—25倍I_(th)下和10—15mW的功率范围实现室温基横模和单纵模工作。     

室温连续工作的商台型GaAs—Al_x Ga_(1-x)As双异质结激光器的研制

介绍了室温连续工作的高台型 GaAs—Al_xGa_(1-x)As 双异质结激光器的设计考虑,研制过程和结果。在理论设计考虑方面谈到了降低阈值电流密度和模式控制,改善调制特性,控制激射的峰值波长以及提高输出功率和效率诸方面对于材料选择,外延片结构设计,激光器结构参数的选择方面应当遵循的基本原则。为了提高激光器的寿命,在工艺上采取了降低外延中 H_2中含 O_2量,进行充 N_2密封操作,使用新设计成功的挤压刮源式石墨舟,增加限制层 Al 含量及在有源区掺进少量 Al 等措施获得高质量外延片。在后部工艺,采用 P 面进行 P~ Zn 扩散,改善淀积的 PSG—SiO_2双重膜的质量,改进光刻精度,改进欧姆接触和装架工艺,减沾少污和引入的应力和损伤等项工艺措施,这样获得了主要电光参数较好,寿命超过200小时的室温连续工作的高台型 GaAs—Al_xGa_(1-x)As双异质结激光器。     

一种新型的扩散条型激光器

西德通用电气德律风根公司最近制作了一种新型的扩散条型半导体激光器——V 型槽激光器。器件结构如图1所示。与普通的双异质结激光器相比,V 型槽激光器在 P—GaAlAs 层上多一层 n—GaAIAs 层。顶层为 n—GaAs。各层均在(100)GaAs 衬底上用液相处延方法生长而成。然后在(100)面上沿一定方向腐蚀顶层而得 V 型槽。用 Zn 扩散就形成了通过顶层和 n 型 GaAIAs 层的 P 型电     

邮电部固体器件研究所制作的镓铝砷激光器寿命已超过二千小时

近年来,我所制作了一些质子轰击隔离的GaAs—Al_xGa_(i-x)As双异质结条形激光器,提供我院激光通信研究所5.7公里光纤通信试验段使用。今年又制作了一批,并对一些激光器进行了寿命考验。其中几只管子已经室温连续激射2000小时,目前仍在继续工作。我们采用过冷式工艺,用通常的水平滑动舟制成四层结构的外延片。为了得到比较好的限制我们选的x值为0.42。在外延过程中不使用扩散泵以避免泵油对反应系统的污染。用较长时间的通氢来实现排氮。     

具有选择性掩蔽热氧化(STO)结构的条形GaAs-GaAlAs双异质结激光器

我们在液相外延生长的四层结构GaAs-GaAlAs外延片上,用选择性掩蔽热氧化技术(简称STO技术),制备了条形GaAs-GaAlAs双异质结(DH)激光器,这种技术采用条形Au-Cr复合金属膜作为掩膜,令外延片在空气中约500℃下进行热氧化,利用热氧化对GaAs-GaAlAs多层结构的选择性,可以用同样条宽的金属掩膜得到不同宽度的条形区。这种选择性热氧化技术的优点是:第一,工艺简单,除液相外延外,不需要复杂的工艺设备与工序。金属掩膜Au-Cr既是热氧化掩膜,又是P型GaAs的欧姆接触电极,可在工艺中一步完成;第二,不需要过于苛刻的光刻精度就可获得条宽小至2μm以下的窄条形STO结构激光器,其剖面如图l所示,     

液相外延生长的GaAs/Al_xGa_(1-x)As异质结构的俄歇电子谱研究

我们采用俄歇电子能谱仪对液相外延生长的GaAs—Al_xGa_(1-x)As异质结构进行了研究。结果表明:在异质结界面处有一过渡层,其组分由异质结的一边向另一边单调地变化,过渡层的厚度依赖于溶液的饱和度。还对外延片表面的沾污情况进行了观测分析。     

D_2~ 轰击隔离条形(GaAl)As/GaAs双异质结构激光器

在室温至600℃退火D_2~ 轰击过的GaAs单晶片,只要退火温度低于200℃,得到的电阻率可达(1～2)×10~8欧姆·厘米。用D_2~ 轰击(GaAl)As/GaAs双异质结构片,制成的隔离条形激光器,近场、光谱、频率响应及退火等特性都与H~ 轰击激光器差不多。     

用MBE制作ZnSe电流限制区的隐埋顶层平面条型(BCP)GaAlAs激光器

我们已经研制成功一种新型结构的GaAlAs可见光激光器,叫做隐埋顶层平面条型(BCP)激光器。这种激光器是用分子束外延(MBE),在复盖层上生长了一层外延ZnSe半绝缘层,并在其上留下一笮条区作为电流限制。图1是GaAlAs BCP激光器的结构示意图。其制作程序如下:在具有1.5μm深槽n型GaAs衬底上用一般的LPE生长了GaAlAs/GaAs DH结之后,第四层(P-GaAs,顶层)是通过SiO_2掩膜腐蚀成3—5μm的条宽的台面。然后,在用MBE晶片上外延一层与顶层同样厚的ZnSe半绝缘层。这种工艺能够在P型GaAlAs复盖层上生长出镜面的ZnSe     

用LPE生长的1.55μm低阈值(Ga、In)(As、P)DH激光器

据《电子学快报》1979年9月27日刊报导: 英国标准电讯研究所的G.D.Henshall等人,最近用LPE方法制成了一种1.55μm的低阈值电流(Ga,In)(As,P)双异质结(DH)激光器。所制作的器件是用带有多孔石墨舟的水平液相外延炉生长的三层结构。前两层生长溶液含有过剩InP。有源层溶液的组分用漏斗法控制,在InAs和GaAs溶解后引进InP。第三层生长溶液不含有过剩固体材料。配好源后,在669℃下进行饱和,并将衬底表面反     

液相外延生长高质量多层(AlGa)As-GaAs的新方法

为生长多层半导体,如Al_xGa_(1-x)As-GaAs双异质结构层,研究了一种新的液相外延生长方法。这种方法有两个特点:一是附加GaAl蒸气到生长气氛中;另一是用新舟结构使多层液相外延生长能在不摩擦生长熔体的情况下进行。用这种方法生长的双异质结片在整个片子上(10×12毫米)都是十分均匀的,这意味着它的每一部分都适于制作长寿命的激光器。由同一片子制作的激光器起始电流分散程度不超过±10％。     

GaInAsP过渡层在808 nm GaAsP/(Al)GaInP半导体激光器中降电压的应用

利用金属有机化学气相沉积的方法在GaAs衬底上生长了GaInAsP外延层及GaAsP/(Al)GaInP激光器外延层。生长的GaInAsP外延层与GaAs晶格匹配,并且带隙处于Ga_0.5In_0.5P与GaAs中间。在GaInP/GaAs异质结界面插入此结构的GaInAsP过渡层,可以有效的降低异质结的带阶,尤其是价带带阶。相比于突变GaInP/GaAs异质结的808 nm GaAsP/(Al)GaInP半导体激光器,含有GaInAsP过渡层的半导体激光器具有更低的工作电压。因此,在350 mW输出功率下,半导体激光器的功率转换效率由52%提高至60%。并且在大电流注入下,含有GaInAsP过渡层的半导体激光器由于产生的焦耳热减少,具有更高的输出功率。     

多层GaAs-Al_xGa_(1-x)As异质结构的液相外延

本文介绍了改进后的液相外延装置,并给出了多层液相外延的结果。一、引言多层液相外延是一种十分成功的晶体生长技术。国外采用这种技术制成的GaAsAl_xGa_(1-x)As双异质结构条形激光器,室温连续工作寿命已超过     

在光电集成电路中起双极晶体管和注入激光器作用的GaAs/AlGaAs双异质结器件

研制成一种起横向注入激光器作用的GaAs/AlGaAs双异质结双极晶体管(DHBT)。DHBT的外延层用金属有机物汽相外延法(MOVPE)生长。实验揭示室温下晶体管的电流增益大约是10,脉冲光激射阈值为230mA。     

砷化镓-镓铝砷双异质结激光器慢退化机理的初步分析

本文首先推论出GaAs-Al_xGa_(1-x)As双异质结激光器和GaAs_(1-x)P_x发光管退化现象的相似性。然后,将后者的慢退化与作者对GaAs提出的结构缺陷模型联系起来,从而推测模型预料的深陷阱的非辐射复合,可能是引起双异质结激光器慢退化的一个重要因素。最后简单地讨论了影响慢退化的一些工艺因素。     

汽相生长GaAs/Ga_xIn_(1-x)As/GaAs异质结材料

提出了一种汽相生长GaAs/Ga_xIn_(1_x)As/GaAs的方法,当x≈0.85,顶层GaAs厚度为0.1～0.2μm时,迁移率仍然可达2000～3000cm~2/V·s,外延层的纵向掺杂分布陡峭。用该材料制得的异质结场效应晶体管显示出HEMT的性能,77K下未观察到持续光电导效应和I—V特性崩塌。     

基于异变缓冲层与应变层超晶格的InP/GaAs异质外延

利用低压金属有机化学气相沉积技术, 开展InP/GaAs异质外延实验。由450 ℃生长的低温GaAs层与超薄低温InP层组成双异变缓冲层, 并进一步在正常InP外延层中插入In1-xGaxP/InP(x=7.4%)应变层超晶格。在不同低温GaAs缓冲层厚度、应变层超晶格插入位置及应变层超晶格周期数等条件下, 详细比较了InP外延层(004)晶面的X射线衍射谱, 还尝试插入双应变层超晶格。实验中, 1.2 μm和2.5 μm厚InP外延层的ω扫描曲线半峰全宽仅370 arcsec和219 arcsec; 在2.5 μm厚InP层上生长了10周期In0.53Ga0.47As/InP 多量子阱, 室温PL谱峰值波长位于1625 nm, 半峰全宽为60 meV。实验结果表明, 该异质外延方案有可能成为实现InP-GaAs单片光电子集成的一种有效途径。     

视频唱片用的可见光半导体激光器

荷兰菲利浦公司在日本的分公司正在出售型号为CQL-10,发射波长为780nm的可见光半导体激光器,样品价格为4—5万日元,预计明年年中降到1万日元以下。SOT-148型系密封封装,内含监控用的PIN光电二极管,主要用于光学式视频唱片、数字式声频唱片、激光印刷机以及防盗(报警)系统。此种双异质结半导体激光器的衬底为n型GaAs、有源层为Al_(0.18)Ga_(0.84)As(0.2μm厚)、限制层为Al_(0.46)Ga_(0.54)As(1—2μm厚,n型掺     

分子束外延生长的连续工作InGaAs/InP隐埋异质结激光器

人们对用于1.0～1.7μm波长光纤通信系统光源的以InGaAsP和InGaAs作有源层的半导体激光器已进行了广泛研究。本文报导一种采用分子束外延生长制备的InGaAs/InP隐埋异质结激光器,该激光器的隐埋层是用液相外延生长的。InGaAs/InP隐埋异质结激光器的结构如图1所示。该激光器是以掺Sn(100)InP为衬底,用分子束外延生长:(1) n-InP限制层;(2) 非掺杂(n-型)InGaAs有源层;(3) p-InP限制层。接着用液相外延生长隐埋层(p-InP层和n-InP层),再用分子束外延生长p-InGaAs顶层。在分子束外延生长