專(zhuān)利名稱(chēng)：一種大功率半導(dǎo)體量子點(diǎn)激光器材料的外延生長(zhǎng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體激光器技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種大功率半導(dǎo)體量子點(diǎn)激光器材料的外延生長(zhǎng)方法。
背景技術(shù)：
1.02-1.08微米波段半導(dǎo)體激光器的一個(gè)重要用途就可以用來(lái)泵浦光纖激光器。由于光纖激光器具有高增益、斜率效率高、線寬窄、可寬帶調(diào)諧、散熱性能好、結(jié)構(gòu)緊湊、微型化、全固化以及與傳輸光纖天然的通融性等特點(diǎn)，因此它在通信、軍事、醫(yī)療和光信息處理等領(lǐng)域都將有廣闊的應(yīng)用前景，特別是在光通信領(lǐng)域，隨著光波分用和光時(shí)分復(fù)用技術(shù)的發(fā)展，光纖激光器將能很好地滿足通信系統(tǒng)對(duì)光源的更高要求而被認(rèn)為是未來(lái)長(zhǎng)距離、大容量、超高速光纖通信的理想光源。但是傳統(tǒng)的光纖激光器都是用半導(dǎo)體激光二極管(LD)泵浦的固體激光器(DPSL)作為自身的泵浦源來(lái)實(shí)現(xiàn)受激輻射發(fā)光的。例如，用波長(zhǎng)為800nm左右的GaAs/AlGaAs激光器泵浦Nd:YAG固體激光材料產(chǎn)生波長(zhǎng)為1.06微米激光，在用此波段的激光泵浦雙摻Y(jié)b3+/Er3+光纖激光器實(shí)現(xiàn)單頻1.55微米穩(wěn)定激光輸出。
無(wú)疑，DPSL的引入大大增加了光纖激光器的成本，并且DPSL體積大，散熱性差，光電轉(zhuǎn)化效率低(相對(duì)于LD而言)等特點(diǎn)，阻礙了光子器件向小型化集成化發(fā)展的趨勢(shì)，影響著光纖通信的推廣普及。如果能省掉DPSL，采用小巧，低功耗的LD直接對(duì)光纖激光器進(jìn)行泵浦將很好地解決這一問(wèn)題。量子點(diǎn)激光器就是這一思想的產(chǎn)物。
由于量子點(diǎn)中電子在三個(gè)維度上都受限制，理論分析表明，量子點(diǎn)激光器(QDLD)具有更加優(yōu)異的性質(zhì)，如，極高的電光轉(zhuǎn)換效率(85％以上)，超低閾值電流密度(Jth≤2A/cm2，目前最好的QWLD的Jth＝50A/cm2)、極高的閾值電流溫度穩(wěn)定性(理論上T0＝∞)、超高的微分增益(至少為QWLD的一個(gè)量級(jí)以上)和極高的調(diào)制帶寬以及在直流電流調(diào)制下無(wú)碉嗽工作等，因此，量子點(diǎn)激光器一直是國(guó)際研究的熱點(diǎn)方向。
量子點(diǎn)的外延生長(zhǎng)目前最主要的方法是自組織(SK)生長(zhǎng)。它適用于晶格失配較大，但應(yīng)變外延層和襯底間的界面能不是很大的異質(zhì)結(jié)材料體系。SK外延生長(zhǎng)初始階段是二維層狀生長(zhǎng)，通常只有幾個(gè)原子層厚，稱(chēng)之為浸潤(rùn)層。隨著層厚的增加，應(yīng)變能不斷積累，當(dāng)達(dá)到某一個(gè)臨界厚度zc時(shí)，外延生長(zhǎng)則由二維層狀生長(zhǎng)過(guò)渡到三維島狀生長(zhǎng)，以降低系統(tǒng)的能量。三維島狀生長(zhǎng)初期形成的納米量級(jí)尺寸的小島周?chē)菬o(wú)位錯(cuò)的。若用禁帶寬度大的材料將其包圍起來(lái)，小島中的載流子受到三維限制，成為量子點(diǎn)。在生長(zhǎng)的單層量子點(diǎn)基礎(chǔ)上，重復(fù)上述的生長(zhǎng)過(guò)程可獲得量子點(diǎn)超晶格結(jié)構(gòu)。這種方法存在的困難是量子點(diǎn)在浸潤(rùn)層上的成核是無(wú)序的，其形狀、尺寸；分布均勻性和密度不易控制。如何通過(guò)優(yōu)化生長(zhǎng)條件，提高量子點(diǎn)的形狀尺寸分布均勻性和提高點(diǎn)的平面密度是目前納米技術(shù)的前沿和熱點(diǎn)領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過(guò)優(yōu)化生長(zhǎng)條件，采用InAs和GaAs單原子層按一定配比形式交替生長(zhǎng)，通過(guò)調(diào)節(jié)In組分以及相應(yīng)的材料淀積厚度，實(shí)現(xiàn)量子點(diǎn)的高均勻性，高密度(大于1011/cm2)生長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)證明該方法具有很強(qiáng)的可控性和可重復(fù)性。本發(fā)明特別是特別涉及一種通過(guò)InAs和GaAs單原子層交替生長(zhǎng)1.02-1.08微米InGaAs高密度量子點(diǎn)的分子束外延生長(zhǎng)方法。涉及大功率半導(dǎo)體1.02-1.08微米波段InGaAs/GaAs量子點(diǎn)激光器材料的外延生長(zhǎng)方法。
技術(shù)方案一種分子束外延生長(zhǎng)1.02-1.08微米波段InGaAs/GaAs量子點(diǎn)外延層結(jié)構(gòu)，包括第一層為GaAs過(guò)渡層；第二層為InGaAs高密度量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)；
第三層為GaAs表面保護(hù)層。
所述的量子點(diǎn)外延層結(jié)構(gòu)，GaAs過(guò)渡層的厚度為300-500納米。
所述的量子點(diǎn)外延層結(jié)構(gòu)，第二層為5-8個(gè)單原子層。
一種1.02-1.08微米波段InGaAs/GaAs量子點(diǎn)材料的生長(zhǎng)方法，其步驟包括在GaAs襯底上形成GaAs過(guò)渡層，厚度為300-500nm，生長(zhǎng)溫度為600-610℃，然后停頓20-40秒，同時(shí)降低溫度到480-520℃；在GaAs過(guò)渡層上生長(zhǎng)形成InGaAs量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)，厚度為5-8ML，首先形成InAs層，厚度為0.7-1.4ML，生長(zhǎng)速率0.2-0.5ML/s，溫度為480-510℃，停頓1-10秒，然后生長(zhǎng)GaAs層，厚度為0.7-1.4ML，生長(zhǎng)速率0.2-0.5ML/s，溫度為480-510℃，停頓1-10秒；按以上過(guò)程循環(huán)多次，直至達(dá)到總厚度5-8ML為止；在InGaAs量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)上形成GaAs表面保護(hù)層，厚度為5-15nm，溫度為480-510℃。
所述的量子點(diǎn)材料的生長(zhǎng)方法，層厚為5-8ML的InGaAs量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)采用若干分子單層InAs層的和若干分子單層的GaAs層循環(huán)多次的方法，并且生長(zhǎng)過(guò)程中引入必要的時(shí)間間隔。
一種1.02-1.08微米波段InGaAs/GaAs量子點(diǎn)激光器材料外延層結(jié)構(gòu)，包括第一層為GaAs過(guò)渡層；第二層為Al0.5Ga0.5As波導(dǎo)層；第三層為AlGaAs過(guò)渡層；第四層為GaAs過(guò)渡層；第五層為InGaAs量子點(diǎn)材料層；第六層為GaAs過(guò)渡層；第七層為AlGaAs過(guò)渡層；第八層為Al0.5Ga0.5As波導(dǎo)層；第九層為GaAs覆蓋層。
所述的量子點(diǎn)激光器材料外延層結(jié)構(gòu)，GaAs過(guò)渡層摻雜Si元素使之成為N型，濃度為1-5E18/cm3。，厚度為300-500納米。
所述的量子點(diǎn)激光器材料外延層結(jié)構(gòu)，Al0.5Ga0.5As波導(dǎo)層摻雜Si元素使之成為N型，濃度為1-3E18/cm3，厚度為1000-2000nm。
所述的量子點(diǎn)激光器材料外延層結(jié)構(gòu)，AlGaAs中Al的組分從50％-10％線性減小，厚度為75-150nm。
所述的量子點(diǎn)激光器材料外延層結(jié)構(gòu)，GaAs過(guò)渡層厚度為20-100nm。
所述的量子點(diǎn)激光器材料外延層結(jié)構(gòu)，InGaAs量子點(diǎn)材料厚度為5-8ML。
所述的量子點(diǎn)激光器材料外延層結(jié)構(gòu)，GaAs過(guò)渡層厚度為20-100nm。
所述的量子點(diǎn)激光器材料外延層結(jié)構(gòu)，AlGaAs中Al的組分從10％-50％線性增加，厚度為75-150nm。
所述的量子點(diǎn)激光器材料外延層結(jié)構(gòu)，Al0.5Ga0.5As波導(dǎo)層摻雜Be元素使之成為P型，濃度為1-3E18/cm3，厚度為1000-2000nm。
所述的量子點(diǎn)激光器材料外延層結(jié)構(gòu)，GaAs過(guò)渡層摻雜Be元素使之成為P型，濃度為1-2E19/cm3。，厚度為300-500納米。
一種1.02-1.08微米InGaAs/GaAs高密度量子點(diǎn)激光器材料的生長(zhǎng)方法，其步驟包括在GaAs襯底上形成GaAs過(guò)渡層，摻雜Si元素至濃度為1-5E18/cm3，厚度為300-500nm，生長(zhǎng)溫度為600-610℃，生長(zhǎng)停頓20-40秒；在GaAs過(guò)渡層上生長(zhǎng)Al0.5Ga0.5As波導(dǎo)層，摻雜Si元素至濃度為1-3E18/cm3，厚度為1000-2000nm，生長(zhǎng)溫度為600-610℃，生長(zhǎng)停頓20-40秒；在Al0.5Ga0.5As波導(dǎo)層上生長(zhǎng)AlGaAs過(guò)渡層，Al組分從50％-10％，線性減小，厚度為75-150nm，生長(zhǎng)溫度為600-610℃；在AlGaAs過(guò)渡層上生長(zhǎng)GaAs過(guò)渡層，厚度為20-100nm，停頓20-40秒，降低溫度至470-520℃；在GaAs過(guò)渡層上完全按照權(quán)利要求4所述的方法生長(zhǎng)InGaAs/GaAs量子點(diǎn)核心層；在此核心層上生長(zhǎng)GaAs過(guò)渡層，厚度為20-100nm，溫度470-520℃，停頓20-40秒，溫度升至600-610℃；在GaAs過(guò)渡層上生長(zhǎng)AlGaAs過(guò)渡層，Al組分從10％-50％，線性增加，厚度為75-150nm，生長(zhǎng)溫度為600-610C；在AlGaAs過(guò)渡層上生長(zhǎng)Al0.5Ga0.5As波導(dǎo)層，摻雜Be元素至濃度為1-3E18/cm3，厚度為1000-2000nm，生長(zhǎng)溫度為600-610℃，停頓20-40秒；在Al0.5Ga0.5As波導(dǎo)層上生長(zhǎng)GaAs接觸層，摻雜Be元素至濃度為1-2E19/cm3，厚度為300-500nm，生長(zhǎng)溫度為600-610℃。
所述量子點(diǎn)激光器材料的生長(zhǎng)方法，量子點(diǎn)激光器材料核心層完全采用權(quán)利要求4所述的生長(zhǎng)方法，該核心層共計(jì)循環(huán)1-5次。
與背景技術(shù)相比較所具有的意義本發(fā)明具有以下意義本發(fā)明中，量子點(diǎn)的平面密度高達(dá)1011/cm2以上，并且量子點(diǎn)顯示了很好的尺寸均勻性，這些都是普通SK方式生長(zhǎng)量子點(diǎn)無(wú)法比擬的。這樣高的點(diǎn)密度將直接降低激光器的閾值電流密度，提高微分增益。由于量子點(diǎn)激光器具有DPSL無(wú)法比擬的超低閾值電流密度、極小的體積、極高的電流溫度穩(wěn)定性、超高的微分增益和極高的調(diào)制帶寬等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此必將具有很大的市場(chǎng)應(yīng)用前景和商業(yè)價(jià)值。
圖4是1.02-1.08微米高密度量子點(diǎn)激光器結(jié)構(gòu)及分子束外延生長(zhǎng)參數(shù)圖。


圖1是量子點(diǎn)的材料核心外延層結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是量子點(diǎn)原子力(AFM)顯微鏡照片(500nm×500nm)圖。
圖3是77K下本發(fā)明的高密度量子點(diǎn)與普通SK生長(zhǎng)方式量子點(diǎn)PL譜峰光強(qiáng)度對(duì)比圖。
圖4是1.02-1.08微米波段InGaAs/GaAs高密度量子點(diǎn)激光器的外延結(jié)構(gòu)以及外延生長(zhǎng)方法示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述圖1為本發(fā)明的核心思想，即高密度量子點(diǎn)的外延生長(zhǎng)形成過(guò)程。
首先，在GaAs(001)襯底上形成GaAs過(guò)渡層1，厚度為300-500nm，生長(zhǎng)溫度為600-610℃，然后停頓20-40秒，同時(shí)降低溫度到480-520℃；其次，在GaAs過(guò)渡層1上生長(zhǎng)形成InGaAs量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)2，厚度為5-8ML。該層點(diǎn)按照以下步驟生長(zhǎng)首先形成淀積InAs材料層，厚度為0.7-1.4ML，生長(zhǎng)速率0.2-0.5ML/s，溫度為480-510℃，停頓1-10秒，然后淀積GaAs層，厚度為0.7-1.4ML，生長(zhǎng)速率0.2-0.5ML/s，溫度為480-510℃，停頓1-10秒；按以上過(guò)程循環(huán)多次，直至達(dá)到總厚度5-8ML為止。通過(guò)以上生長(zhǎng)參數(shù)的優(yōu)化組合就可以生長(zhǎng)出高密度(1011/cm2以上)的InGaAs量子點(diǎn)。
最后，在InGaAs量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)2上生長(zhǎng)GaAs表面保護(hù)層3，厚度為5-15nm，溫度為480-510℃。
圖2是量子點(diǎn)原子力(AFM)顯微鏡照片(500nm×500nm)利用統(tǒng)計(jì)軟件分析該AFM照片得到，量子點(diǎn)的密度達(dá)到1.1×1011/cm2，并且點(diǎn)的高度漲落小，具有很好的均勻性。而普通的SK生長(zhǎng)方式制備出的量子點(diǎn)密度為5-8×1010/cm2，很難實(shí)現(xiàn)這樣高的密度。
圖3是77K下本發(fā)明的高密度量子點(diǎn)與普通SK生長(zhǎng)方式量子點(diǎn)PL譜峰光強(qiáng)度對(duì)比。
峰1是本發(fā)明的量子點(diǎn)(密度為1.1×1011/cm2)PL譜峰，峰2和峰3是用普通的SK生長(zhǎng)方式制備出的InGaAs量子點(diǎn)PL譜峰，其點(diǎn)的密度分別為6.5×1010/cm2，5×1010/cm2，峰1的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于峰2，3，說(shuō)明本發(fā)明通過(guò)增減量子點(diǎn)的平面密度，極大地增強(qiáng)了器件的發(fā)光效率。
圖4是1.02-1.08微米波段InGaAs/GaAs高密度量子點(diǎn)激光器的外延結(jié)構(gòu)以及外延生長(zhǎng)方法示意圖。
如圖4所示，第一層生長(zhǎng)GaAs過(guò)渡層，摻雜Si元素使之成為N型，濃度為1-5E18/cm3，厚度為300-500納米，生長(zhǎng)溫度600-610℃，生長(zhǎng)速率為0.2-0.7單原子層/秒。然后生長(zhǎng)停頓時(shí)間為20-40秒。
第二層生長(zhǎng)Al0.5Ga0.5As波光限制層，摻雜Si元素使之成為N型，濃度為1-3E18/cm3，厚度為1000-2000nm。生長(zhǎng)溫度600-610℃，生長(zhǎng)速率為0.2-0.4單原子層/秒。然后生長(zhǎng)停頓時(shí)間為20-40秒。
第三層生長(zhǎng)AlGaAs層，其中Al的組分從50％-10％線性減小，厚度為75-150nm。生長(zhǎng)溫度600-610℃，生長(zhǎng)速率為0.2-0.4單原子層/秒。然后生長(zhǎng)停頓時(shí)間為20-40秒。
第四層生長(zhǎng)GaAs過(guò)渡層厚度為20-100nm。生長(zhǎng)溫度600-610℃，生長(zhǎng)速率為0.2-0.4單原子層/秒。然后生長(zhǎng)停頓時(shí)間為20-40秒。把生長(zhǎng)溫度降至480-510℃。
第五層生長(zhǎng)InGaAs高密度量子點(diǎn)材料厚度為5-8ML。停頓20-40秒。把生長(zhǎng)溫度升至600-610℃。
第六層生長(zhǎng)GaAs過(guò)渡層厚度為20-100nm。生長(zhǎng)溫度600-610℃，生長(zhǎng)速率為0.2-0.4單原子層/秒。然后生長(zhǎng)停頓時(shí)間為20-40秒。
第七層生長(zhǎng)AlGaAs過(guò)渡層，其中Al組分從10％-50％線性增加，厚度為75-150nm。生長(zhǎng)溫度600-610℃，生長(zhǎng)速率為0.2-0.4單原子層/秒。然后生長(zhǎng)停頓時(shí)間為20-40秒。
第八層生長(zhǎng)Al0.5Ga0.5As光限制層，摻雜Be元素使之成為P型，濃度為1-3E18/cm3。厚度為1000-2000nm。生長(zhǎng)溫度600-610℃，生長(zhǎng)速率為0.2-0.4單原子層/秒。然后生長(zhǎng)停頓時(shí)間為20-40秒。
第九層生長(zhǎng)GaAs接觸層，摻雜Be元素使之成為P型，濃度為1-2E19/cm3，厚度為300-500nm。生長(zhǎng)溫度600-610℃，生長(zhǎng)速率為0.2-0.4單原子層/秒。
權(quán)利要求
1.一種分子束外延生長(zhǎng)1.02-1.08微米波段InGaAs/GaAs量子點(diǎn)外延層結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括第一層為GaAs過(guò)渡層；第二層為InGaAs高密度量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)；第三層為GaAs表面保護(hù)層。
2.按權(quán)利要求1所述的量子點(diǎn)外延層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的GaAs過(guò)渡層的厚度為300-500納米。
3.按權(quán)利要求1所述的量子點(diǎn)外延層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二層為5-8個(gè)單原子層。
4.一種1.02-1.08微米波段InGaAs/GaAs量子點(diǎn)材料的生長(zhǎng)方法，其特征在于，步驟包括在GaAs襯底上形成GaAs過(guò)渡層，厚度為300-500nm，生長(zhǎng)溫度為600-610℃，然后停頓20-40秒，同時(shí)降低溫度到480-520℃；在GaAs過(guò)渡層上生長(zhǎng)形成InGaAs量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)，厚度為5-8ML，首先形成InAs層，厚度為0.7-1.4ML，生長(zhǎng)速率0.2-0.5ML/s，溫度為480-510℃，停頓1-10秒，然后生長(zhǎng)GaAs層，厚度為0.7-1.4ML，生長(zhǎng)速率0.2-0.5ML/s，溫度為480-510℃，停頓1-10秒；按以上過(guò)程循環(huán)多次，直至達(dá)到總厚度5-8ML為止；在InGaAs量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)上形成GaAs表面保護(hù)層，厚度為5-15nm，溫度為480-510℃。
5.按權(quán)利要求4所述的量子點(diǎn)材料的生長(zhǎng)方法，其特征在于，層厚為5-8ML的InGaAs量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)采用若干分子單層InAs層的和若干分子單層的GaAs層循環(huán)多次的方法，并且生長(zhǎng)過(guò)程中引入必要的時(shí)間間隔。
6.一種1.02-1.08微米波段InGaAs/GaAs量子點(diǎn)激光器材料外延層結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括第一層為GaAs過(guò)渡層；第二層為Al0.5Ga0.5As波導(dǎo)層；第三層為AlGaAs過(guò)渡層；第四層為GaAs過(guò)渡層；第五層為InGaAs量子點(diǎn)材料層；第六層為GaAs過(guò)渡層；第七層為AlGaAs過(guò)渡層；第八層為Al0.5Ga0.5As波導(dǎo)層；第九層為GaAs覆蓋層。
7.按權(quán)利要求6所述的量子點(diǎn)激光器材料外延層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的GaAs過(guò)渡層摻雜Si元素使之成為N型，濃度為1-5E18/cm3，厚度為300-500納米。
8.按權(quán)利要求6所述的量子點(diǎn)激光器材料外延層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的Al0.5Ga0.5As波導(dǎo)層摻雜Si元素使之成為N型，濃度為1-3E18/cm3，厚度為1000-2000nm。
9.按權(quán)利要求6所述的量子點(diǎn)激光器材料外延層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的AlGaAs中Al的組分從50％-10％線性減小，厚度為75-150nm。
10.按權(quán)利要求6所述的量子點(diǎn)激光器材料外延層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的GaAs過(guò)渡層厚度為20-100nm。
11.按權(quán)利要求6所述的量子點(diǎn)激光器材料外延層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的InGaAs量子點(diǎn)材料厚度為5-8ML。
12.按權(quán)利要求6所述的量子點(diǎn)激光器材料外延層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的GaAs過(guò)渡層厚度為20-100nm。
13.按權(quán)利要求6所述的量子點(diǎn)激光器材料外延層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的AlGaAs中Al的組分從10％-50％線性增加，厚度為75-150nm。
14.按權(quán)利要求6所述的量子點(diǎn)激光器材料外延層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的Al0.5Ga0.5As波導(dǎo)層摻雜Be元素使之成為P型，濃度為1-3E18/cm3，厚度為1000-2000nm。
15.按權(quán)利要求6所述的量子點(diǎn)激光器材料外延層結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的GaAs過(guò)渡層摻雜Be元素使之成為P型，濃度為1-2E19/cm3，厚度為300-500納米。
16.一種1.02-1.08微米InGaAs/GaAs高密度量子點(diǎn)激光器材料的生長(zhǎng)方法，其步驟包括在GaAs襯底上形成GaAs過(guò)渡層，摻雜Si元素至濃度為1-5E18/cm3，厚度為300-500nm，生長(zhǎng)溫度為600-610℃，生長(zhǎng)停頓20-40秒；在GaAs過(guò)渡層上生長(zhǎng)Al0.5Ga0.5As波導(dǎo)層，摻雜Si元素至濃度為1-3E18/cm3，厚度為1000-2000nm，生長(zhǎng)溫度為600-610℃，生長(zhǎng)停頓20-40秒；在Al0.5Ga0.5As波導(dǎo)層上生長(zhǎng)AlGaAs過(guò)渡層，Al組分從50％-10％，線性減小，厚度為75-150nm，生長(zhǎng)溫度為600-610℃；在AlGaAs過(guò)渡層上生長(zhǎng)GaAs過(guò)渡層，厚度為20-100nm，停頓20一40秒，降低溫度至470-520℃；在GaAs過(guò)渡層上完全按照權(quán)利要求4所述的方法生長(zhǎng)InGaAs/GaAs量子點(diǎn)核心層；在此核心層上生長(zhǎng)GaAs過(guò)渡層，厚度為20-100nm，溫度470-520℃，停頓20-40秒，溫度升至600-610℃；在GaAs過(guò)渡層上生長(zhǎng)AlGaAs過(guò)渡層，Al組分從10％-50％，線性增加，厚度為75-150nm，生長(zhǎng)溫度為600-610C；在AlGaAs過(guò)渡層上生長(zhǎng)Al0.5Ga0.5As波導(dǎo)層，摻雜Be元素至濃度為1-3E18/cm3，厚度為1000-2000nm，生長(zhǎng)溫度為600-610℃，停頓20-40秒；在Al0.5Ga0.5As波導(dǎo)層上生長(zhǎng)GaAs接觸層，摻雜Be元素至濃度為1-2E19/cm3，厚度為300-500nm，生長(zhǎng)溫度為600-610℃。
17.按權(quán)利要求16所述量子點(diǎn)激光器材料的生長(zhǎng)方法，其特征在于，所述的量子點(diǎn)激光器材料核心層完全采用權(quán)利要求4所述的生長(zhǎng)方法，該核心層共計(jì)循環(huán)1-5次。
全文摘要
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體激光器技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種InGaAs/GaAs SK生長(zhǎng)方式高密度量子點(diǎn)(10
文檔編號(hào)H01L33/00GK1925175SQ20051008631
公開(kāi)日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2005年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月31日
發(fā)明者于理科, 徐波, 王占國(guó), 金鵬, 趙昶, 張秀蘭 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所