480nm的基于InGaN的色激光二极管通过活跃区域的接口工程在Si上生长

科学领域:

• 半导体物理 半导体物理
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 光电学是指光电子产品.

背景情况:

• 在 (Si) 上培养的基于酸 (InGaN) 的激光二极管 (LD) 对于激光显示器和照明等先进应用至关重要.
• 在Si上实现长波长LD需要高含量的InGaN多量子井 (MQW) 的精确接口工程,以减轻散射和吸收损失.

研究的目的:

• 改进在Si.上种植的基于InGaN的LD中的InGaN活性区域的接口质量和晶体结构.
• 为扩大应用而在Si上开发基于InGaN的长波长的LD.

主要方法:

• 采用分级组合的InGaN下波导 (LWG) 覆盖10纳米厚的酸 (AlGaN) 层,用于接口工程.
• 描述了InGaN活性区域的形态和晶体质量,重点关注V-pit密度和根-平均-平方表面粗度.

主要成果:

• 在InGaN活性区域实现了显著改善的形态和利的接口.
• 缩小了V孔密度的一个数量级 (从4.8×10^8到3.6×10^7cm−2).
• 表面粗度从0.3nm降低到0.1nm.

结论:

• 成功演示了一个室温,电注入480nm的基于InGaN的色LD在Si上生长.
• 在脉冲电流操作下达到18.3kA/cm2的门电流密度,表明成功的接口工程和改进的设备性能.