Особенности выращивания лазерных структур InGaAs/ GaAs/AlGaAs методом МОС-гидридной эпитаксии на подложках Ge/Si

Abstract

Исследован рост лазерных структур InGaAs/GaAs/AlAs методом МОС-гидридной эпитаксии при низком давлении на подложках Si(001) с эпитаксиальным метаморфным буферным слоем Ge разной толщины. Представлены результаты влияния на кристаллическое и оптическое качество формируемых A III B V структур температуры роста и встраивания на границе с Ge/Si(001) подложкой дополнительных слоев AlAs. Проде-монстрировано, что встраивание AlAs/GaAs/AlAs решетки на начальных этапах роста A III B V гетероструктур на Ge буферных слоях, выращенных на неотклоненных Si(001) подложках, позволяет значительно снизить плотность прорастающих дефектов и, как следствие, формировать эффективно излучающие лазерные структуры. Показана возможность выращивания на Si(001) подложках напряженных квантовых ям InGaAs, демонстрирующих стимулированное излучение в области длин волн больше 1100 нм.

Стимулированное излучение на длине волны 1.3 mum в метаморфной структуре InGaAs/InGaAsP с квантовыми ямами, выращенной на подложке Ge/Si (001)

“…Пороговая плотность мощности при температуре жидко-го азота при накачке излучением с длиной волны 0. 8 В настоящее время для реализации " оптоэлектроники на крем-нии" [1] наметился прогресс в создании гибридных лазерных струк-тур на точно ориентированных подложках Si(001). Так, были про-демонстрированы лазеры диапазона 1−1.1 µm на основе гетеро-структур GaAs/AlGaAs с квантовыми ямами (КЯ) InGaAs [2][3][4][5].…”

“…На первом эта-пе в установке МПЭ Riber SIVA-21 формировалась " виртуальная подложка" Ge/Si(001): выращивался слой релаксированного герма-ния толщиной ∼ 1 µm. Далее на полученной " виртуальной подлож-ке" Ge/Si(001) в установке МОГФЭ AIX 200RF при пониженном давлении выращивалась буферная структура GaAs/AlAs (подробности приведены в [8]). Наконец, на третьем этапе в установке МОГФЭ при атмосферном давлении осаждались градиентный метаморфный буфер In 0.49 Ga 0.51 P→InGaAsP и непосредственно лазерная структура.…”