Influence des paramètres de croissance sur l'émission stimulée de l'AlGaN à base de puits quantiques multiples dans 4H-SiC

ZHANG Ruijie ,  

GUO Yanan ,  

WU Han ,  

LIU Zhibin ,  

YAN Jianchang ,  

LI Jinmin ,  

WANG Junxi ,  

摘要

Le substrat SiC est un bon choix pour fabriquer des lasers ultraviolets profonds à haute performance à base d'AlGaN. La structure à puits quantiques multiples (MQWs) AlGaN/AlN a été préparée sur un substrat 4H-SiC en utilisant la méthode de dépôt chimique en phase vapeur à base d'organométalliques, et les effets des paramètres de croissance des MQWs sur les caractéristiques d'émission spontanée et stimulée de la structure laser ultraviolet profond ont été discutés systématiquement. Après une analyse approfondie de la forme de surface et des performances d'émission des MQWs, il a été constaté que la rugosité de surface des MQWs diminuait avec l'augmentation du flux de NH3 et de la température de croissance. Après optimisation, l'efficacité quantique interne des MQWs a atteint 74,1 %, la densité de puissance optique seuil du laser à température ambiante et la largeur de raie spectrale sont respectivement de 1,03 MW/cm² et de 1,82 nm, et la longueur d'onde d'émission est de 248,8 nm. Ceci est principalement dû au fait que le flux NH3 élevé et la température de croissance élevée ont inhibé les impuretés de carbone dans la région active, augmenté l'efficacité de recombinaison des porteurs et les gains de matériau. En même temps, la vitesse de croissance a diminué, la forme de surface de la structure des MQWs s'est améliorée et la perte de diffusion d'interface a diminué. Une technologie composite de gravure sèche et de corrosion humide a été utilisée pour préparer des cavités résonantes lisses et raides, réduisant les pertes de surface du résonateur laser, la densité de puissance optique seuil et la largeur de raie spectrale ont été encore réduites à 889 kW/cm² et 1,39 nm.

关键词

AlGaN; SiC; laser pompe lumière; rapport V/III; température de croissance

阅读全文