642 nm紅光激光器有源區(qū)量子阱混雜的研究.pdf

1、隨著激光顯示技術的快速發(fā)展，對高性能紅光激光光源的需求愈發(fā)迫切。采用張應變的GaIn P量子阱可以獲得更短波長的紅光，但其受到的光學災變損傷效應更為嚴重，因而光電特性和可靠性面臨著挑戰(zhàn)。采用非吸收窗口結構可以有效抑制腔面光吸收造成的材料損傷，通過量子阱混雜技術制作非吸收窗口是一種工藝方便，可靠性較好的方法，具有很好的應用潛力。
　　本論文主要針對642nm紅光激光器的有源區(qū)開展了量子阱混雜的實驗研究。實驗中642nm紅光激光器外延

2、結構采用MOCVD技術生長而成，有源區(qū)采用9nm厚的張應變Gao.65Ino.35P雙量子阱。分別采用了離子注入法和雜質擴散法的兩種方法來誘導量子阱混雜。離子注入誘導混雜時，需要引入快速后退火工藝來加速混雜過程，雜質擴散法誘導混雜時，需要先在外延結構上生長ZnO薄膜來提供雜質源。
　　離子注入誘導混雜時，采用低能生物改性離子注入設備在去掉了表面GaAs歐姆接觸層的642nm紅光激光器外延結構中注入N離子，注入能量為40KeV，注入

3、劑量為le17 ions/cm2；離子注入完成后對樣品進行快速熱退火來加速誘導量子阱混雜，退火溫度為730℃，退火時間為60s-300s，間隔為60s。實驗發(fā)現(xiàn)所有樣品均發(fā)生了波長藍移，且藍移量隨退火時間增加的而增加，300s時獲得了24.7nm的最大藍移量。同時還發(fā)現(xiàn)長時間的退火會對紅光激光器外延結構的晶體品質和表面形貌造成不利影響。
　　雜質擴散法誘導混雜時，首先釆用磁控濺射在GaAs襯底上生長ZnO薄膜，根據測試結果得到了最