硅外延InGaN/GaN量子阱材料

硅外延InGaN/GaN量子阱材料

        III族氮化物是一种直接带隙材料,具有带隙宽、化学稳定性强、击穿电场高、热导率高等优点,其在高效发光器件和电力电子器件领域具有广阔的应用前景。其中,通过改变In组分,三元化合物InGaN材料的带隙宽度可以在1.95eV~3.40eV范围内进行调整,适用作发光二极管(LED)和激光器(LD)的有源区。可提供硅外延InGaN/GaN量子阱外延片,用于制造405nm波长紫外激光器,详细的外延结构请参考下表:

氮化镓(GaN)紫外激光外延片

1. 紫外激光外延结构

外延层材料 厚度 (nm)
Si(111)衬底  
nGaN
AlGaN
InGaN
多量子阱 InGaN-QW
GaN-QB
InGaN
AlGaN
pGaN
接触层 10

2. InGaN/GaN多量子阱生长的高功率紫外激光器的应用

        GaN材料系统(GaN、InGaN和AlGaN)将半导体激光器波长扩展到可见光谱和紫外光谱,如下图所示。它在显示器、照明、医疗、国防安全、金属加工等领域有着广阔的应用前景。

GaN材料(GaN、InGaN和AlGaN)波长光谱从可见光到紫外光

GaN材料(GaN、InGaN和AlGaN)波长光谱从可见光到紫外光

        GaN紫外激光器405nm的开发和应用促进了高密度光存储、激光直写光刻和光固化行业的发展。

3. 为什么在硅衬底上外延InGaN/GaN材料?

        硅衬底上的GaN半导体材料和器件技术不仅可以凭借大尺寸、低成本的硅片及其自动化工艺线大大降低GaN基光电子和电子器件的制造成本,而且有望为光电子集成提供一条新的路径。InGaN/GaN在硅衬底上的直接外延生长使得GaN基光电子器件与硅基光电子器件有机集成成为可能。

 

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