Open AccessРазработка эпитаксиальных гетероструктур с InGaAlAs сверхрешетками на подложках InP для электрооптического модулятора / Васильевский И.С., Виниченко А.Н., Сибирмовский Ю.Д., Доброхотов П.Л., Ладугин М.А., А.А. Мармалюк, Ю.Л. Рябоштан, Каргин Н.И
Publication year - 2019
Publication title -
тезисы докладов xiv российской конференции по физике полупроводников «полупроводники-2019»
Language(s) - Russian
DOI - 10.34077/semicond2019-402
Subject(s) - inga , metalorganic vapour phase epitaxy , optoelectronics , materials science , gallium arsenide , indium phosphide , epitaxy , nanotechnology , layer (electronics) , biology , botany
Одной из главных технологических платформ для создания быстродействующих монолитныхустройств микроволновой фотоники, позволяющих объединять источник, модулятор ифотоприемник, являются гетероструктуры InAlGaAsP на подложке InP. Создание высокочастотногоэлектрооптического модулятора на квантовом эффекте Штарка (КЭШ) требует решения рядапроблем: повышение амплитуды КЭШ, снижение потерь, дизайн волноводной структуры. Так,наибольшую эффективность КЭШ демонстрируют сверхрешетки на основе множественныхнаноразмерных КЯ (МКЯ) InGa(Al)As/InAlAs, встроенные в p-i-n структуру, однако, для созданиявысокого контраста показателя преломления в качестве обкладок волноводной части используютсяболее толстые слои InGaAsP/InP. Реализация подобной структуры достаточно сложна, и в даннойработе проведена разработка трехэтапного роста: методом MOCVD формировались нижние n+InP/ni-InGaAsP и верхние i- InGaAsP/p-InP обкладочныеслои, а МКЯ область формировалась методомМЛЭ. Определены условия для щадящегоразложения окисла в камере МЛЭ с темплейтнойструктуры, изготовленной методом МОСгидридной эпитаксии. Была проведенаоптимизация слоевого дизайна МКЯ несколькихтипов: решеточно-согласованного, симметричнонапряженного дизайнов с узкозонным слоем какиз In0.53Ga0.47As, так и из In0.53Ga0.47-zAlzAs, чтопозволило увеличить ширину узкозонного слоя.Методом МЛЭ при различных режимах ростаизготовлены образцы с МКЯ и проведена их характеризация по спектрам фотолюминесценции (ФЛ)и рентгеновской высокоразрешающей дифрактометрии (РД). Данные РД показываютхорошее согласование среднего состава МКЯ сверхрешетки с подложкой InP, большое количествопобочных максимумов СР с малой полушириной.Спектры ФЛ оптимизированных структур демонстрируют интенсивную полосу в области 1440-1460 нм с полушириной 80-90 нм, что обеспечивает высокое значение КЭШ при низких потеряхизлучения длиной волны около 1550 нм. Данные структуры были взяты за основу разработкиинтегрального модулятора Маха-Цендера C/L диапазона.