Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Study of MOCVD growth of InGaAsSb/AlGaAsSb/GaSb heterostructures using two different aluminium precursors TMAl and DMEAAl

Wesołowski M., Strupiński W., Motyka M., Sęk G., Dumiszewska E., Caban P., Jasik A., Wójcik A., Pierściński K., Pierścińska D.

Opto-Electronics Review

|

2011

|

Vol. 19, No. 2

140-144

EN

The antimonide laser heterostructures growth technology using MBE epitaxy is currently well-developed, while MOVPE method is still being improved. It is known that the principal problem for MOVPE is the oxygen and carbon contamination of aluminium containing waveguides and claddings. The solution would be to apply a proper aluminium precursor. In this study we present the results of metal-organic epitaxy of In- and Al-containing layers and quantum well structures composing antimonide lasers devices. Special emphasis was put on the aluminium precursor and its relation to AlGaSb and AlGaAsSb materials properties. The crystalline quality of the layers grown with two different Al precursors was compared, very good structural quality films were obtained. The results suggested a substantial influence of precursors pre-reactions on the epitaxial process. The oxygen contamination was measured by SIMS, which confirmed its dependence on the precursor choice. We also optimised the GaSb substrate thermal treatment to deposit high quality GaSb homoepitaxial layers. Quaternary InGaAsSb layers were obtained even within the predicted miscibility gap, when arsenic content reached high above 10% values. InGa(As)Sb/AlGa(As)Sb quantum wells were grown and their optical properties were characterised by photoluminescence and photoreflectance spectroscopy. Type-I quantum wells showed a fundamental optical transition in the 1.9-2.1 µm range at room temperature. The epitaxial technology of the structures was subjected to an optimisation procedure. The investigated layers and heterostructures can be considered for application in laser devices.

2

Zastosowanie technologii MOCVD w dziedzinie laserów antymonkowych z heterozłączem I-go rodzaju

Wesołowski M., Strupiński W., Pruszyńska-Karbownik E., Motyka M., Sęk G., Wójcik-Jedlińska A., Pierściński K., Pierścińska D.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 10

25-28

PL

Zastosowanie technologii epitaksji MOCVD (Metal-Organic Vapor Phase Epitaxy) w przypadku optoelektronicznych przyrządów półprzewodnikowych otrzymywanych ze związków antymonu napotyka na problem w postaci zanieczyszczenia węglem i tlenem warstw zawierających glin. W związku z powyższym opracowano skuteczną technologię MOCVD struktur przyrządów antymonkowych w przypadkach, gdy nie ma konieczności wprowadzania do warstw atomów tego pierwiastka, jest tak np. w dziedzinie niektórych konstrukcji ogniw termo-foto-woltaicznych oraz detektorów ln(Ga)(As)Sb/GaSb. Odmienne natomiast okoliczności występują w dziedzinie laserów heterozłączowych InGaAsSb/AIGaAsSb/GaSb. W tym przypadku opublikowano dotychczas tylko jeden przypadek działającego lasera, nie udało się przy tym osiągnąć trybu pracy ciągłej. Celem przeprowadzonych badań była weryfikacja trudności tej technologii oraz próba ich pokonania poprzez zastosowanie optymalnego zestawu prekursorów. Przedstawione są wyniki prac nad otrzymywaniem warstw tworzących heterostrukturę oraz wyniki charakteryzacyjne heterostruktur. Porównanie jakości struktur otrzymanych w oparciu o zastosowane prekursory alternatywne DMEAAI (dwu-metylo-amino-diolan-glinu) oraz TEGa (trój-etylek-gaIu) z warstwami wykonanymi przy zastosowaniu prekursorów TMAI (trój-metylek-glinu) oraz TMGa (trój-metylek-galu) wykazało poprawność koncepcji. Pokazane są wyniki symulacji numerycznych uwzględniających problematykę domieszkowania okładek i barier laserów. Umożliwiają one optymalizację projektu struktury dla epitaksji w technologii MOCVD.

EN

The application of the MOCVD (metal organic vapor phase epitaxy) epitaxial growth method to optoelectronic semiconductor devices based on antimony compounds is problematic primary due to the carbon and oxygen contamination of layers containing aluminum. Thus, an effective MOCVD technology for antimonide devices, which do not incorporate atoms of this element in heterostructures, has been established. It concerns some thermophotovoltaic cells or ln(Ga)(As)Sb/GaSb detectors. The situation of InGaAsSb/AIGaAsSb/GaSb heterojunction lasers is dissimilar, since up to this point only one instance of a working laser has been reported; additionally, continuous wave operation has not been shown. The predominant goal of this study has been to verify the technology and to overcome its difficulties by using currently optimal precursors. Both the results of work on the process of obtaining single layers and the characterization results for laser heterostructures are presented. The comparison of the quality of the structures produced using alternative precursors DMEAAI (di-methyl-ethyl-amino-alane) as well as TEGa (tri-ethyl-galium) and the structures obtained with the use of TMAI (tri-methyl-aluminum) and TMGa (tri-methyl-galium) precursors proved the correctness of the concept. Numerical simulations of the laser devices considering the specific barrier and cladding layers doping issue are presented.

3

Epitaksja warstw GaSb, InGaSb oraz InGaAsSb na podłożach GaSb metodą MOCVD

Wesołowski M., Strupiński W.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2010

|

Vol. 51, nr 1

77-79

PL

Przedmiotem prezentowanych badań jest technologia epitaksji MOCVD na podłożach GaSb warstw GaSb oraz niektórych innych materiałów III-V zawierających antymon. Przeprowadzenie optymalizacji procesu epitaksjalnego oraz przygotowania podłoży pozwoliło pokonać podstawowe charakterystyczne problemy tej technologii. Zamieszczone dane analizy właściwości warstw: fotoluminescencji, rozpraszania rentgenowskiego, absorpcji, SIMS, mikroskopii optycznej oraz AFM wykazują dobrą jakość strukturalną, inne parametry, jak np. właściwości nośników, wymagają dalszej optymalizacji. Natrafiono na problemy w postaci dużej zawartości węgla i tlenu, trudności związane z obecnością tlenku na powierzchni podłoży oraz inne charakterystyczne problemy epitaksji MOCVD związków zawierających antymon.

EN

We present experimental results of MOCVD epitaxy of GaSb and some other III-V antimony-containing semiconductors on GaSb substrates. Through optimisation of epitaxy process and substrate preparation we resolved several specific technological issues. Observed characteristic relatively high contamination by oxygen and carbon can introduce difficulties in device applications. We have recognized and resolved problems related to the facility of oxide creation on the GaSb surface. We show characterisation results derived by photoluminescence, X-ray diffraction, absorption, SIMS, optical microscopy, AFM and other.