[发明专利]调制掺杂型多周期应变补偿量子阱外延层及其生长方法

摘要

本发明公开了一种调制掺杂型多周期应变补偿量子阱外延层及其生长方法，本发明将金属有机物化学气相沉积反应室内的气压设置为预定气压，并将反应气体和MO源通入金属有机物化学气相沉积反应室，在预定温度下反应气体和MO源发生反应生成调制掺杂型多周期应变补偿量子阱外延层，其中，反应气体为磷烷以及砷烷；MO源为三甲基铝、三甲基铟、三甲基镓、三乙基镓、P型掺杂源二甲基锌或P型掺杂源二乙基锌。利用本发明的方法生成的调制掺杂型多周期应变补偿量子阱外延层是一种高线性度AlGaInAs量子阱外延，其压应变增大，从而能降低俄歇复合，带间吸收，可以达到改善器件高温特性的作用以及有源区量子阱的外量子效率、内量子效率和转换效率、提高张弛振荡频率。

主权项

1.一种调制掺杂型多周期应变补偿量子阱外延层生长方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、对金属有机物化学气相沉积反应室进行清洗，之后将衬底放入所述金属有机物化学气相沉积反应室；S2、将所述金属有机物化学气相沉积反应室内的气压设置为预定气压，并将反应气体和MO源通入所述金属有机物化学气相沉积反应室，在预定温度下所述反应气体和MO源发生反应；S3、在所述衬底上生成缓冲层，在所述缓冲层上生成第一外波导层，在所述第一外波导层上依次生成U型层和n型层，在所述n型层上生成多量子阱层，其中所述多量子阱层包括量子阱层和量子垒层，在所述多量子阱层上生成第二外波导层，在所述第二外波导层上生成P型层，藉此完成调制掺杂型多周期应变补偿量子阱外延层的生成；S4、降低所述金属有机物化学气相沉积反应温度，向所述金属有机物化学气相沉积反应室充入氮气，并升高所述金属有机物化学气相沉积反应室的气压，之后将生成的所述调制掺杂型多周期应变补偿量子阱外延层取出；其中所述反应气体为磷烷以及砷烷；所述MO源为三甲基铝、三甲基铟、三甲基镓、三乙基镓、P型掺杂源二甲基锌或P型掺杂源二乙基锌；所述量子垒层包括依次叠加的未掺杂Al_x2Ga_y2In_{(1‑x2‑y2)}As、P型掺杂Al_x2Ga_y2In_{(1‑x2‑y2)}As以及未掺杂Al_x2Ga_y2In_{(1‑x2‑y2)}As，所述量子垒层的应变为张应变，所述张应变的范围是‑4000ppm～‑5800ppm，其中所述x2大于0并且小于或等于1，y2大于0并且小于或等于1，所述P型掺杂Al_x2Ga_y2In_{(1‑x2‑y2)}As的厚度占所述量子垒层厚度的60％以上。