砷化铟InAs外延片

InAs/GaAs 外延片是指在砷化镓(GaAs)单晶衬底上,通过分子束外延(MBE)或金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术生长砷化铟(InAs)量子点、量子阱或薄膜的异质结构材料系统。

这类结构通常具有应变调控和带隙工程特性,广泛应用于红外探测器、高速电子器件和光通信领域。


性能特点

性能指标特点说明
带隙结构InAs带隙窄(~0.36 eV),GaAs较宽(~1.42 eV),形成带阶异质结
电子迁移率高InAs电子迁移率高达~30,000 cm²/V·s,适合高速器件
应变调控结构InAs在GaAs上生长存在晶格失配(约7%),可形成自组装量子点(QDs)
发光波长可调通过调控InAs厚度、应变和间隔层,可控制发光波长至1.0–1.6 μm(通信波段)
热稳定性良好GaAs衬底提供良好热稳定性,适合多层结构器件构建

三、典型应用

  1. 中红外光电探测器(MIR Photodetectors)

    • InAs/GaAs 量子阱红外探测器(QWIP)

    • 用于气体检测、夜视成像、航天侦测等

  2. 光通信激光器

    • InAs/GaAs 自组装量子点激光器(QD Laser)

    • 工作波长覆盖 1.3–1.55 μm,是光纤通信的关键组件

  3. 高速电子器件

    • 用于 HEMT(高电子迁移率晶体管)、THz探测器等高速场效应晶体管(FET)

  4. 单光子源、量子计算

    • InAs/GaAs 量子点结构为实现量子点单光子发射器的重要平台

应用

这类结构通常具有应变调控和带隙工程特性,广泛应用于红外探测器、高速电子器件和光通信领域。

特点

异质集成兼容性强:可与GaAs、InP、AlGaAs等多种III-V材料组合形成复合结构
量子尺寸效应显著:适合量子点器件、精密激光器应用
高效率、低阈值激光发射:InAs QD 激光器比传统InGaAs QW器件更具能量效率
适配MOCVD/MBE成熟工艺:工艺稳定、重复性高,可大规模外延制备

  • 根据需求尺寸、厚度定制,部分参数如下:

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