（材料学专业论文）ingaasp及ingaaip四元系量子阱材料的mocvd生长、表征及相关光电器件研究.pdf

山东大学博士学位论文 摘要 随着信息社会的发展，对半导体光电材料和器件的需求越来越大，需要产业化 的生产来满足社会对此的需求，而m o c v d 技术作为一种可以大规模生产半导体光 电薄膜材料的外延技术，在光电子材料生产的产业化的进程中起着越来越重要的作 用。与g a a s 晶格匹配的四元系i n g a a s p 材料的m o c v d 生长特性研究方兴未艾。 信息社会中信息的存储、传输都离不开半导体激光器，半导体激光器以其体积 小，效率高，可选择波长范围宽等优点在信息存储、传输中起着重要作用：不仅如 此，随着它的输出功率，相干性的不断提高，新材料核心结构的不断涌现，半导体 激光器的应用不再限于信息领域；大功率半导体激光器在激光二极管泵浦固态激光 器( d p s s l ) 中起着十分重要作用，应用领域从民用、军用以至于生物医学，可以 说无所不在：进一步提高大功率半导体激光器的功率和长时间工作稳定性需要在材 料体系上取得突破。有源层无铝l n g a a s p i n g a a l p 体系的引入成为必然。 信息社会中的信息传输一般采用光纤传输，传输的最后入户的所谓“最后一公 单”问题的解决一般认为需要有机光纤，因此一种在有机光纤吸收窗口层( 红光) 具有单色性较好，但相比较垂直面发射激光器( v c s e l ) 而言工艺简单，价格适中 的半导体光学器件一谐振腔发光二极管( r c l e d ) 成为现在研究的热点。 本论文利用e m c o r e 公司的d 1 8 0 型m o c v d 设备进行了i n g a a s p 、i n g a a i p 材料体系的外延生长。精确控制源的参数，采用e p i s o n 原位控制i n 源浓度，采用 原位监测装黄控制生长采用温度和流量控制掺杂浓度。生长在6 3 0 。c 7 0 0 左右 进行。反应室生长腔的压力为6 9t o r t 。w i l l 比为5 0 2 0 0 ，各层材料生长速率为4 1 0 a s 。材料生长的同时进行了掺杂。掺杂浓度可通过电化学c v 方式测量。最外层 接触层为重掺杂z n 的p + g a a s 层，其掺杂浓度在1 0 蜡一1 0 2 。之间，也可以掺到1 0 2 0 以上以保证在作器件表面镀金的时候可以达到完全的金属接触。 在前人工作基础上，本论文进行了i n g a a s p i n g a a i p g a a s 体系的有源层无铝 大功率半导体激光器器件结构设计、材孝斗生长、材料的光学性能测试、单晶性能测 试、外延片的后工艺处理、解理后管芯的电光性能测试、镀膜封装后激光器件的性 能测试、寿命试验等系列的工作。生长了单一组分有源层i n g a a s p 材料以确定其 摘要 生长参数和材料性质；生长了突变光波导的分别限制异质结( s c h ) 半导体激光器 结构和多层准渐变光波导的分别限制异质结( q u a s i g r i n s c h ) 结构的半导体 激光器结构。 优化了光刻、腐蚀台面、清洗、蒸镀s i 0 2 、套刻窗口、p 面蒸镀、减薄、蒸n 面电极、合金化一系列后处理工艺。采用电子束蒸镀s i 0 2 膜：p 面蒸镀t i p t a u n 面欧姆接触采用传统a u g e n i 材料：为实现大功率器件的高导热性，将衬底减簿 到1 0 0 微米以下；将条形区域外高掺杂部分腐蚀掉，使电流集中在条形区域。然后 通过解理后进行测试管芯电致发光性能、闽值电流、接触电阻、正向电压等。 对这些材料体系进行了光学和材料单晶性能的表征。总体上通过光荧光和双晶 x 射线衍射的测试，在4 。衬底上生长的突变波导层外延片单晶性能和光学性能最 好。对于无铝有源层半导体激光器i n o a a s p i n g a a l p 体系，由串联电阻、零电流乖 向电压、闽值电流等等的分析可以看出：突变的波导层材料体系，适当的波导层厚 度，对于提高器件击穿电压，提高器件大功率工作稳定性降低激光器工作的闽值 电流，提高其功率转换效率是有好处的。 激光器管芯采用普通t 0 3 封装成器件。在谐振腔前后端面镀上a 1 2 0 3 s i 材料做 的增透膜和增反膜。后端面反射率达到9 0 前端面反射率则在1 0 以下。封装后 利用半导体激光器品质分析仪器进行测试。得到超过1 2w 的最高连续功率输出。 阈值电流在3 0 0m a 左右。斜率效率超过1 ，功率转换效率达到3 0 - 4 0 ；1 w 工作 功率下进行老化试验：老化进行1 0 0 0 小时。无论是阈值电流、工作电压还是工作 电流在老化自f 后基本都没有发生变化。表明无铝有源层体系大功率半导体激光器的 长时间工作性能良好。无论从外延生长、后工艺加工还是器件封装、激光发射性能、 长时间工作特性来说，总体上达到了国内大功率半导体激光器发展的先进水平：而 从材料体系的选择上来说无铝有源层体系的潜在工作性能稳定性更为优异。 本论文设计并生长了6 5 0 r i m 波长的谐振腔发光二极管( r c l e d ) 。首先从分布 反馈布拉格反射层( d b r ) 的设计入手，根据a 1 ne g a a s a l a s a 1 og a o4 a s 材 料的折射率和衍射条件对短波长的( 5 8 0 n m 、6 2 5 n m 、6 6 0 n m ) 分布反馈布拉格反射 镜进行了每一层厚的计算，生长得到了a l 。g “。a s ( a l a s a 10 6 g a 0 4 a s ) - z 的 不同波长峰值反射d b r ，并且对材料进行了白光反射率谱表征，在峰值波长处得到 9 0 以上的光反射率。利用双晶x 射线对材料进行表征，表明生长结构和设计结构 i i 山东大学博士学位论文 周期是符合的。随后进行了谐振腔的设计。根据谐振腔设计理论，利用了3 2 波长 ( 3x 2 ) 的谐振腔，并且考虑到驻波效应将有源层置于波峰位置，计算了总的谐振 腔厚度和有效谐振腔厚度。进行了所设计的谐振腔发光二极管结构的材料生长，生 长温度7 0 04 c ，生长速度在0 5 n m s 左右，各层的速度随材料不同有一定变化，其 数值均在以前生长当中予以确认。通过二次外延技术生长的n p n 反向异质结进行横 向电流限制，使用环形电极解决了提高注入电流密度的问题。对所得的材料进行了 光学表征，进行了荧光发光( p l ) 谱的表征和白光反射率谱的表征，表明所生长的 材料有源层的发光性能良好，波长与所设计波长相符合，并且表面的分布反馈布拉 格反射峰值波长也与设计波长6 5 0 n m 左右相吻合。对材料单晶性能进行了双晶x 射线衍射表征，从所得衍射谱图上可以明显看到所生长的分布反馈布拉格反射镜的 衍射峰和有源层、限制层的衍射峰，材料单晶性能良好。 在后工艺包括光刻环形电极、腐蚀、真空镀金、衬底减薄等一系列工序以后对 得到的芯片进行器件封装：对器件进行了包括峰值电流功率p o ( m w ) 、电流i 。、电 压v f 、电致发光峰值波长x 。、半峰宽x 。的测量。结果表明可以在6 0 m a ，2 ，7 1 v 下实现1 4 5 m w 以上发射功率。最窄半峰宽在3n m ，而普通发光二极管半峰宽 般在1 0 2 0n m 左右。测量了发光二极管的角度分布图：谐振腔发光二极管的峰值光 强度的方向性很强，半发光强度角度跨度在普通发光二极管的一半以下。生长的谐 振腔发光二极管优化生长均匀性、选择性封装后在光纤耦合数据传输方面有很好的 应用。生长材料所制作的的谐振腔发光二极管达到国内先进水平。 电磁辐射与凝聚态物质的相互作用是固体物理中被广泛研究的一个领域。由于 半导体材料在光电子产业中的广泛应用，半导体量子阱材料的光学性质被广泛研 究，不仅有一般的线形光吸收、光发射现象，还包括非线性的光学上转换现象如双 光子吸收等等。 本论文通过单一波长5 3 2 n m 激光作为泵浦光的荧光测试仪和可选择泵浦波长 的x e 灯作为泵浦源的f s l 荧光测试仪，测量了所生长的一系列i n g a a s p i n g a a l p 单量子阱的光致发光情况。利用单一波长5 3 2 n m 激光作为泵浦光的荧光测试仪得出 i n g a a s p i n g a a l p g a a s 单量子阱发光峰值波长随着衬底倾角而变化，随着g a a s ( 1 0 0 ) 向( 1 1 1 ) 方向的倾角从2 。1 5 。而发光波长随着增加，可偏移1 0 2 0 h m 左右；半峰宽随着衬底倾角增大而减小，典型的从3 6 r i m 减小到2 8 n m 左右。利用 i i i 摘要 可选择泵浦波长的x e 灯作为泵浦源的f s l 荧光测试仪测量了厚有源层和量子阱半 导体激光器材料的外延片的选择性激发情况。不论哪个外延片在5 0 8 n m 和6 3 0 n m 左右均存在选择性吸收，但是1 5 。衬底上生长的量子阱结构在6 3 0 n m 处出现了特 别强的吸收，而同时生长在2 。衬底上的材料刚未出现此情况。分别利用5 0 8 n m 和 利用6 3 0 n m 激发波长对厚有源层和量子阱结构在1 5 。衬底上外延的片子进行选择 性激发，发现5 0 8 n m 激发光在任何一片外延片上都激发出的比较弱的7 6 0 n m 和 6 3 0 n m 的峰，而6 3 0 n m 对1 5 。衬底上外延的量子阱结构激发所得的7 6 0 r i m 的峰强 度接近1 0 4 ，远远大于5 0 8 n m 激发的7 6 0 r i m 峰的3 0 0 左右的峰强度。这是由于2 。、 1 5 。偏角衬底上生长的i n g a a s p i n g a a l p 外延层材料结构不同，低偏角衬底上出现 了c u p t 有序结构造成6 2 2 n m 处光学性能下降使其光吸收减弱。这是对此材料体系 量子阱结构荧光发光情况随衬底倾角变化的首次观察。 利用8 0 8 大功率激光器泵浦n d ：y a g 发出的10 6 4 n m 激光对i n g a a i p 多量子阱 材料进行泵浦，利用条纹相机进行上转换光谱搜集和上转换时间分辨光谱测试：在 室温下实现了1 0 6 4r i m 到6 6 0n n l 、6 2 5n r n 的上转换。测量了上转换实现的激发态 寿命，6 2 5 n m 材料的上转换激发态寿命在5n s 左右，6 6 0 n m 材料的上转换激发态寿 命在7n s 左右。并且利用非线性的双光子吸收过程对此现象进行了解释。这是室温 i n g a a i p 多量子阱中上转换现象的首次观察。 总之本论文通过对i n g a a s p 、i n g a a i p 四元系m o c v d 生长特性的研究，解决 了i n g a a s p 材料生长的组分控制问题；生长了i n g a a s p i n g a a i p 有源层无铝半导体 激光器材料并成功做成大功率器件，功率1 w 下可工作1 0 0 0 小时以上无明显退化， 最高功率1 2 w 以上，达到实用化生产水平；设计并二次外延生长了i n g a a l p 体系 6 6 0 n m 的r c l e d 结构，将电致发光半峰宽控制在3i l i t i 以下，利于有效地进行光纤 耦合：表征了i n g a a s p i n g a a i p 量子阱发光随所用g a a s 衬底的( 1 0 0 ) 向( 1 1 1 ) 倾角的关系，表明随着倾角增大，发光波长变长，半峰宽变窄；利用1 0 6 4 n m 波长 皮秒激光器对i n g a a l p 多量子阱进行了红外向可见的上转换，实现了1 0 6 4n m 波长 向5 8 0r i m 、6 2 5n l t l 、6 6 0n l t l 波长的上转换。 关键词：金属有机气相化学沉积有源层无铝大功率半导体激光器 谐振腔发光二极管光学上转换 山东大学博士学位论文 a b s t r a c t w i t hd e v e l o p m e n to fi n f o r m a t i o ns o c i e t y ，d e m a n d so ns e m i c o n d u c t o r o p t o e l e c t r o n i c m a t e r i a l sa n dd e v i c e sb e c o m ee v e nb i g g e r ，a n dn e e di n d u s t r i a l i z a t i o nt of u l f i l li t a n d m o c v da sa t e c h n o l o g y w h i c hc a n p r o d u c e s e m i c o n d u c t o r o p t o e l e c t r o n i c f i l m i n d u s t r i a l i z e db e c o m em o r ea n dm o r ei m p o r t a n ti no p t o e l e c t r o n i cm a t e r i a l sp r o d u c t i o n i n d u s t r i a l i z a t i o n g r o w t hp r o p e r t yo fi n g a a s pm a t e r i a l sl a t t i c em a t c h e dt og a a sb y m o c v di sn o w w i d e l y s t u d i e d l a s e rd i o d ei sw i d e l yu s e di ni n f o r m a t i o ns t o r a g ea n dt r a n s f e r si ni n f o r m a t i o ns o c i e t yf o r i t ss m a l lv o l u m ea n dh i g hp e r f o r m a n c ea n dw i d ew a v e l e n g t hr a n g e s h i g hp o w e rl a s e r d i o d e sa r e w i d e l y u s e di n c i v i l i a n ，a r m ya n d b i o m e d i c i n ea n dd p s s l f u r t h e r i m p r o v e m e n to fp e r f o r m a n c ea n dl o n gt i m eh i g hp o w e rw o r ks t a b i l i t ys h o u l di n t r o d u c e i n g a a s p i n g a a i pm a t e r i a ls y s t e m s o p t i c a l f i b r ei su s e di ni n f o r m a t i o nt r a n s f e r sn o w , a n dt h es oc a l l e d t h el a s tm i l e s ” p r o b l e mc a ns o l v e db yo r g a n i co p t i c a lf i b r e s or c l e d o fs h o r tw a v e l e n g t hw h i c h e m d i a t el i g h ti nt h ea b s o r p t i o nw i n d o w ( r e d ) o f o r g a n i co p t i c a lf i b r eb e c o m eh o ts t u d y p o i n tn o wb e c a u s ei t h a sg o o dh o m o c h r o m i t yb u to n l yn e e ds i m p l et e c h n o l o g ya n di s c h e a p e r v i av c s e l t h et h e s i ss u m m a r i z e dt h ed e v e l o p m e n to fm e t a l o r g a n i cc h e m i c a lv a p o rd e p o s i t i o n ( m o c v d ) ；s u m m a r i z e d t h ed e v e l o p m e n t ，a p p l i c a t i o n sa n ds t r u c t u r e so fs e m i c o n d u c t o r l a s e rd i o d e s ，p a r t i c u l a r l yd i s s e r t a t e dt h eh i g hp o w e rl a s e rd i o d e sd e v e l o p m e n tf r o m a i g a a sm a t e r i a ls y s t e mt oa c t i v er e g i o na i - f r e ei n g a a s p i n g a pm a t e r i a ls y s t e mi n d e t a i l ，a n de l i c i t e d t h a ta c t i v er e g i o na t f r e es y s t e mi s t h et r e n d so fh i g hp o w e rl a s e r d i o d e sd e v e l o p m e n t s k e t c h e do u tt h er e s o n a n tc a v i t ye n h a n c e m e n te f f e c t ，d i s c u s s e dt h e a p p l i c a t i o na n dd e v e l o p m e n t o fr e s o n a n tc a v i t yl i g h te m i t t i n gd i o d e ( r c l e d ) s k e t c h e d o u ts o m ei n s t m m e n ti nt h et e s to fs e m i c o n d u c t o rm a t e r i a l s d i s c u s s e dt h et h e o r yo ft r a n s f e rm a t r i xm e t h o di nq u a n t u mw e l lc o m p u t a t i o n ，s k e t c h e d o u tt h ee r a d i a t i o nt h e o r yo fs e m i c o n d u c t o rl a s e rd i o d e d e s i g n e dt h e s t r u c t u r eo f a b s t r a c t i n o a a s p i n o a a l pa c t i v e r e g i o n a i f r e ei n p r i n c i p i u m ，d i s c u s s e d t h er e l a t i o no f e r a d i a t i o nw a v e l e n g t ho fi n l x g a x a s y p l yb u l km a t e r i a lw i t hm a t e r i a lc o m p o s i t i o na n d e r a d i a t i o no f t e n s i l es t r a i n e dq u a n t u mw e l l i nt h et h e s i s ，t h ei n g a a s p i n g a a i pe p i t a x yl a y e rm a t e r i a l sw a sg r o w nb ym o c v d o f e m c o r ec o c o n t r o lt h em os o u r c ep a r a m e t e ri np r e c i s i o n ，u s ee p i s o nt oc o n t r o l t h ec o n c e n t r a t i o no fi ns o u r c e ，u s em o n i t o ri n s t r u m e n tt oc o n t r o lt h eg r o w t h ，c o n t r o lt h e d o p p i n g l e v e lb y a d j u s t i n gt h et e m p e r a t u r ea n d s o u r c ef l u x g r o w t hw a sc a r r i e dt h r o u g h a t6 3 0 7 0 0 p r e s s u r eo fr e a c t i v ec h a m b e ri s6 9t o r r ，v i i ii s5 0 - 2 0 0 ，a n di s11 0a t g r o w t ho fa c t i v er e g i o n t h eg r o w t hr a t e o f e p i - l a y e ri s4 - 1 04 - 1 0a s ，a n di s6k s a t a c t i v e r e g i o n m a t e r i a l i s d o p p e d i n g r o w t h t h ed o p p i n g l e v e lc a nd e t e c t b y e l e c t r i c a l c h e m i c a lc - vi n s t r u m e n t t h ec o n t a c tl a y e r sd o p p i n gl e v e li s1 0 1 8 1 0 2 0 c h a r a c t e r i z e dt h eo p t i c a la n ds i n g l ec r y s t a l l i n ep r o p e r t yo fi n g a a s p i n g a a l pq u a n t u m w e l lm a t e r i a lb yo p t i c a li n s t m m e n to fp l m 10 0f r o mp h i l l i pa n dr d 10 0d o u b l e c r y s t a lxr a yd f f r a c t i o ns y s t e m b a s e do nw o r ko fp r e d e c e s s o r ，t h es t r u c t u r eo fa c t i v er e g i o na 1 f r e eh i g hp o w e rl a s e r d i o d eo fi n g a a s p i n g a a l p g a a sm a t e r i a ls y s t e mw a sd e s i g n e d ，a n dm a t e r i a lw a s g r o w nb ym o c v ds y s t e m c h a r a c t e r i z e d t h eo p t i c a lp r o p e r t y ，s i n g l ec r y s t a l l i n ep r o p e r t y o fm a t e r i a l so b t a i n e d a f t e rp o s tg r o w t hp r o c e s s ，c h a r a c t e r i z e dt h ee l e c t r o - l u m i n e s c e n c e p r o p e r t y o fc h i p s a n dc h a r a c t e r i z e dt h ed e v i c e s p o w e r w o r kl i f e ，e t c c e r t a i n c o m p o s i t i o ni n g a a s p m a t e r i a lw a sg r o w nt oo b t a i nt h eg r o w t hp a r a m e t e ra n dm a t e r i a l c h a r a c t e r s e p a r a t ec o n f i n e m e n t h e t e r o s t r u c t u r el a s e rd i o d em a t e r i a lo f a b r u p tw a v e g u i d e s t r u c t u r ea n d m u l t i p l a y e rq u a s ig r a d e dr e f r a c t i v ei n d e x ( g r i n ) s t r u c t u r e w a sg r o w n c h a r a c t e r i z e dt h eg r o w nm a t e r i a l sb yp l m - 1 0 0o p t i c a li n s t r u m e n ta n dr d - 1 0 0d o u b l e c r y s t a lxr a yi n s t r u m e n t t h r o u g hc h a r a c t e r i z a t i o n o fq u a n t u mw e l lm a t e r i a l sg r o w n ，t h eo p t i c a l p r o p e r t y a n d s i n g l ec r y s t a l l i n ep r o p e r t yo f m a t e r i a l sg r o w no n4 。t i l t e dg a a ss u b s t r a t ei sb e t t e rt h a n o t h e r s b yt h ed i s c u s s i o no fs e r i a lr e s i s t a n c e ，w o r kv o l t a g ea n dt h r e s h o l d c u r r e n to f i n g a a s p i n g a a i pl a s e rd i o d e sw ec a ns e et h a ta b r u p tw a v e g u i d es t r u c t u r e ，s u i t a b l e w a v e g u i d e t h i c k n e s si sg o o df o re n h a n c et h r a s hv o l t a g ea n dw o r ks t a b i l i t ya th i g hp o w e r c o n d i t i o n i i 山东大学博士学位论文 o p t i m i z e dt h ep o s tg r o w t ht r e a t m e n tp r o c e s s e si n c l u d ep h o t o e r o s i o n ，m e s ae t c h ，r i n s e ， s i 0 2d e p o s i t i o n ，w i n d o w m a s k e r o s i o n ，p s i d ee l e c t r o d e d e p o s i t i o n ，t h i c k n e s s r e d u c t i o n ，ns i d ee l e c t r o d ed e p o s i t i o n ，a l l o yp r o c e s s d e p o s f fs i 0 2f i l mb ye l e c t r o nb e a m v a p o r i z i t i o n ，ps i d ec o n t a c tb yt i p t a u ，ns i d eb y a u g e n i w a f e rt h i c k n e s si sr e d u c e dt o i 0 0 1 tmt oe n h a n c et h et h e r m a lc o n d u c t i v i t yo fh i g hp o w e rd e v i c e t oe n h a n c et h e i n j e c t c u r r e n t d e n s i t y ，e r o s e d t h e h e a v i l yd o p p e d a r e ao fc o n t a c t l a y e r b e s i d e s t r i p e c h a r a c t e r i z e dt h ee l e c t r o l u m i n e s c e n c e ，r e s i s t a n c e ，v o l t a g e ，t h r e s h o l dc u r r e n to f c h i po b t a i n e d c h i p so fg r o w na c t i v er e g i o n a 1 - f r e el a s e rd i o d e sw e r ee n c a p s u l a t e d b yt 0 3i n t o s e m i c o n d u c t o rl a s e rd e v i c e a 1 2 0 3 s if i l m sw e r ed e p o s i t e da tr e a l - a n df r o n ts u r f a c eo f r e s o n a n tc a v i t ya sa n t i - t r a n s m i s s i o nf i l ma n da n t i - r e f l e c t i o nf i l m r e f l e c t i v i t yo fr e a rf a c e c a l lr e a c h9 0 a n df r o n ts u t f a c er e f l e c t i v i t yi sd e c r e a s e dt ol e s st h a n1 0 c h a r a c t e r i z e t h es e m i c o n d u c t o rl a s e rd i o d eb ys e m i c o n d u c t o rl a s e rq u a l i t ya n a l y s i si n s t r u m e n t c w w o r ko u t p u tp o w e ra b o u t1 2w t h r e s h o l dc m r e n ta b o u t3 0 0 m a s l o p ee f f i c e n c ya b o u t 1 0 p o w e rc o n v e r s i o ne f f i c i e n c ya b o u t3 0 - - 4 0 a g i n gt e s t a t1wa b o u t10 0 0h o u r s a l m o s tn ov a r i e t yo b s e r v e df r o mt h r e s h o l dc u r r e n t ，w o r kv o l t a g eo rw o r kc u r r e n t t h e l o n gt i m ew o r kr e l i a b i l i t yo f a c t i v er e g i o n a i - f r e es y s t e mi sg o o d a saw h o l e ，o u rw o r k so ni n g a a s p i n g a a l pl a s e rd i o d e ，n om a t t e rw a f e rg r o w t h ，p o s t g r o w t hp r o c e s s ，e n c a p s u l a t i o no ro u t p u tp o w e r , l o n gt i m ew o r kr e l i a b i l i t y ，h a v er e a c h e d t h ea d v a n c e dd e v e l o p m e n tl e v e lo fh i g hp o w e rl a s e rd i o d e sn a t i o n w i d e a n dt h ea c t i v e l a y e r a if r e em a t e r i a ls y s t e mi sp r e m i e r ef o rh i g hp o w e rl a s e rd i o d e s i nt h et h e s i s ，w ed e s i g n e dt h es t r u c t u r eo f6 5 0 n mw a v e l e n g t hr e s o n a n tc a v i t yl e d ， g r o w nt h er c l e d m a t e r i a tb ym o c v d ，d e s i g n e dd i f f r a c t i v eh r a g gr e f l e c t o r ( d b r ) o f v a r i e sw a v e l e n g t h ( 5 8 0 n m ，6 2 5 n m ，6 6 0 n m ) b a s e do i la l o , g a 0 4 a s a l a s ，a l o 6 g a o 4 a s m a t e r i a l ，c o m p u t e d t h et h i c k n e s so fe v e r y l a y e r a n do b t a i n e da b o v e9 0 p e a k r e f l e c t i v i t ya tw h i t el i g h tr e f l e c ts p e c t r u m c h a r a c t e r i z e dd b r s t r u c t u r eb yd o u b l ec r y s t a l x r a y ，p r o v e dt h ec o n s i s t e n c yo fg r o w t ha n dd e s i g n d e s i g n e dt h er e s o n a n tc a v i t yo f r c l e d u s e dt h e3 2c a v i t ya n dc o n s i d e r e dt h es t a n d i n gw a v ee f f e c t ，c o m p u t e dt h e w h o l et h i c k n e s so f r e s o n a n tc a v i t ya n de f f e c t i v er e s o n a n tc a v i t y u s e de m c o r e s e 4 0 0 m o c v d i n s t r u m e n t ，t h er c l e d m a t e r i a l sw a sg r o w n g r o w t ht e m p e r a t u r ea b o u t7 0 0 l a b s t r a c t ，矿o w t l ir a t e a b o u t0 5n m s ，v a r i e se v e r yl a y e r s e c o n de p i t a x yp r o c e s sa n dr i n g e l e c t r o d ew a su s e dt og r o wn - p nr e v e r s eh e t e r o s t r u c t u r e ，i no r d e rt oc o n f i n e m e n t t r a n s v e r s ec u r r e n ta n de n h a n c et h ei n j e c tc u r r e n t i n t e n s i t y c h a r a c t e r i z e dt h eo p t i c a l p r o p e r t yo fm a t e r i a lg r o w n p la n dw l r ( w h i t el i g h tr e f l e c t ) s p e c t r u mw e r ec a r r i e d o u t t h em a t e r i a l sh a v eg o o de r a d i a t i o nc a p a b i l i t y ，t h ed b rs t r u c t u r eh a v et h es a m e p e a k r e f l e c t i o na sd e s i g n c h a r a c t e r i z e dt h em a t e r i a ls t r u c t u r eb yd o u b l ec r y s t a lx r a ya n dc a n s e ed i s t i n c tp e a k so fd b rs t r u c t u r e a f t e rp o s tg r o w t hp r o c e s s e s ，i n c l u d ee r o s i o n ，a u c o n t a c t d e p o s i t i o n ，w a f e r t h i c k n e s s r e d u c i n g ，a n dr i n g e l e c t r o d e d e p o s i t i o n ，c h i p s o b t a i n e dw e r ee n c a p s u l a t e di n t od e v i c e s c h a r a c t e r i z e dt h e s ed e v i c e s r e s u l t ss h o wt h a t a sw o r kc u r r e n ti s6 0 m a ，w o r kv o l t a g ei s2 7v ，1 4 知wo u t p u tp o w e ro b t a i n e d t h e f w h mo fe lo fo u rd e v i c ei sa b 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