AlGaInN/InGaN应变补偿DBR结构设计

摘要：

设计了中心波长为520 nm的AlGaInN/InGaN应变补偿分布布拉格反射镜(DBR)结构,通过调节组分参数实现应变补偿,使DBR整体应变为0,采用传输矩阵法,计算了Al0.7 Ga0.3-x Inx N/InGaN DBR、Al0.8 Ga0.2-x Inx N/InGaN DBR、Al0.9 Ga0.1-x Inx N/InGaN DBR的反射光谱.通过对DBR结构参数进行对比,优化了其结构和反射性能.首先对比高低折射率层生长顺序,发现对于Al0.8 Ga0.14 In0.06 N/In0.123 Ga0.877 N DBR,先生长高折射率层时,反射率高达99.61％,而先生长低折射率层时,反射率仅为97.73％;然后对比奇数层DBR和偶数层DBR,发现两者的反射谱几乎重合,没有显著区别;通过研究DBR对数对反射率的影响,发现对数在20～30对时,反射率随着对数的增加明显上升,30～40对时反射率增长缓慢;最后研究了材料组分对反射谱的影响,发现Al组分高的DBR折射率差大,反射性能更优,而相同Al组分的AlGaInN中In含量越低反射率越高.考虑到DBR制备过程中可能出现的厚度和组分偏差,模拟了厚度和组分出现偏差时反射谱的变化,发现高低折射率层厚度每增加或减少1 nm,反射谱红移或蓝移4～5 nm;而组分的偏差使高反射带带宽和中心波长处反射率发生明显变化.本文的研究为AlGaInN/InGaN DBR的设计和制备提供了一定的理论参考.

关键词：AlGaInN、InGaN、应变补偿、分布布拉格反射镜、厚度偏差、组分偏差

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分类号：TN304.2;TN248(半导体技术)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;山西浙大新材料与化工研究院研发项目;山西浙大新材料与化工研究院研发项目

在线出版日期：2023-04-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：452-459