王 旭，王海珠，张 彬，王曲惠，范 杰，邹永刚，马晓辉

(长春理工大学 高功率半导体激光国家重点实验室，吉林 长春 130022 )

1 引 言

半导体激光器具有体积小、重量轻、可靠性高、使用寿命长、功耗低等方面的优势，近几年在很多领域得到了广泛的研究和应用，其中近红外波段更是研究的重点[1-2]。在近红外的870～1 100 nm波段，对于GaAs基半导体激光器来说，有源区需要采用InGaAs应变量子阱得以实现。发光波长越长，量子阱结构需要越小的带隙材料。In含量的增多意味着存在较大的晶格失配，高应变会使薄膜更容易产生缺陷[3]，进而影响晶体质量，甚至影响器件的性能和寿命。前期的研究发现，当InxGa1-xAs量子阱中In含量大于0.25时，其外延生长中会出现层-层生长模式向层-岛生长模式的转变[4]，而对于获得高质量的外延材料来说，二维台阶流生长模式是首选的生长模式[5]。

对于高应变InGaAs量子阱外延生长的研究，多采用应变补偿的方式减小或消除应力的影响，其中InGaAs/GaAsP应变补偿多量子阱结构被设计并广泛应用在光电半导体器件领域[6-7]。为了获得高质量的InGaAs量子阱外延材料，利用GaAsP拉伸应变材料作为势垒层，抵消高In组分InGaAs的压缩应变，降低材料的平均净应变，可以避免由于应变积累引起的晶格弛豫和三维生长。同时，GaAsP材料有更高的带阶，对载流子具有更好的限制作用和高温特性[8-9]。在InGaAs高应变量子阱外延生长研究方面，国内外文献都有报道。2005年，Sass等[10]报道，对于具有晶格失配Δa/a=9.3×10-3和临界厚度15 nm厚度的In0.13Ga0.87As/GaAs(001)体系，外延层超过4.5倍的临界厚度时开始弛豫。……