AlGaN/GaN分布布拉格反射镜的设计与制备

摘要

AlxGa1-xN/GaN分布布拉格反射镜(DBR)是GaN基器件的重要组成部分,广泛应用于垂直腔面发射激光器(VCSEL),光电探测器和发光二极管(LED)等器件中.但是由于AlN和GaN具有较大的晶格失配(2.4％),高Al组分的AlGaN/GaN DBR生长过程中内部会产生较大的应力,这种应力会使得样品表面容易产生裂纹.而低Al组分的AlGaN/GaN DBR,AlGaN和GaN的折射率差较小,要制备出高反射率的反射镜需要的DBR对数更多,且DBR的阻带宽度相对较小.因此,制备无裂纹,高反射率,大阻带宽度的AlGaN/GaN DBR是一个亟需解决的课题.为了进一步增加DBR的阻带宽度，提出一种具有两个布拉格波长的DBR结构，这种结构前30对对应的布拉格波长是375衄，后20对对应的布拉格波长是385 nm。通过传输矩阵的方法对于这种结构的反射谱进行仿真，发现这种结构能够显著增加DBR的阻带宽度，并且能够增加DBR对特定波长光的反射角。将制备出的样品的反射谱与传统结构的反射谱进行比较，发现这种结构可以使阻带宽度增加一倍。