Premium-grade epitaxial wafers


Quantum Cascade Laser (QCL)

2024.12.10 | EPI Solution


에피솔루션의 InP 기반 양자폭포레이저(QCL) 에피 웨이퍼는 산업용 센싱, 환경 모니터링, 국방 시스템을 위한 고출력 중적외선 레이저 응용에 맞춰 정밀하게 설계되었습니다. MOCVD 공정으로 제작되어 2인치 웨이퍼에서 뛰어난 균일성과 두께 제어를 보장합니다.


InGaAs pin PD 구조

Optimized Active Region Design for High-Performance QCLs

QCL 구조는 다단계 활성 코어와 인젝터 영역을 통해 효율적 준위 간 전이를 구현하며, InP 기판과의 격자 정합 및 변형 보상으로 결함을 최소화하여 뛰어난 광학·열 성능을 보장합니다.

Extensive Expertise in QCL Epitaxy and Regrowth

에피솔루션은 Fe 도핑 InP를 활용한 매립형 이종접합 재성장을 포함해 QCL 성장·재성장에서 풍부한 경험을 보유하고 있습니다. 다수의 검증된 성과를 바탕으로, 맞춤형 구조 설계와 에피택시부터 소자 성능 최적화에 이르기까지 중적외선(MIR)에서 원적외선(FIR) 영역의 QCL 개발을 위한 고객 맞춤형 지원을 제공합니다. 초기 프로토타입 개발 단계이든 양산 단계 확장이든, 에피솔루션은 높은 성능과 수율을 보장합니다.

Related Publications

Our expertise is grounded in peer-reviewed research, including:
1. J. C. Shin et al., “Highly temperature insensitive, deep-well 4.8 μm emitting quantum cascade semiconductor lasers”, Appl. Phys. Lett. 94, 201103 (2009)
  https://doi.org/10.1063/1.3139069
2. J. C. Shin et al., “Ultra-low temperature sensitive deep-well quantum cascade lasers (λ=4.8 µm) via uptapering conduction band edge of injector regions”, Electron. Lett. 45, 741–743 (2009)
  https://doi.org/10.1049/el.2009.1393
3. J. C. Shin et al., “Characteristics of mid-IR-emitting deep-well quantum cascade lasers grown by MOCVD”, J. Cryst. Growth 312, 1379–1382 (2010)
  https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2009.09.034
4. J. C. Shin et al., “Crystal growth via metal–organic vapor phase epitaxy of quantum-cascade-laser structures composed of multiple alloy compositions”, J. Cryst. Growth 357, 15–19 (2012)
  https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2012.07.013
5. Dan Botez et al., “High internal differential efficiency, mid-infrared quantum cascade lasers”, Proc. SPIE 10123, 101230Q (2017)
  https://doi.org/10.1117/12.2249537

Performance Highlights

  • 높은 슬로프 효율: 구동 전류 대비 출력 전력을 극대화
  • 낮은 문턱 전류 밀도: 에너지 효율적인 동작 가능
  • 견고한 고온 동작: 높은 열 부하에서도 안정성 보장
  • L-I-V 데이터 지원: 신속한 프로토타이핑 및 소자 설계 통합 용이


PDF Icon Specification_QCL.pdf

Key Specifications for QCL Development

  • 웨이퍼 크기: 2"
  • 재료: InP-based heterostructures (e.g., InₓGa₁₋ₓAs / InₓAl₁₋ₓAs)
  • 에피 구조: InP 기반 헤테로구조 (예: InₓGa₁₋ₓAs / InₓAl₁₋ₓAs)
  • 파장 범위: 4–12 µm (요청 시 커스터마이즈 가능)
  • 계면 거칠기: < 5 Å RMS (TEM/AFM 분석 기준)
  • 층 균일도: 2인치 웨이퍼 전반 ±5% 이하
  • 성장 방식: MOCVD