如果要使數(shù)控雕刻機的調(diào)制帶寬得到提高,關(guān)鍵是降低數(shù)控雕刻機的電學寄生因素的影響,尤其需要降低寄生電容及載流子在量子阱結(jié)構(gòu)中的輸運過程。
制造數(shù)控雕刻機時,要想提高器件的3dB帶寬,可以采取以下措施:
?、儆性磪^(qū)采用應(yīng)變(補償)多量子阱結(jié)構(gòu)——數(shù)控雕刻機材料由于在平行于阱面方向受到雙軸壓應(yīng)變和垂直于阱面方向的拉伸應(yīng)變,其價帶頂?shù)闹乜昭芗壣?升,而且這種價帶發(fā)生退簡并,使電子從自旋軌道分裂帶向重孔穴帶的躍遷幾率近似等于零,使室溫下的俄歇復合幾率減小,從而導致這種數(shù)控雕刻機的閾值電流下降,線寬增強因子減小以及弛豫振蕩頻率、調(diào)制帶寬、微分增益系數(shù)顯著提高。
?、谟性磪^(qū)p型摻雜 ——p型摻雜可減小穿過SCH區(qū)域時的空穴輸運,這對高速量子阱器件是主要的限制;p型摻雜可以得到非常高的微分增益,并且使量子阱中載流子的分布更加均勻。 若有源區(qū)Zn摻雜濃度接近1018 cm-3時,其3dB帶寬可達25GHz,而且摻雜還可使器件的振蕩頻率增加到30GHz(腔長為300μm)。此外,重摻雜還有利于降低線寬增強因子和進一步提高微分增益,這些都有利于提高器件的調(diào)制特性。
?、劢档碗妼W寄生參數(shù)——為了降低數(shù)控雕刻機的電學寄生參數(shù),尤其是寄生電容,可采用半絕緣Fe-InP再生長掩埋技術(shù),同時還需減小電極面積;采用自對準窄臺面結(jié)構(gòu)(SA-CM)以減小器件的寄生電容。人們還常利用填充聚酰亞胺的方法來減小寄生電容。
?、芴岣邤?shù)控雕刻機內(nèi)部光子濃度和微分增益——增加數(shù)控雕刻機腔內(nèi)的光子濃度,可增加本征諧振頻率。利用DFB結(jié)構(gòu)使激射波長與增益峰波長為負失諧(-10nm),可以提高微分增益,這些都可以增加-3dB調(diào)制帶寬。