Si与InP键合研究及Si基InGaAsP激光器的研制的任务书.docx

Si与InP键合研究及Si基InGaAsP激光器的研制的任务书
任务书
一、研究背景
近年来，外延材料领域取得了重大突破，实现了在硅基底上制备出电子迁移率高于1000cm2/Vs的InAs/InP材料。这为在硅基材料上制备出性能优良的光电器件提供了可能性。同时，由于硅基材料的成熟技术和低成本等优点，将InP与硅基材料进行结合可以有效降低光电器件的成本。
二、研究内容
本研究旨在探究Si与InP键合的方法，并为基于Si基础上InP材料的应用提供技术支持。研究内容包括：
1.研究Si与InP键合的方法，探寻最适合硅基底的键合工艺。
2.进行Si与InP键合后的结构分析，探究键合后材料的结构特征与材料性能。
3.研制Si基InGaAsP激光器，通过制备激光器探究键合后材料性能、光特性等基本性质。
4.研究Si基InGaAsP激光器的工作及优化条件，评估其性能特征。
三、技术路线
1.Si与InP键合的方法：采用微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）法在硅基底上制备InP薄膜，并在InP薄膜表面涂覆一层金属薄膜，利用键合机将Si基底和InP薄膜实现键合。
2.结构分析：对Si与InP键合后的材料进行X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等表征分析，探究材料的结构特点与材料性能。
3.制备激光器：利用Si基底上的InGaAsP材料制备激光器，并对该激光器进行电性能、光学特性等基本性质测试。
4.优化激光器工作条件：对检测到的激光器性能进行系统评估，进一步优化激光器的工作条件，提高激光器的性能特征。
四、成果预期
通过本项研究，预期达成以下成果：
1.探究适合硅基底的Si与InP键合工艺，实现InP与硅基材料的有效结合。
2.对Si与InP键合后的材料进行结构特征及性能探究，为后续研究提供参考。
3.研制Si基InGaAsP激光器，为光子学及光电器件领域的发展提供技术支持。
4.实现激光器性能特征的优化，提高激光器在实际应用中的适用性。
五、研究意义
本研究将为硅基InP材料及其相关器件领域的发展提供技术支持，并具有以下重要意义：
1.通过硅基材料与InP材料的有效结合，能够有效提高光电器件的性能特征及稳定性。
2.在Si基础上研制InP材料相关器件，有利于推动光电器件制造技术的发展与进步。
3.针对Si基InGaAsP激光器等相关器件进行研究，将为光子学及信息技术领域的发展作出新的贡献。
六、参考文献
1.C.Wang,Z.Wei,L.Li,etal.Si/InPheterogeneousintegrationtechnologyforphotonicdevices:areview.JournalofPhysicsD:AppliedPhysics,2017,50(11):1-15.
2.Y.Zhu,J.Fan,H.Li,etal.StudyonthebondingpropertiesofInP/Si(111)heterostructureswithY2O3bufferlayer.JournalofAlloysandCompounds,2018,735:2441-2447.
3.L.Guan,X.Zheng,X.Zhang,etal.FabricationofInP-basedphotonicdevicesonSisubstratebyusingpatternedInPlayer.JournalofAppliedPhysics,2018,123(16):1-8.