光子集成(PIC)及光电集成(OEIC)器件的制备中，量子阱混合技术(QWI)，作为一种十分有效的单片集成工艺手段，以其工艺简单、又能有效地调整量子阱材料的带隙而成为人们研究的热点。量子阱混合技术主要包括以下几种方法：杂质诱导扩散(IID)，离子注入诱导无序(IICD)，光吸收诱导无序(PAID)和无杂质空位扩散诱导无序(IFVD)。 为了比较IICD和IFVD对诱导量子阱无序的效果，本文首先采用磷离子(P+)注入诱导量子阱无序的方法研究了具有相同发射波长的InGaAsP／InP多量子阱。为了研究IICD技术中离子注入深度对QWI的影响，本文设计了具有不同发射波长的InGaAsP／InP双量子阱结构，并用IICD研究了材料带隙变化的情况。 首先，在离子注入诱导InGaAsP／InP多量子阱混合的实验中，为了比较IICD和IFVD的效果，我们准备了三组样品：纯离子注入样品；先用磷离子注入后，再用PECVD生长200 nm SiO<,2>作为退火覆盖层的样品和先用PECVD生长200姗SiO<,2>作为离子注入的掩膜后，再用磷离子注入的样品。根据TRIM-2000模拟计算，离子注入的能量采用160 keV，然后在高纯N<,2>的保护下进行780℃快速热退火 (RTA)30秒。用光荧光(PL)方法测试带隙兰移，结果表明：先离子注入再镀200 nm SiO<,2>方法得到的带隙蓝移较纯离子注入方法大，而纯离子注入方法又较先镀200 nm SiO<,2>膜，再进行离子注入的方法得到的蓝移大。三种方法得到的样品带隙蓝移都随注入剂量的增大而增大，然后趋于饱和，并发现，对应样品带隙蓝移量最大的离子注入剂量约为1O<13>。实验结果同时说明，两种方法相结合，带一隙蓝移主要是由离子注入诱导引起，但SiO<,2>电介质膜对量子阱混合也起到促进作用。 为了研究离子注入深度对量子阱混合的影响，我们在距离样品表面不同深度处生长发射波长不同的双量子阱结构，一种样品距离表面较近的浅阱波长为1.52μm，深阱波长为1.59μm，另一种样品中，两个量子阱发射波长顺序与之相反。当用某一确定能量的离子注入诱导量子阱混合时，由于两个阱深度不同，所以得到的混合效应不同。根据TRIM-2000模拟计算，离子注入的能量为120 keV，其造成损伤的分布在量子阱区域前。注入后，在高纯N<,2>的保护下于700℃快速退火30秒。PL结果显示，小剂量注入的情况下(低于5×10<11>／cm<2>)，缺陷的扩散主要诱导了距离缺陷较近的浅阱的混合，且两个阱PL峰位仍能保持较好的分离；大剂量注入(大于1×10<12>／cm<2>)时，两个阱的PL峰位不再保持分离，甚至合并成了一个峰。在注入剂量达到约1×10<13>／cm<2>时，发射波长为1.59μm量子阱混合的效果比1.52μm量子阱更明显。 通过透射电子显微镜(TEM)对双量子阱结构混合前、后的阱区作了剖面微观分析，结果表明，在剂量为5×10<11>／cm<2>的磷离子作用下，量子阱仍然保持原有的晶格结构，但量子阱区的界限由于混合效应显得模糊，这和过去用二次离子探针(SIMS)研究量子阱混合的效果一致。