With a distributed feedback grating and porous waveguide quantum cascade lasers, including: a substrate; a waveguide layer growth in the middle part of the substrate; a quantum cascade active region structure growth in waveguide layer; a buried grating layer growth in quantum cascade active region structure; a low doped layer growth in buried layer grating a highly doped layer; grown in low doped layer in the middle part; a porous structure growth in low doped layer, and both sides of the highly doped layer; an electric injection window with high coverage layer and part of the porous structure on both sides of highly doped layer, exposed parts of both ends of the porous structure; a dielectric layer growth in part above the exposed substrate, and the waveguide layer, quantum cascade active region structure, buried on both sides of a grating layer, low mixing layer, porous structure, and surface coverage on both ends of the porous structure is exposed, forming substrate; A front electrode is made on the electrical insulating layer and covers the upper surface of the substrate; a back electrode is made on the back of the substrate.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体光电子领域,尤其是指。
技术介绍
波长3 μ m-14 μ m中远红外波段是非常重要的大气窗口,工作在这个波段的激光器和探测器在通信、气体探测、医疗、环保、军事追踪的方面都有着十分广阔的应用前景。高质量的光谱(单模窄线宽)对这些应用非常重要。1994年,贝尔实验室成功研制出第一只量子级联激光器,不同于常规的半导体激光器,这种量子级联有源区结构的激光器通过选择材料和调节量子阱厚度来改变激射波长。在实际使用领域,普遍要求激光器具单模激射和有较小的出射发散角,但是由于量子级联激光器的普通F-P腔常是多模,而且由于有源区很薄,仅仅为几个微米量级,激射波长又处于中红外波段,故而发散角一般大于50°,大大影响了量子级联激光器的实际应用。本专利技术提出的带有分布反馈光栅和多孔波导的宽脊单模量子级联激光器,工艺简单,技术可靠,可以发射单模,窄发散角的激光。
技术实现思路
针对上述量子级联激光器目前在应用方面存在的缺点,本专利技术提供了 一种带有分布反馈光栅和多孔波导的宽脊单模量子级联激光器及其制作方法,具体制作工艺简单便捷、可发射单模,窄发散角的激光。本专利技术的结构新颖、简单,整个制作过程具有工艺简单,仪器设备低等特点。本专利技术提供.一种带有分布反馈光栅和多孔波导量子级联激光器,包括:一衬底;一下波导层,该下波导层生长在衬底的中间部位,形成脊型双沟台面结构;一量子级联有源区结构,该量子级联有源区结构生长在下波导层上;一掩埋光栅层,其生长在量子级联有源区结构上;—低掺层,其生长在掩埋光栅层上;一高掺层,该高掺层生长在低掺层的中间部位;一多孔 ...
【技术保护点】
一种带有分布反馈光栅和多孔波导量子级联激光器,包括:?一衬底;?一下波导层,该下波导层生长在衬底的中间部位,形成脊型双沟台面结构;?一量子级联有源区结构,该量子级联有源区结构生长在下波导层上;?一掩埋光栅层,其生长在量子级联有源区结构上;?一低掺层,其生长在掩埋光栅层上;?一高掺层,该高掺层生长在低掺层的中间部位;?一多孔结构,其生长在低掺层上,及高掺层的两侧;?一电注入窗口,其覆盖高掺层和高掺层两侧的部分多孔结构,暴露出多孔结构两端的部分区域;?一电绝缘层,其生长在衬底暴露的部分上面,及下波导层、量子级联有源区结构、掩埋光栅层、低掺层、多孔结构的两侧,并覆盖多孔结构两端暴露的上表面,形成基片;?一正面电极,该正面电极制作在电绝缘层上,并覆盖基片的上表面;?一背面电极,该背面电极制作在衬底的背面。
【技术特征摘要】
1.一种带有分布反馈光栅和多孔波导量子级联激光器,包括: 一衬底; 一下波导层,该下波导层生长在衬底的中间部位,形成脊型双沟台面结构; 一量子级联有源区结构,该量子级联有源区结构生长在下波导层上; 一掩埋光栅层,其生长在量子级联有源区结构上; 一低掺层,其生长在掩埋光栅层上; 一高掺层,该高掺层生长在低掺层的中间部位; 一多孔结构,其生长在低掺层上,及高掺层的两侧; 一电注入窗口,其覆盖高掺层和高掺层两侧的部分多孔结构,暴露出多孔结构两端的部分区域; 一电绝缘层,其生长 在衬底暴露的部分上面,及下波导层、量子级联有源区结构、掩埋光栅层、低掺层、多孔结构的两侧,并覆盖多孔结构两端暴露的上表面,形成基片; 一正面电极,该正面电极制作在电绝缘层上,并覆盖基片的上表面; 一背面电极,该背面电极制作在衬底的背面。2.如权利要求1所述的带有分布反馈光栅和多孔波导量子级联激光器,其中所述的掩埋光栅层为一级掩埋光栅。3.如权利要求1所述的带有分布反馈光栅和多孔波导量子级联激光器,其中多孔结构为材料生长方向一致的多孔状结构,多孔结构的孔径为40-210nm。4.如权利要求1所述的带有分布反馈光栅和多孔波导量子级联激光器,其中高掺层的宽度为10 μ m,该高掺层两侧的多孔结构的宽度相同,宽度为1525 μ m。5.一种带有分布反馈光栅和多孔波导量子级联激光器的制造方法,该方法包括以下步骤: 1)在衬底上利用分子束外延方法依次生长下波导层、量子级联有源区结构和上波导层,形成器件结构; 2)在上波导层上通过全息曝光,腐蚀工艺,形成掩埋光栅层; 3)利用金属有机化合物气相沉积方法,在器件结构上二次外延,在掩埋光栅层上生长低掺层和高掺层; 4)采用电化学腐蚀方法,在高掺层的两侧腐蚀...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡永正,刘峰奇,王利军,张锦川,赵立华,王占国,
申请(专利权)人:中国科学院半导体研究所,
类型:发明
国别省市:
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