内建纳米通道冷却量子级联半导体激光器及其制备方法技术

内建纳米通道冷却量子级联半导体激光器及其制备方法属于新型量子级联激光器技术领域，该激光器包括：导流孔、内建纳米通道、太赫兹量子级联激光器芯层和衬底；所述太赫兹量子级联激光器芯层包括光波导和不发光芯片区域；太赫兹量子级联激光器芯层制作在衬底上；在不发光芯片区域上制作导流孔，其深度贯穿太赫兹量子级联激光器内的多个内建纳米通道，且小于太赫兹量子级联激光器芯层和衬底厚度的总和。本发明专利技术直接针对芯片进行冷却，冷却效率高，避免了衬底的热阻带来的散热困难。内建纳米通道，可以制作在衬底上，也可以制作在半导体激光器芯层内部。选用合适的工作物质，可以实现不同温度下太赫兹量子级联激光器的工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新型太赫兹量子级联激光器
，具体涉及一种内建纳米通道冷却太赫兹量子级联半导体激光器及其制备方法。
技术介绍
太赫兹量子级联激光器目前正在越来越广泛的应用于国防、信息安全、检测、医疗、通讯、国防等领域，但是，由于其体积小、功率高、产热多、散热难等问题，一直影响着太赫兹量子级联激光器的使用寿命和器件稳定性，因而至今没有实现室温激射。在太赫兹量子级联激光器中，主要的产热机理有电阻产热、光子的吸收产热、能级与晶格的能量交换产热等。热量主要产生在太赫兹量子级联激光器芯片的光波导内，其厚度通常在百微米量级，长度在毫米量级。在这样小的尺度上，产生百毫瓦的激光能量，会有大量的废热堆积在芯片上需要及时散掉，否则会大大增加激光器损耗、升高激光器芯片的温度、缩短激光器的寿命、影响太赫兹量子级联激光器的稳定性。现阶段的散热手段包括热沉散热、水冷、风冷散热、热管散热等。然而这些手段依然无法改变太赫兹量子级联激光器散热难的现状。这主要是因为，太赫兹量子级联激光器制备在低热导系数的衬底上，即便经过衬底减薄，在器件上依然有上百微米的厚度，衬底不仅自身有电阻会产生热量，还隔绝了热量从衬底本文档来自技高网...

【技术保护点】
内建纳米通道冷却量子级联半导体激光器，其特征在于，该激光器包括：导流孔、内建纳米通道、太赫兹量子级联激光器芯层和衬底；所述太赫兹量子级联激光器芯层包括光波导和不发光芯片区域；太赫兹量子级联激光器芯层制作在衬底上；在不发光芯片区域上制作导流孔，其深度贯穿太赫兹量子级联激光器内的多个内建纳米通道，且小于太赫兹量子级联激光器芯层和衬底厚度的总和。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈泳屹，秦莉，宁永强，王立军，佟存柱，单肖楠，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22