一种硅基垂直腔面发射激光器制造技术

本发明专利技术公开了一种硅基垂直腔面发射激光器，包括单晶Si衬底，在Si衬底的上表面按照层状叠加结构从下至上依次设置有多层复合结构缓冲层和III

【技术实现步骤摘要】
一种硅基垂直腔面发射激光器


[0001]本专利技术涉及半导体激光器的
，尤其是指一种硅基垂直腔面发射激光器。

技术介绍

[0002]随着5G通信、大数据处理及人工智能等领域的快速发展，半导体垂直腔面发射激光器(VCSEL)在光通信、3D传感和智能驾驶等领域的需求越来越大。同时，随着集成电路技术的进步，光电子器件与硅基微电子器件的集成(硅光集成)技术需求越来越迫切。然而，目前大多商用的VCSEL是基于GaAs和InP衬底的，与硅基电路相集成的技术难度较高，且工艺较为复杂。
[0003]如果直接在晶硅衬底上直接制备VCSEL材料则可以大大降低硅光集成的工艺难度，但由于GaAs和InP等材料与晶硅衬底的晶格常数差异较大，因此需要采用晶格失配的材料生长工艺。该生长工艺一般是采用金属有机化合物气相沉积(MOCVD)或分子束外延(MBE)等技术直接在晶硅衬底上外延生长GaAs、InP等化合物材料，由于外延材料的晶格失配会引入较大的应力从而产生较多的材料缺陷，最终会导致VCSEL器件性能的显著下降。因此，在Si衬底上制备以GaAs材料等为基础的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅基垂直腔面发射激光器，包括Si衬底，其特征在于：所述Si衬底为单晶Si衬底，在所述Si衬底的上表面按照层状叠加结构从下至上依次设置有多层复合结构缓冲层和III
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V族VCSEL激光发射单元。2.根据权利要求1所述的一种硅基垂直腔面发射激光器，其特征在于：所述单晶Si衬底的上表面采用纳米图形光刻技术形成纳米柱结构，单个纳米柱台面呈正方形，边长为20～50nm，高度为50～200nm，相邻纳米柱之间的间距为100～500nm。3.根据权利要求1所述的一种硅基垂直腔面发射激光器，其特征在于：所述多层复合结构缓冲层由二维BN层、III
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V族化合物和GaAs量子点循环生长组成，循环周期为5～10，其中，二维BN层的原子层数为1～5层，每层III
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V族化合物厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小宾，王悦辉，林凯文，王可，
申请(专利权)人：电子科技大学中山学院，
类型：发明
国别省市：