一种边射型激光元件制造技术

本公开提供了一种边射型激光元件，包括：基底、n型缓冲层、第一n型披覆层、光栅层、间隔层、下光局限单元、主动层、上光局限单元、p型披覆层、穿隧接面层及第二n型披覆层，穿隧接面层具有阻绝蚀刻过程的继续以将第二n型披覆层成形出预定脊状构造态样的功效。利用穿隧接面层使得一部分的p型披覆层转置成n型披覆层后将EEL元件的串联电阻降低，并使得光场与主动层耦合更趋向在主动层的中间位置以使得主动层的下半部也能够被有效的运用，以及使得光场与该光栅层相距较近，光场/光栅的耦光效率较佳，进而降低临界电流值。进而降低临界电流值。进而降低临界电流值。

【技术实现步骤摘要】
field)与主动层的量子井耦合的程度决定了模态增益(Modal Gain)，模态增益越高则越容易克服光学损耗(Optical Loss)而达到激光化(Lasing)，也越容易降低产生激光的前述临界电流值。在前述传统的FP激光元件及DFB激光元件的结构中，由于来自激光元件下方侧之n型披覆层及下光局限层的电子，其移动速率大于来自激光元件上方侧之p型披覆层及上光局限层的电洞，因此电子与电洞实际上大部分会在主动层的上半部耦合而发光，这导致于实际上主动层的下半部并无法被有效的运用。除此之外，这也会使得光场大部分偏在主动层的上半部(也称为垂直方向的光场偏移)，光场与主动层的量子井耦合因此也只偏在主动层的上半部，这也导致模态增益无法提高而使得临界电流值无法降低，也无法到达高操作速率(例如10Gb/s)及无法在高温下操作。综上，较大的临界电流值代表着需要提供较多的载子密度才能导致居量反转(population inversion)形成激光并导致温度上升，而载子注入主动层时会随温度上升而更容易发生溢流(overflow)现象，这也导致了载子于主动层的耦合效率降低。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种边射型激光元件，以解决上述
技术介绍
中提出的技术问题。
[0007]为实现上述目的，根据本发公开的一个方面，提供了一种边射型激光元件，所述边射型激光元件包括：基底；第一n型披覆层，所述第一n型披覆层设置于所述基底的上方；光栅层，所述光栅层设置于所述第一n型披覆层的上方；间隔层，所述间隔层设置于所述光栅层的上方；下光局限单元，所述下光局限单元设置于所述间隔层的上方；主动层，所述主动层设置于所述下光局限单元的上方；上光局限单元，所述上光局限单元设置于所述主动层的上方；p型披覆层，所述p型披覆层设置于所述上光局限单元的上方；穿隧接面层，所述穿隧接面层设置于所述p型披覆层的上方；第二n型披覆层，所述第二n型披覆层设置于所述穿隧接面层的上方。
[0008]在一种可能的实现方式中，所述穿隧接面层包括蚀刻停止层。
[0009]在一种可能的实现方式中，所述穿隧接面层的材料为磷砷化铟镓、砷化铝镓铟、砷化铟镓或砷化铝铟。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述边射型激光元件的光场与所述主动层的耦合是在所述主动层厚度的中间位置。
[0011]根据本公开的另一方面，提供了边射型激光元件，包括：基底；第一n型披覆层，所述第一n型披覆层设置于所述基底的上方；下光局限单元，所述下光局限单元设置于所述第一n型披覆层的上方；主动层，所述主动层设置于所述下光局限单元的上方；上光局限单元，所述上光局限单元设置于所述主动层的上方；p型披覆层，所述p型披覆层设置于所述上光局限单元的上方；穿隧接面层，所述穿隧接面层设置于所述p型披覆层的上方；下第二n型披覆层，所述下第二n型披覆层设置于所述穿隧接面层的上方；光栅层，所述光栅层设置于所述下第二n型披覆层的上方；上第二n型披覆层，所述上第二n型披覆层设置于所述光栅层的上方。
[0012]根据本公开的另一方面，提供了一种边射型激光元件，包括：基底；第一n型披覆层，所述第一n型披覆层设置于所述基底的上方；穿隧接面层，所述穿隧接面层设置于所述
第一n型披覆层的上方；p型披覆层，所述p型披覆层设置于所述穿隧接面层的上方；光栅层，所述光栅层设置于所述p型披覆层的上方；间隔层，所述间隔层设置于所述光栅层的上方；下光局限单元，所述下光局限单元设置于所述间隔层的上方；主动层，所述主动层设置于所述下光局限单元的上方；上光局限单元，所述上光局限单元设置于所述主动层的上方；下第二n型披覆层，所述下第二n型披覆层设置于所述上光局限单元的上方；蚀刻停止层，所述蚀刻停止层设置于所述下第二n型披覆层的上方；上第二n型披覆层，所述上第二n型披覆层设置于所述蚀刻停止层的上方。
[0013]本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
[0014]在本专利技术实施例提供的一种边射型激光元件，基于边射型激光元件的p型披覆层的电阻比n型披覆层的电阻大得多，边射型激光元件的串联电阻大部分来自于p型披覆层，因此本专利技术将一部分的p型披覆层转置成n型披覆层后即可降低边射型激光元件的串联电阻。本专利技术又基于将一部分的p型披覆层转置成n型披覆层，使得光场与主动层的量子井耦合更趋向在主动层厚度的中间位置以使得主动层的下半部也能够被有效的运用并补偿垂直方向的光场偏移，进而提高模态增益及降低临界电流值，以使得边射型激光元件满足高温条件下操作及能够具有高操作速率。本专利技术又基于将一部分的p型披覆层转置成n型披覆层，使得光场与该光栅层相距较近，光场/光栅的耦光效率较佳，临界电流值较低，使得边射型激光元件满足高温条件下操作及能够具有高操作速率。
[0015]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0016]图1为本申请实施例1提供的一种边射型激光元件的结构剖视图。
[0017]图2A为比较例1中传统边射型激光元件的光场偏在主动层的上半部的示意图。
[0018]图2B为本申请实施例1提供的一种边射型激光元件的光场位在主动层的中间位置的示意图。
[0019]图3为本申请实施例2提供的一种边射型激光元件包含间隔层及光栅层的结构剖视图。
[0020]图4为本申请实施例3提供的一种边射型激光元件包含光栅层的结构剖视图。
[0021]图5为本申请实施例4提供的一种边射型激光元件具有P
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N排序方式的结构剖视图。
[0022]图6为本申请实施例5提供的一种边射型激光元件具有P
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N排序方式的结构剖视图。
[0023]附图标记说明：100、EEL元件；10、第一电极；11、基底；111、n型缓冲层；12、第一n型披覆层；13、下光局限单元；131、下载子抑制层；132、下光局限层；14、主动层；15、上光局限单元；151、上光局限层；152、上载子抑制层；16、p型披覆层；17、穿隧接面层；171、重掺杂p型层；172、重掺杂n型层；18、第二n型披覆层；181、下第二n型披覆层；182、上第二n型披覆层；19、第二电极；E、蚀刻停止层；L、光场；S、间隔层；G、光栅层。
具体实施方式
[0024]为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
[0025]首先请参阅图1，在一种实施方式中，本专利技术的一种边射型激光(EEL)元件100系为FP激光元件，其至少包含：一第一电极10；一基底(Substate)11，基底11与第一电极10接触；一n型缓冲层(Buffer layer)111，n型缓冲层111设置于基底11的上表面；一第一n型披覆层(n
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种边射型激光元件，其特征在于，包括基底(11)；第一n型披覆层(12)，所述第一n型披覆层(12)设置于所述基底(11)的上方；光栅层(G)，所述光栅层(G)设置于所述第一n型披覆层(12)的上方；间隔层(S)，所述间隔层(S)设置于所述光栅层(G)的上方；下光局限单元(13)，所述下光局限单元(13)设置于所述间隔层(S)的上方；主动层(14)，所述主动层(14)设置于所述下光局限单元(13)的上方；上光局限单元(15)，所述上光局限单元(15)设置于所述主动层(14)的上方；p型披覆层(16)，所述p型披覆层(16)设置于所述上光局限单元(15)的上方；穿隧接面层(17)，所述穿隧接面层(17)设置于所述p型披覆层(16)的上方；第二n型披覆层(18)，所述第二n型披覆层(18)设置于所述穿隧接面层(17)的上方。2.根据权利要求1所述的一种边射型激光元件，其特征在于，所述穿隧接面层包括蚀刻停止层。3.根据权利要求2所述的一种边射型激光元件，其特征在于，所述穿隧接面层(17)的材料为磷砷化铟镓、砷化铝镓铟、砷化铟镓或砷化铝铟。4.根据权利要求1所述的一种边射型激光元件，其特征在于，所述边射型激光元件的光场(L)与所述主动层(14)的耦合是在所述主动层(14)厚度的中间位置。5.一种边射型激光元件，其特征在于，包括基底(11)；第一n型披覆层(12)，所述第一n型披覆层(12)设置于所述基底(11)的上方；下光局限单元(13)，所述下光局限单元(13)设置于所述第一n型披覆层(12)的上方；主动层(14)，所述主动层(14)设置于所述下光局限单元(13)的上方；上光局限单元(15)，所述上光局限单元(15)设置于所述主动层(14)的上方；p型披覆层(16)，所述p型披覆层(16)设置于所述上光局限单元(15)的上方；穿隧接面层(17)，所述穿隧接面层(17)设置于所述p型披覆层(16)的上方；下第二n型披覆层(181)，所述下第二n型披覆层(181)设置于所述穿隧接面层(17)的上方；光栅层(G...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧政宜，林志远，纪政孝，
申请(专利权)人：兆劲科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：