偏振不灵敏半导体光放大器、电吸收调制器两用器件制造技术

一种偏振不灵敏半导体光放大器、电吸收调制器两用器件，该器件包括：一ｎ型重掺杂的磷化铟衬垫；一ｎ型掺杂的磷化铟缓冲层，该ｎ型掺杂的磷化铟缓冲层制作在ｎ型重掺杂的磷化铟衬垫上；一不掺杂下限制层，该下限制层制作在缓冲层上；一不掺杂有源层，该有源层制作在下限制层上；一不掺杂上限制层，该上限制层制作在有源层上；一ｐ型掺杂的磷化铟盖层，该磷化铟盖层制作在上限制层上；一ｐ型重掺杂的铟镓砷接触层，该接触层制作在磷化铟盖层上；一二氧化硅／二氧化钛多层增透膜，该增透膜制作在接触层上，该增透膜为正电极；一负电极，该负电极制作在衬垫的下方；在以上结构的两侧制作有增透膜。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多功能半导体光电子器件，特别是指一种偏振不灵敏半导体光放大器、电吸收调制器两用器件。同时，由于半导体光放大器在光信号处理和光开关上有广泛的应用前景以及可以和其他半导体光电子器件集成，随着光通信技术的发展，越来越多的人把兴趣投向半导体光放大器上。除了线性放大作用外，半导体光放大器的非线性现象被用于波分复用系统中的波长开关阵列系统；半导体光放大器的交叉增益和交叉相位调制和四波混频效应被用于波长转换器，在光分插复用系统中发挥重要作用。在半导体光放大器的这些线性和非线性应用中，对光信号的偏振灵敏性也是限制其应用的主要因素之一。类似于电吸收调制器，半导体光放大器的偏振灵敏性主要是由于TE模的光学增益和TM模的光学增益相差较大，同时放大器的波导结构对TE模和TM模的限制因子不同，导致器件对TE模偏振信号光和TM模偏振信号光的模式增益不同。为了消除器件的偏振灵敏性，在量子阱材料中引入张应变，使得价带中的轻空穴子带上升，轻空穴的有效质量增加；重空穴子带下降，重空穴的有效质量下降。导带电子到轻空穴的跃迁几率大于到重空穴的跃迁几率，使得在一定的载流子注入水平下，TM模的光学增益大于TE模的光学增益，加上光限制因子的影响，就可以实现TE模和TM模两种不同偏振态的信号光的模式增益相同。从而得到偏振不灵敏的半导体光放大器。其中所述的n型重掺杂的磷化铟衬垫是掺硫的，浓度为1019/cm3。其中所述的n型掺杂的磷化铟缓冲层是掺硅的，浓度为1018/cm3。其中所述的不掺杂的下限制层，其带隙波长为1.2μm，晶格常数与磷化铟匹配的，厚度为100nm。其中所述的有源层是张应变体材料或是张应变量子阱。其中所述的张应变量子阱是单量子阱或多量子阱结构。其中所述的量子阱的垒是与磷化铟匹配的或是压应变的。其中所述的上限制层，其带隙波长为1.2μm，晶格常数与磷化铟匹配的，厚度是100nm。其中所述的p型掺杂的磷化铟盖层是掺锌的，浓度为1018/cm3，厚度是1.5μm。其中所述的接触层是掺锌的，浓度为1019/cm3，厚度是0.2μm。其中所述的为正电极的增透膜是金/锌/金，或是钛/铂/金电极。其中所述的负电极是金/锗/镍电极。其中所述的增透膜是二氧化硅和二氧化钛多层材料，其反射率小于10-4。本专利技术偏振不灵敏半导体光放大器、电吸收调制器两用器件，当器件工作在反偏情况下，也就是器件的正极接电压源的负极，而器件的负极接电压源的正极。由于器件的有源层是张应变量子阱材料，所以器件可以作为偏振不灵敏电吸收调制器使用。当器件工作在正偏情况下，也就是器件的正极接电流源的正极，而负极接电流源的负极，器件可以作为半导体光放大器使用。从而实现器件的多功能性。本专利技术的技术意义本专利技术是对原有的常用半导体光电子器件，如偏振不灵敏半导体光放大器，电吸收调制器等，的工作进行扩充。使得同一器件在不同的工作条件下实现不同的功能。这对半导体光电子器件的多功能化，提高集成器件的集成度，降低成本有重要的意义。权利要求1.一种，其特征在于，该器件包括一n型重掺杂的磷化铟衬垫；一n型掺杂的磷化铟缓冲层，该n型掺杂的磷化铟缓冲层制作在n型重掺杂的磷化铟衬垫上；一不掺杂下限制层，该下限制层制作在缓冲层上；一不掺杂有源层，该有源层制作在下限制层上；一不掺杂上限制层，该上限制层制作在有源层上；一p型掺杂的磷化铟盖层，该磷化铟盖层制作在上限制层上；一p型重掺杂的铟镓砷接触层，该接触层制作在磷化铟盖层上；一二氧化硅/二氧化钛多层增透膜，该增透膜制作在接触层7上，该增透膜为正电极；一负电极，该负电极制作在衬垫的下方；在以上结构的两侧制作有增透膜。2.根据权利要求1所述的一种偏振不灵敏半导体光放大器、电吸收调制器两用器件，其特征在于，其中所述的n型重掺杂的磷化铟衬垫是掺硫的，浓度为1019/cm3。3.根据权利要求1所述的一种偏振不灵敏半导体光放大器、电吸收调制器两用器件，其特征在于，其中所述的n型掺杂的磷化铟缓冲层是掺硅的，浓度为1018/cm3。4.根据权利要求1所述的一种偏振不灵敏半导体光放大器、电吸收调制器两用器件，其特征在于，其中所述的不掺杂的下限制层，其带隙波长为1.2μm，晶格常数与磷化铟匹配的，厚度为100nm。5.根据权利要求1所述的一种偏振不灵敏半导体光放大器、电吸收调制器两用器件，其特征在于，其中所述的有源层是张应变体材料或是张应变量子阱。6.根据权利要求5所述的一种偏振不灵敏半导体光放大器、电吸收调制器两用器件，其特征在于，其中所述的张应变量子阱是单量子阱或多量子阱结构。7.根据权利要求5或6所述的一种偏振不灵敏半导体光放大器、电吸收调制器两用器件，其特征在于，其中所述的量子阱的垒是与磷化铟匹配的或是压应变的。8.根据权利要求1所述的一种偏振不灵敏半导体光放大器、电吸收调制器两用器件，其特征在于，其中所述的上限制层，其带隙波长为1.2μm，晶格常数与磷化铟匹配的，厚度是100nm。9.根据权利要求1所述的一种偏振不灵敏半导体光放大器、电吸收调制器两用器件，其特征在于，其中所述的p型掺杂的磷化铟盖层是掺锌的，浓度为1018/cm3，厚度是1.5μm。10.根据权利要求1所述的一种偏振不灵敏半导体光放大器、电吸收调制器两用器件，其特征在于，其中所述的接触层是掺锌的，浓度为1019/cm3，厚度是0.2μm。11.根据权利要求1所述的一种偏振不灵敏半导体光放大器、电吸收调制器两用器件，其特征在于，其中所述的为正电极的增透膜是金/锌/金，或是钛/铂/金电极。12.根据权利要求1所述的一种偏振不灵敏半导体光放大器、电吸收调制器两用器件，其特征在于，其中所述的负电极是金/锗/镍电极。13.根据权利要求1所述的一种偏振不灵敏半导体光放大器、电吸收调制器两用器件，其特征在于，其中所述的增透膜是二氧化硅和二氧化钛多层材料，其反射率小于10-4。全文摘要一种偏振不灵敏半导体光放大器、电吸收调制器两用器件，该器件包括一n型重掺杂的磷化铟衬垫；一n型掺杂的磷化铟缓冲层，该n型掺杂的磷化铟缓冲层制作在n型重掺杂的磷化铟衬垫上；一不掺杂下限制层，该下限制层制作在缓冲层上；一不掺杂有源层，该有源层制作在下限制层上；一不掺杂上限制层，该上限制层制作在有源层上；一p型掺杂的磷化铟盖层，该磷化铟盖层制作在上限制层上；一p型重掺杂的铟镓砷接触层，该接触层制作在磷化铟盖层上；一二氧化硅/二氧化钛多层增透膜，该增透膜制作在接触层上，该增透膜为正电极；一负电极，该负电极制作在衬垫的下方；在以上结构的两侧制作有增透膜。文档编号H01S5/00GK1466252SQ0214027公开日2004年1月7日 申请日期2002年7月2日 优先权日2002年7月2日专利技术者邱伟彬, 王圩 申请人:中国科学院半导体研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种偏振不灵敏半导体光放大器、电吸收调制器两用器件的制作方法，其特征在于，该器件包括：一ｎ型重掺杂的磷化铟衬垫；一ｎ型掺杂的磷化铟缓冲层，该ｎ型掺杂的磷化铟缓冲层制作在ｎ型重掺杂的磷化铟衬垫上；一不掺杂下限制层，该下限制层制作在 缓冲层上；一不掺杂有源层，该有源层制作在下限制层上；一不掺杂上限制层，该上限制层制作在有源层上；一ｐ型掺杂的磷化铟盖层，该磷化铟盖层制作在上限制层上；一ｐ型重掺杂的铟镓砷接触层，该接触层制作在磷化铟盖层上；一二氧化硅／二 氧化钛多层增透膜，该增透膜制作在接触层７上，该增透膜为正电极；一负电极，该负电极制作在衬垫的下方；在以上结构的两侧制作有增透膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邱伟彬，王圩，
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：11[中国|北京]