【技术实现步骤摘要】
一种高性能InAs量子点激光器及其制备方法
[0001]本专利技术属于半导体
，尤其涉及一种高性能InAs量子点激光器及其制备方法。
技术介绍
[0002]随着微电子技术的日益成熟，摩尔定律正在逼近物理、技术和成本的极限。目前摩尔定律正在正面临严峻的挑战，但是同时挑战伴随着机遇。由于技术手段极限以及经济成本的限制，异质集成电路开始受到广泛的关注。其中，由于硅基光电子学（把互补性金属氧化物半导体（CMOS）工艺兼容的激光器、光调制器、光波导和光探测器等元件集成到微电子电路上）兼具光学元件的超高传输处理速度、带宽以及电子设备的低成本、小尺寸等特征，吸引了大量科研人员的兴趣。但是硅、锗等IV组元素是间接带隙半导体，发光性能较差。即使通过应变和重掺杂的方式使其变成直接带隙，其发光性能依旧没有达到商用水平。而III
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V族化合物半导体InAs，GaAs等材料都是直接带隙的材料，具有非常好的发光特性。其中量子点激光器由于拥有对缺陷的不敏感性、较低的电泵阈值电流以及良好的耐高温属性，辅以成熟的生长制备技术（如分子束...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高性能InAs量子点激光器，其特征在于，包括依次层叠的衬底、GaAs缓冲层、下包覆层、InAs量子点有源区和上包覆层，所述InAs量子点有源区包括依次层叠的n型掺杂的量子点层、GaAs非掺杂间隔层、p型掺杂的GaAs层和GaAs非掺杂间隔层。2.如权利要求1所述的高性能InAs量子点激光器，其特征在于，p型掺杂的GaAs层厚度5
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15nm。3.如权利要求1所述的高性能InAs量子点激光器，其特征在于，所述下包覆层包括依次层叠的GaAs下接触层、Al
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As/GaAs n型下超晶格、Al
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As n型下限制层、Al
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As/GaAs 非掺杂下应变超晶格和GaAs非掺杂下波导层；所述上包覆层包括GaAs非掺杂上波导层、InAs量子点有源区、Al
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As/GaAs 非掺杂上应变超晶格、Al
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As p型上限制层、Al
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As/GaAs n型上应变超晶格和GaAs上接触层，其中Al
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As中x为20%到80%。4.如权利要求3所述的高性能InAs量子点激光器，其特征在于，所述Al
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As/GaAs n型下应变超晶格和Al
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As/GaAs n型上应变超晶格厚度为50
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100 nm，所述Al
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As n型下限制层和Al
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Asp型上限制层厚度为1200
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1500 nm，所述Al
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As/GaAs 非掺杂下应变超晶格和Al
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As/GaAs 非掺杂上应变超晶格厚度为10
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50 nm，所述Al
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As/GaAs n型上应变超晶格厚度为50
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100 nm，所述GaAs非掺杂下波导层和GaAs非掺杂上波导层厚度为40
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150 nm，Al
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As中x为20%到95%，所述Al
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As/GaAs的超晶格材料中Al
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As和GaAs交替生长10
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30 周期。5.如权利要求3所述的高性能InAs量子点激光器，其特征在于，所述GaAs下接触层为GaAsn型下接触层，厚度为150
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300 nm，所述GaAs上接触层为GaAsp型上接触层，厚度为150
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300 nm。6.如权利要求1所述的高性能InAs量子点激光器，其特征在于，所述衬底包括III
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V族化合物衬底和具有缺陷过滤层或Ge缓冲层的Si衬底中的至少一种。7.一种高性能InAs量子点激光器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）去除衬底表面氧化层，在衬底上进行GaAs缓冲层的生长；（2）在GaAs缓冲层上生长下包覆层；（3）生长InAs量子点有源区，In
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As量子井厚度为 30
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80 nm, 量子点的沉积量为2.5
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3.3 原子层厚度，在量子点生长的过程中，对量子点进行n型掺杂，对量子点中的GaAs间隔层中的10 nm GaAs进行p型掺杂，所述n型掺杂的量子点层掺杂浓度为 0.1
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【专利技术属性】
技术研发人员：潘淑洁，卢莹，
申请(专利权)人：湖南汇思光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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