【技术实现步骤摘要】
一种光子晶体电泵浦表面发射激光器及其制备方法
[0001]本公开属于半导体激光器领域，特别涉及一种光子晶体电泵浦表面发射激光器及其制备方法。
技术介绍
[0002]半导体激光器因其小体积、可靠性强、成本低等诸多有点被广泛的运用于光通信、光学储存、显示器甚至3D传感等应用。最近十年，多种多样的半导体激光器被开发出来，诸如边发射激光器，垂直腔体表面发射激光器，分布式反馈激光器等。其中，表面发射激光器可以在同一基板上集成（阵列化）多个元件，以并联发射相干光，因此有望作为芯片间、芯片内、板间、板内及网络内光传输用的优异光源亦或是纳光电路、光集成电路、光电融合集成电路的优异光源。传统的表面发射激光器受限于自身结构，造成了垂直发散角较大，光束质量较差，需要复杂的光束整形。
[0003]光子晶体通过模仿晶体的周期性结构，人工构造光子禁带以实现对光子态的调控。因此，在表面发射激光器中引入光子晶体结构可以高效的利用光并大幅度的降低其垂直发散角。目前，光子晶体表面发射激光器主要分为缺陷型激光器和带边型激光器。缺陷型光子晶体激光器通过限制...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光子晶体电泵浦表面发射激光器，其特征在于，包括：下电极（100）；基板（200），所述基板（200）层叠在所述下电极（100）的上方；第一导电型半导体层（300），所述第一导电型半导体层（300）层叠在所述基板（200）的上方；发光有源层（400），所述发光有源层（400）层叠在所述第一导电型半导体层（300）的上方；第二导电型半导体层（500），所述第二导电型半导体层（500）层叠在所述发光有源层（400）的上方，所述第二导电型半导体层（500）包括光子晶体，所述光子晶体为不同折射率的区域交替形成光子禁带后排列在所述第二导电型半导体层（500）中；上电极（600），所述上电极（600）层叠在所述第二导电型半导体层（500）的上方，所述上电极（600）从下往上依次层叠有透明导电纳米材料层（610）、透明导电材料层（620）和金属导电层（630），所述透明导电纳米材料层（610）的下边缘与所述第二导电型半导体层（500）直接接触，所述透明导电纳米材料层（610）的上边缘与所述透明导电材料层（620）直接接触。2.根据权利要求1所述的光子晶体电泵浦表面发射激光器，其特征在于，所述透明导电纳米材料层（610）包括二维石墨烯纳米片、二维麦克稀纳米片、二维六方氮化硼纳米片和一维银纳米线；所述透明导电材料层（620）由氧化铟锡材料制成，所述透明导电材料层（620）的制备方法为磁控溅射法；所述金属导电层（630）的上电极导电材料为Ag，所述金属导电层（630）的下电极导电材料为AuGeNi或Ti或Au，所述发光有源层（400）发出的光经过所述第二导电型半导体层（500）的光子晶体谐振后，再反射到激光器的反方向，经所述下电极（100）出光。3.根据权利要求1所述的光子晶体电泵浦表面发射激光器，其特征在于，所述发光有源层（400）为量子阱结构，所述发光有源层（400）包括依次从下往上层叠的量子下势垒层（410）、量子阱层（420）和量子上势垒层（430），所述发光有源层（400）的量子阱结构重复1
‑
5次；所述发光有源层（400）的量子阱结构由砷化铟磷化物、氮化镓、砷化铟镓、氮化铟镓、磷化铟镓、铝砷化镓铟、铝镓磷化铟和砷化镓铟磷化物中的一种或多种材料制成；所述发光有源层（400）的量子阱结构中还包括量子点，所述量子点由砷化铟磷化物、氮化镓、砷化铟镓、氮化铟镓、磷化铟镓、铝砷化镓铟、铝镓磷化铟和砷化镓铟磷化物中的一种或多种材料制成。4.根据权利要求1所述的光子晶体电泵浦表面发射激光器，其特征在于，所述第一导电型半导体层（300）包括层叠在所述基板（200）上的下接触层（310），层叠在所述下接触层（310）上的下包层（320），层叠在所述下包层（320）上的下波导层（330）；所述第一导电型半导体层（300）由AlGaInP或InP或Al
X
Ga
(1
‑
X)
As中的一种或多种材料制成，其中0<x≤1，所述第一导电型半导体层（300）掺杂元素为碳，所述下接触层（310）的碳掺杂浓度高于所述下包层（320），
所述下包层（320）的碳掺杂浓度要高于所述下波导层（330）；所述下接触层（310）与所述基板（200）之间还包括第一渐变层（311），所述第一渐变层（31...
【专利技术属性】
技术研发人员：张昭宇，孙平，谢文韬，龚元昊，
申请(专利权)人：香港中文大学深圳，
类型：发明
国别省市：
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