一种量子点激光器的成型基板及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种量子点激光器的成型基板及制备方法，涉及半导体技术领域。本发明专利技术包括用作第一欧姆接触层的N型硅衬底，在所述N型硅衬底上形成的成核层，在所述成核层上形成的超晶格层，所述超晶格层用作位错过滤层，在所述位错过滤层上形成的以量子点材料为增益介质的激光器器件层，在所述激光器器件层上形成的第二欧姆接触层；其中，所述激光器器件层包括：形成于所述位错过滤层的N型掺杂波导层，形成于所述N型掺杂波导层的量子点有源区增益介质层，形成于所述量子点有源区增益介质层之上的P型掺杂波导层。所形成的量子点激光器的成型基板以成本更低的硅衬底、通过成核层和超晶格层配合降低晶格失配和热失配影响。层配合降低晶格失配和热失配影响。层配合降低晶格失配和热失配影响。

【技术实现步骤摘要】
一种量子点激光器的成型基板及制备方法


[0001]本专利技术涉及激光器半导体制备
，尤其涉及一种量子点激光器的成型基板及制备方法。

技术介绍

[0002]得益于载流子的三维量子限制效应，量子点材料展示出独特的物理特性，例如：类似原子一样的分立能级结构和delta函数的状态密度分布。量子点材料是用于制备激光器的优质材料，体现在：量子点材料的结构使得自由度的减少，电子的能量和增益变得更加集中；对于相同数量的载流子浓度，增益峰值越高，阈值电流越低；以及随着结构尺寸的缩小化，激光器实现反转分布所需的载流子数目更少。因此相比于传统的体材料和量子阱材料，半导体量子点材料制成的激光器具有阈值电流密度低、温度稳定性高以及对缺陷容忍度高等优越性能，已经成为局域网光通信系统及高速信息处理交换系统所需关键光源的有力竞争者，是当代半导体激光器领域的前言研究热点。
[0003]制备量子点激光器时，对于所采用的量子点材料和衬底之间有较高的要求，目前，主要的衬底材料包括蓝宝石、碳化硅和硅。其中蓝宝石和碳化硅衬底生长量子点材料技术相对成熟，且技术基本被国外厂商垄本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种量子点激光器的成型基板，其特征在于，包括：N型硅衬底，所述N型硅衬底用作第一欧姆接触层；在所述N型硅衬底上形成的成核层；在所述成核层上形成的超晶格层，所述超晶格层用作位错过滤层；在所述位错过滤层上形成的以量子点材料为增益介质的激光器器件层，其中，所述激光器器件层包括：形成于所述位错过滤层的N型掺杂波导层，形成于所述N型掺杂波导层的量子点有源区增益介质层，形成于所述量子点有源区增益介质层之上的P型掺杂波导层；在所述激光器器件层上形成的第二欧姆接触层。2.根据权利要求1所述的量子点激光器的成型基板，其特征在于，形成所述成核层、超晶格层、激光器器件层和第二欧姆接触层的方式包括分子束外延生长技术。3.根据权利要求2所述的量子点激光器的成型基板，其特征在于，使用所述分子束外延生长技术按照岛状生长的模式，在所述N型硅衬底上生长形成所述成核层，形成所述成核层使用的材料包括磷化镓。4.根据权利要求2所述的量子点激光器的成型基板，其特征在于，使用所述分子束外延生长技术在所述成核层上生长形成所述超晶格层，形成所述超晶格层的材料采用砷化铝镓和砷化镓。5.根据权利要求2所述的量子点激光器的成型基板，其特征在于，所述分子束外延生长技术和掺杂手段配合在所述超晶格层上形成所述N型掺杂波导层：所述分子束外延生长技术控制砷化镓在超晶格层上生长出砷化镓层，并在砷化镓层中通过扩散或者注入掺杂硅。6.根据权利要求2所述的量子点激光器的成型基板，其特征在于，使用所述分子束外延生长技术按照先层状生长再岛状生长的模式，在所述N型掺杂波导层上生长所述量子点有源区增益介质层，形成所述量子点有源区增益介质层使用的材料为...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝慧明，
申请(专利权)人：山东云海国创云计算装备产业创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：