【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体，具体而言，涉及一种超辐射发光二极管，既能够拓宽光谱发光峰，又能够消除不同发光峰之间的dip。所述超辐射发光二极管应用于oct(光学相干层析)成像系统时，能够消除成像鬼影。
技术介绍
1、超辐射发光二极管(super luminescent diodes，sld)是一种高输出功率、宽光谱范围的高稳定光源。sld具有比半导体激光器更宽的发光谱和更低的相干长度。与发光二极管相比，sld具有更高的输出功率，广泛应用于oct(光学相干层析)成像、光纤陀螺、光纤传感器等系统中。
2、对于单量子阱或均匀多量子阱超辐射发光二极管，其增益谱都相对较窄，难以获得宽光谱的输出；对于非均匀多量子阱超辐射发光二极管来说，能在一定程度上提高输出谱宽，但由于不同量子阱之间的电子能态不连续，难以获得具有规则高斯形状的光谱。
3、对于量子点超辐射发光二极管来说，通过自组织生长的量子点在尺寸上具有一定的非均匀性，这种非均匀性的量子点对于制作宽光谱的器件来说是一个有利的因素。相关的研究结果表明，具有一定尺寸分布的量子点集合具有较宽的增益谱，尺寸非均匀性越大，峰值下降越大、展宽越强。同时，量子点的尺寸分布一般满足高斯分布，不同尺寸量子点的基态与激发态能级交叠在一起，使得量子点集合的能级近似连续分布，更易形成规则形状的输出谱。
4、基于上述量子点超辐射发光二极管和量子阱超辐射发光二极管的各自特性，现有技术中经常采用量子点和量子阱混合有源区的超辐射发光二极管，来拓展光谱宽度，提高器件的输出功率。但是，现有技术中提供的量
5、因此，亟需提供一种能够解决不同发光峰之间的dip过大的问题的超辐射发光二极管，以使得超辐射发光二极管应用于oct(光学相干层析)成像系统时，能够消除成像鬼影。
技术实现思路
1、由于现有技术中采用量子点sld或采用量子点+量子阱sld方案，的目的均是提高sld的发光峰宽度，并未考虑不同发光峰之间的dip问题。本申请提供一种可应用于oct(光学相干层析)成像系统，并且能够消除成像鬼影的超辐射发光二极管。
2、本申请提供的技术方案如下：
3、一种超辐射发光二极管，包括自下而上层叠设置的衬底、缓冲层、第一限制层、第一波导层、有源层、第二波导层、第二限制层、欧姆接触层；
4、所述有源层包括：量子点堆叠层和量子阱层；
5、所述量子点堆叠层包括：n组量子点单元，每一组所述量子点单元包括自下而上层叠设置的量子点单层、覆盖层和间隔层；
6、所述量子阱层的材料为inxga(1-x)as，其中，0.22≤x≤0.38；
7、所述量子阱层发光峰对应波长的所在位置，在所述量子点堆叠层基态发光峰对应波长的所在位置和所述量子点堆叠层激发态发光峰对应波长的所在位置之间。
8、在一个实施例中，所述量子阱层位于所述量子点堆叠层和所述第二波导层之间；所述量子阱层的厚度为5-9nm。
9、在一个实施例中，所述量子点单层的材料为inas，厚度为2.2-3ml；所述覆盖层的材料为ingaas，厚度为3-7nm；所述间隔层的材料为gaas，厚度为30-40nm；所述n的取值范围为：4≤n≤8。
10、在一个实施例中，所述n的取值为：n=6或8，6组或8组所述量子点单元中包括具有第一厚度的量子点单层及具有第二厚度的量子点单层；在层叠方向上，所述具有第一厚度的量子点单层的所述量子点单元和所述具有第二厚度的量子点单层的所述量子点单元相间设置，所述第一厚度不等于所述第二厚度，且所述第一厚度和所述第二厚度均在2.2ml-3ml范围内。
11、在一个实施例中，所述n的取值为：n=5或7，5组或7组所述量子点单元中的每一组所述量子点单元中的所述量子点单层的厚度均不相同，且5组或7组所述量子点单元中自下而上设置的每一组所述量子点单元中的所述量子点单层的厚度以相同变化量增大或减小。
12、在一个实施例中，每一组所述量子点单元中的所述量子点单层的厚度均为2.7ml，所述覆盖层的厚度为5nm，所述间隔层的厚度为35nm，所述n的取值为：n=5。
13、在一个实施例中，所述量子阱层为in0.38ga0.62as，所述量子阱层的厚度为5nm。
14、在一个实施例中，所述量子点堆叠层的基态发光峰位于1.3μm，所述量子点堆叠层的激发态发光峰位于1.22μm，所述量子阱层的发光峰位于1.25μm。
15、在一个实施例中，所述量子阱层位于所述量子点堆叠层和所述第二波导层之间；所述量子阱层的厚度为5-9nm；
16、所述量子点单层的材料为inas，厚度为2.2-3ml；所述覆盖层的材料为ingaas，厚度为3-7nm；所述间隔层的材料为gaas，厚度为30-40nm；所述n的取值范围为：5≤n≤9。
17、在一个实施例中，所述量子点单层的厚度为2.3ml，所述覆盖层的厚度为4nm，所述间隔层的厚度为40nm，所述n的取值范围为：n=5。
18、在一个实施例中，所述量子阱层为in0.35ga0.65as，所述量子阱层的厚度为5nm。
19、在一个实施例中，所述量子点堆叠层的基态发光峰位于1.25μm，所述量子点堆叠层的激发态发光峰位于1.1μm，所述量子阱层的发光峰位于1.18μm。
20、本申请提供的方案中，有以下有益效果：
21、1、所述量子阱层的材料为inxga(1-x)as，其中，0.22≤x≤0.38。所述量子阱层的发光峰的位置在所述量子点堆叠层的基态发光峰和激发态发光峰之间。按照本申请中有源层的结构设置，可以基于目前量子点基态+激发态较宽发光峰的前提下，采用量子阱层补偿量子点基态发光峰和激发态发光峰之间的dip。采用本申请提供的方案，解决了传统量子点超辐射发光二极管由于基态、激发态发光导致光谱dip过深，影响oct成像效果的问题。
22、2、所述量子阱层位于所述量子点堆叠层和所述第二波导层之间。可以理解为：所述量子阱层位于量子点堆叠层的上方，能够有利于量子阱层和量子点堆叠层发光效率的平衡。因为，量子点堆叠层的增益更容易增益饱和，注入载流子能够有效分布于量子阱层和量子点堆叠层中。本实施例中，将量子阱层位于量子点堆叠层的上方，可以保证注入载流子不容易被量子阱层钳制，从而使得超辐射发光二极管的发光效率更加均衡。
23、3、量子点堆叠层特殊的结构设计，比如啁啾量子点堆叠层结构的设计，能够充分利用量子点宽光谱的特性，更好的实现光谱的拓宽，再配合量子阱层的特殊化设计，进而能够避免量子点发光峰的dip问题，实现无dip的更宽光谱输出。
本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超辐射发光二极管，包括自下而上层叠设置的衬底、缓冲层、第一限制层、第一波导层、有源层、第二波导层、第二限制层、欧姆接触层；
2.根据权利要求1所述的超辐射发光二极管，其特征在于，所述量子阱层位于所述量子点堆叠层和所述第二波导层之间；所述量子阱层的厚度为5-9nm。
3.根据权利要求2所述的超辐射发光二极管，其特征在于，所述量子点单层的材料为InAs，厚度为2.2-3ML；所述覆盖层的材料为InGaAs，厚度为3-7nm；所述间隔层的材料为GaAs，厚度为30-40nm；所述n的取值范围为：4≤n≤8。
4.根据权利要求3所述的超辐射发光二极管，其特征在于，所述n的取值为：n=6或8，6组或8组所述量子点单元中包括具有第一厚度的量子点单层及具有第二厚度的量子点单层；在层叠方向上，所述具有第一厚度的量子点单层的所述量子点单元和所述具有第二厚度的量子点单层的所述量子点单元相间设置，所述第一厚度不等于所述第二厚度，且所述第一厚度和所述第二厚度均在2.2ML-3ML范围内。
5.根据权利要求3所述的超辐射发光二极管，其特征在于，所述n
6.根据权利要求3所述的超辐射发光二极管，其特征在于，每一组所述量子点单元中的所述量子点单层的厚度均为2.7ML，所述覆盖层的厚度为5nm，所述间隔层的厚度为35nm，所述n的取值为：n=5。
7.根据权利要求6所述的超辐射发光二极管，其特征在于，所述量子阱层为In0.38Ga0.62As，所述量子阱层的厚度为5nm。
8.根据权利要求3-7中任一项所述的超辐射发光二极管，其特征在于，所述量子点堆叠层的基态发光峰位于1.3μm，所述量子点堆叠层的激发态发光峰位于1.22μm，所述量子阱层的发光峰位于1.25μm。
9.根据权利要求1所述的超辐射发光二极管，其特征在于，所述量子阱层位于所述量子点堆叠层和所述第二波导层之间；所述量子阱层的厚度为5-9nm；
10.根据权利要求9所述的超辐射发光二极管，其特征在于，所述量子点单层的厚度为2.3ML，所述覆盖层的厚度为4nm，所述间隔层的厚度为40nm，所述n的取值范围为：n=5。
11.根据权利要求10所述的超辐射发光二极管，其特征在于，所述量子阱层为In0.35Ga0.65As，所述量子阱层的厚度为5nm。
12.根据权利要求9-11中任一项所述的超辐射发光二极管，其特征在于，所述量子点堆叠层的基态发光峰位于1.25μm，所述量子点堆叠层的激发态发光峰位于1.1μm，所述量子阱层的发光峰位于1.18μm。
...【技术特征摘要】
1.一种超辐射发光二极管，包括自下而上层叠设置的衬底、缓冲层、第一限制层、第一波导层、有源层、第二波导层、第二限制层、欧姆接触层；
2.根据权利要求1所述的超辐射发光二极管，其特征在于，所述量子阱层位于所述量子点堆叠层和所述第二波导层之间；所述量子阱层的厚度为5-9nm。
3.根据权利要求2所述的超辐射发光二极管，其特征在于，所述量子点单层的材料为inas，厚度为2.2-3ml；所述覆盖层的材料为ingaas，厚度为3-7nm；所述间隔层的材料为gaas，厚度为30-40nm；所述n的取值范围为：4≤n≤8。
4.根据权利要求3所述的超辐射发光二极管，其特征在于，所述n的取值为：n=6或8，6组或8组所述量子点单元中包括具有第一厚度的量子点单层及具有第二厚度的量子点单层；在层叠方向上，所述具有第一厚度的量子点单层的所述量子点单元和所述具有第二厚度的量子点单层的所述量子点单元相间设置，所述第一厚度不等于所述第二厚度，且所述第一厚度和所述第二厚度均在2.2ml-3ml范围内。
5.根据权利要求3所述的超辐射发光二极管，其特征在于，所述n的取值为：n=5或7，5组或7组所述量子点单元中的每一组所述量子点单元中的所述量子点单层的厚度均不相同，且5组或7组所述量子点单元中自下而上设置的每一组所述量子点单元中的所述量子点单层的厚度以相同变化量增大或减小。
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚中辉，罗伟，杨国文，
申请(专利权)人：度亘核芯光电技术苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。