【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体激光器，特别涉及一种腔内接触的高速光子-光子共振面发射激光器。
技术介绍
1、面发射激光器尤其是垂直腔面发射激光器(vcsel)，自从1977年被提出以来，由于具有圆形对称光斑、低阈值电流、易于二维集成和在面检测等优点，受到越来越多的关注，被广泛应用于光通讯、光互连、传感、光存储、激光显示、激光雷达等众多领域。随着大数据中心和超级计算机的逐渐兴起，其内部的总网络带宽超过200t bps，相互之间的数据传输引起的功耗得到了极大的重视，采用vcsel进行数据中心之间的光互连被视为一种降低传输功耗的有效手段。
2、但是随着数据中心流量需求激增，对vcsel的速率要求越来越高，典型的vcsel结构受器件寄生、热效应等因素的影响，带宽进一步提高的空间有限，因此，提高vcsel带宽的新结构的提出尤为重要。为了最大程度的增加带宽，现在常用的方法是减小氧化孔的尺寸。但是氧化孔小，vcsel的热阻大，可靠性差。光子-光子共振结构通常具有一个主腔和一个或多个副腔，通过在主腔加调制电，使主腔电流泄露到副腔，减小副腔损耗，同时，主腔发出的光被副腔侧壁反射回来，与主腔的光之间产生谐振，从而增大主腔输出的激光的带宽。传统的光子-光子共振结构为腔外接触结构，对于红外激光器来说，其上反射镜材料一般为al(x)ga(1-x)as，电流从上反射镜经过会带来寄生电容电阻，阻碍器件的带宽提高。除此之外，腔内接触结构极易出现电流拥堵效应，导致腔内温度升高，这种现象会导致器件的电阻增加，进一步加剧电流拥挤效应，形成恶性循环。
>技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服已有技术的缺陷，提出一种腔内接触的高速光子-光子共振面发射激光器，避免电流从上反射镜经过所产生的寄生电阻，同时能够减小电流拥堵效应，提高器件的带宽。
2、为实现上述目的，本专利技术采用以下具体技术方案：
3、本专利技术提供的腔内接触的高速光子-光子共振面发射激光器，包括n型衬底，在n型衬底上依次制备有n型接触层、n型dbr层、有源层、p型接触层和p型dbr层，在p型接触层和有源层之间和/或者n型接触层与有源层之间制备有电流限制层，p型dbr层包括一个主腔p型dbr层和至少一个副腔p型dbr层，在p型接触层上对应于主腔p型dbr层的位置制备有主腔p型电极，在n型接触层上对应于主腔p型dbr层的位置制备有主腔n型电极。
4、优选地，主腔p型dbr层、有源层与n型dbr层构成主谐振腔，副腔p型dbr层、有源层与n型dbr层构成副谐振腔，主谐振腔与副谐振腔之间通过离子注入进行电隔离，主谐振腔与副谐振腔的水平投影均为圆形、椭圆形或多边形。
5、优选地，在电流限制层的内部对应于主谐振腔与副谐振腔的位置形成有未被氧化的电流孔。
6、优选地，电流孔为圆形、椭圆形或多边形。
7、优选地，有源层为量子点结构、量子阱结构或分离限制异质结结构。
8、优选地，主谐振腔与副谐振腔之间的距离，以及副谐振腔之间的距离为0-30μm。
9、优选地，p型dbr层采用sio2/si3n4介质膜，n型dbr层采用n型掺杂的algaas交叠层。
10、优选地，在有源层与电流限制层之间制备有电流缓冲层。
11、与现有技术相比，本专利技术提供的高速光子-光子共振面发射激光器，采用腔内接触结构，电流不经过p型dbr层，能够有效减小器件的寄生电阻和电容，电流通过n型dbr泄露到副腔，减小主腔电流拥堵效应与副腔损耗。从而提高带宽。
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1.一种腔内接触的高速光子-光子共振面发射激光器，包括N型衬底，在所述N型衬底上依次制备有N型接触层、N型DBR层、有源层、P型接触层和P型DBR层，在所述P型接触层和所述有源层之间和/或者所述N型接触层与所述有源层之间制备有电流限制层，所述P型DBR层包括一个主腔P型DBR层和至少一个副腔P型DBR层，其特征在于，在所述P型接触层上对应于所述主腔P型DBR层的位置制备有主腔P型电极，在所述N型接触层上对应于所述主腔P型DBR层的位置制备有主腔N型电极。
2.如权利要求1所述的腔内接触的高速光子-光子共振面发射激光器，其特征在于，所述主腔P型DBR层、所述有源层与所述N型DBR层构成主谐振腔，所述副腔P型DBR层、所述有源层与所述N型DBR层构成副谐振腔，所述主谐振腔与所述副谐振腔之间通过离子注入进行电隔离，所述主谐振腔与所述副谐振腔的水平投影均为圆形、椭圆形或多边形。
3.如权利要求1所述的腔内接触的高速光子-光子共振面发射激光器，其特征在于，在所述电流限制层的内部对应于所述主谐振腔与所述副谐振腔的位置形成有未被氧化的电流孔。
4.如权利要求
5.如权利要求1所述的腔内接触的高速光子-光子共振面发射激光器，其特征在于，所述有源层为量子点结构、量子阱结构或分离限制异质结结构。
6.如权利要求1所述的腔内接触的高速光子-光子共振面发射激光器，其特征在于，所述主谐振腔与所述副谐振腔之间的距离，以及所述副谐振腔之间的距离为0-30μm。
7.如权利要求1所述的腔内接触的高速光子-光子共振面发射激光器，其特征在于，所述P型DBR层采用SiO2/Si3N4介质膜，所述N型DBR层采用N型掺杂的AlGaAs交叠层。
8.如权利要求1所述的腔内接触的高速光子-光子共振面发射激光器，其特征在于，在所述有源层与所述电流限制层之间制备有电流缓冲层。
...【技术特征摘要】
1.一种腔内接触的高速光子-光子共振面发射激光器，包括n型衬底，在所述n型衬底上依次制备有n型接触层、n型dbr层、有源层、p型接触层和p型dbr层，在所述p型接触层和所述有源层之间和/或者所述n型接触层与所述有源层之间制备有电流限制层，所述p型dbr层包括一个主腔p型dbr层和至少一个副腔p型dbr层，其特征在于，在所述p型接触层上对应于所述主腔p型dbr层的位置制备有主腔p型电极，在所述n型接触层上对应于所述主腔p型dbr层的位置制备有主腔n型电极。
2.如权利要求1所述的腔内接触的高速光子-光子共振面发射激光器，其特征在于，所述主腔p型dbr层、所述有源层与所述n型dbr层构成主谐振腔，所述副腔p型dbr层、所述有源层与所述n型dbr层构成副谐振腔，所述主谐振腔与所述副谐振腔之间通过离子注入进行电隔离，所述主谐振腔与所述副谐振腔的水平投影均为圆形、椭圆形或多边形。
3.如权利要求1所述的腔内接触的高速光子-光子共振面发射激光器...
【专利技术属性】
技术研发人员：佟海霞，佟存柱，
申请(专利权)人：吉光半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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