一种近红外通讯波段垂直发射纳米线激光器及其制备方法技术

技术编号:40564114 阅读:26 留言:0更新日期:2024-03-05 19:27
本发明专利技术公开了一种近红外通讯波段垂直发射纳米线激光器及其制备方法,属于激光技术领域。激光器包括磷化铟基底,所述磷化铟基底上沉积有二氧化硅薄膜,所述二氧化硅薄膜上开设有开孔,所述开孔内垂直生长有磷化铟纳米线基柱,所述磷化铟纳米线基柱的外层包裹有多重铟镓砷量子阱,所述多重铟镓砷量子阱的外围包裹有磷化铟层。制备方法,包括以下步骤:在磷化铟基底上沉积二氧化硅薄膜,将开孔的阵列图案转移至二氧化硅薄膜上;完成磷化铟纳米线基柱在二氧化硅薄膜上的生长;完成多重铟镓砷量子阱以及磷化铟势垒层的生长;完成最外层的磷化铟层的生长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于激光,具体涉及一种近红外通讯波段垂直发射纳米线激光器及其制备方法


技术介绍

1、半导体纳米线具有独特的几何形状,可以同时作为增益介质和光学腔实现纳米级激光,并且因其体积小,阈值低,成本效益高等优点,纳米线激光器有望在光学互连、医学诊断和超分辨率成像等领域发挥重要作用。特别是在电信波段的纳米线激光可以用作光子集成电路的片上相干光源,有望推动光通信和计算的下一代技术创新。

2、然而,现有的纳米线激光器大多是通过将纳米线放置在水平方向上,从生长衬底向低折射率衬底的机械转移来证明的。在转移过程中,纳米线底部切面由于随机构造断裂而出现不均匀或不光滑,而且纳米线的位置无法精确控制和对准,往往导致激光阈值的增加和不可再现的激光波长,使得实现大规模高密度集成具有挑战性。

3、利用选择性面积外延技术(sae),可以很好地设计和控制在不同衬底上的纳米线形态和位置,利用sae技术尽管对砷化镓纳米线的形貌可以很好地调控,但其晶体中存在大量孪晶、平面缺陷等缺陷,导致非辐射复合中心和光学性能退化。为了在电信窗口内调谐激光峰值,基于铟镓砷的量子结本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种近红外通讯波段垂直发射纳米线激光器,其特征在于,包括磷化铟基底,所述磷化铟基底上沉积有二氧化硅薄膜,所述二氧化硅薄膜上开设有开孔,所述开孔内垂直生长有磷化铟纳米线基柱,所述磷化铟纳米线基柱的外层包裹有多重铟镓砷量子阱,所述多重铟镓砷量子阱的外围包裹有磷化铟层。

2.根据权利要求1所述的近红外通讯波段垂直发射纳米线激光器,其特征在于,所述多重铟镓砷量子阱的层数为十层,所述多重铟镓砷量子阱中的每层铟镓砷量子阱的厚度为0.8nm。

3.根据权利要求1或2所述的近红外通讯波段垂直发射纳米线激光器,其特征在于,所述多重铟镓砷量子阱中的磷:镓:砷:铟的分子比为37.6...

【技术特征摘要】

1.一种近红外通讯波段垂直发射纳米线激光器,其特征在于,包括磷化铟基底,所述磷化铟基底上沉积有二氧化硅薄膜,所述二氧化硅薄膜上开设有开孔,所述开孔内垂直生长有磷化铟纳米线基柱,所述磷化铟纳米线基柱的外层包裹有多重铟镓砷量子阱,所述多重铟镓砷量子阱的外围包裹有磷化铟层。

2.根据权利要求1所述的近红外通讯波段垂直发射纳米线激光器,其特征在于,所述多重铟镓砷量子阱的层数为十层,所述多重铟镓砷量子阱中的每层铟镓砷量子阱的厚度为0.8nm。

3.根据权利要求1或2所述的近红外通讯波段垂直发射纳米线激光器,其特征在于,所述多重铟镓砷量子阱中的磷:镓:砷:铟的分子比为37.6:9.3:15.7:37.4时,所述近红外通讯波段垂直发射纳米线激光器实现940nm波长垂直发射方向的单模激光。

4.根据权利要求1或2所述的近红外通讯波段垂直发射纳米线激光器,其特征在于,所述多重铟镓砷量子阱中的铟、镓、砷、磷的分子比为in0.85ga0.15as0.4p0.6~in0.94ga0.06as0.2p0.8,对应1350~1550nm波段的可调激光峰值。

5.根据权利要求1所述的近红外通讯波段垂直发射纳米线激光器,其特征在于,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:张旭涛刘国龙赵璧君庞宁杰弋瑞轩于海东甘雪涛
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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