一种基于锑-磷材料系统的应变量子阱激光器技术方案

本发明专利技术提供了一种基于锑‑磷材料系统的应变量子阱激光器，属于半导体激光器技术领域；解决了经典的InGa(As)Sb‑AlGaAsSb I型应变量子阱结构的价带带阶不大，对空穴的束缚能力不强等问题；包括衬底，以及在衬底上依次外延生长的缓冲层、下限制层、下波导层、下量子势垒层、量子阱、上量子势垒层、上波导层、上限制层和保护层，衬底和缓冲层采用InPSb材料，下限制层和上限制层采用与衬底材料晶格匹配的InAlPSb材料，下波导层、下量子势垒层、上量子势垒层、上波导层均采用与衬底材料晶格匹配的AlGaPSb材料，量子阱采用与衬底材料晶格失配的InGaPSb材料；本发明专利技术把磷引入经典结构，即采用锑‑磷的材料系统，能有效提高价带带阶和热导率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供了一种基于锑-磷材料系统的应变量子阱激光器，属于半导体激光器。

技术介绍

1、半导体激光器，是一种基于半导体材料的激光器。它们是现代微电子和光电子技术中非常重要的组成部分，具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、可靠性高、易于集成和调制等优点。半导体激光器的工作原理基于半导体材料的能带结构：当电流通过半导体材料时，电子从低能级跃迁到高能级，然后通过受激发射过程释放出光子；这些光子在激光器的谐振腔中来回反射，通过光的放大作用产生相干光，即激光。常见的半导体激光器由有源区、波导层、限制层和反射镜等组成。它可以被应用于光通信、数据存储、工业加工、医疗、医美、军事国防、传感等多个领域。

2、目前，半导体激光器已经在可见光波段实现了大规模的商用，并逐步拓展到近红外波段。然而，随着人类科学技术的进步，人们对于更长波长的使用需求也与日俱增，中红外波段逐渐成为了半导体激光器的前沿。

3、锑化物半导体材料，由于具有合适大小的禁带宽度，且可以通过巧妙的能带工程来调控带隙，是能覆盖中红外波段的理想材料体系。由于材料的优异性质，锑化物半导体激光器本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于锑-磷材料系统的应变量子阱激光器，包括衬底，以及在衬底上依次外延生长的缓冲层、下限制层、下波导层、下量子势垒层、量子阱、上量子势垒层、上波导层、上限制层和保护层，其特征在于：所述衬底和缓冲层采用InPSb材料，所述下限制层和上限制层采用与衬底材料晶格匹配的InAlPSb材料，所述下波导层、下量子势垒层、上量子势垒层、上波导层均采用与衬底材料晶格匹配的AlGaPSb材料，所述量子阱采用与衬底材料晶格失配的InGaPSb材料。

2.根据权利要求1所述的一种基于锑-磷材料系统的应变量子阱激光器，其特征在于：所述InPSb的组分比例为InPzSb1-z，其中z=0.57-...

【技术特征摘要】

1.一种基于锑-磷材料系统的应变量子阱激光器，包括衬底，以及在衬底上依次外延生长的缓冲层、下限制层、下波导层、下量子势垒层、量子阱、上量子势垒层、上波导层、上限制层和保护层，其特征在于：所述衬底和缓冲层采用inpsb材料，所述下限制层和上限制层采用与衬底材料晶格匹配的inalpsb材料，所述下波导层、下量子势垒层、上量子势垒层、上波导层均采用与衬底材料晶格匹配的algapsb材料，所述量子阱采用与衬底材料晶格失配的ingapsb材料。

2.根据权利要求1所述的一种基于锑-磷材料系统的应变量子阱激光器，其特征在于：所述inpsb的组分比例为inpzsb1-z，其中z=0.57-0.85。

3.根据权利要求2所述的一种基于锑-磷材料系统的应变量子阱激光器，其特征在于：所述inalpsb的组分比例为inx1al1-x1py1sb1-y1；

4.根据权利要求2所述的一种基于锑-磷材料系统的应变量子阱激光器，其特征在于：所述algapsb的组分比例为alx2ga1-x2py2sb1-y2，其中x2=0.17-1.0，且满足y2=(0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨海峰，张培峰，
申请(专利权)人：山西创芯光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：