[發明專利]集成泵浦光源的長波長垂直腔面發射激光器及制作方法

無效

• 申請號: 200610086551.X
• 申請日: 2006-06-22
• 公開（公告）號: CN101093931A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: 吳旭明;王小東;譚滿清
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01S5/183
• 分類號: H01S5/183;H01S5/20;H01S5/187;H01S5/04;H01S5/343
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 湯保平

1.一種集成泵浦光源的長波長垂直腔面發射激光器，其特征在于，該結構包括：

一襯底，該襯底是磷化銦襯底；

一下布拉格反射鏡，該下布拉格反射鏡制作在襯底上；

一下限制層，該限制層制作在下布拉格反射鏡上，該下限制層是磷化銦材料；

一下波導層，該下波導層制作在下限制層上，該下波導層是帶隙波長為1.2微米的銦鎵砷磷材料；

一有源區，該有源區制作在下波導層上；

一上波導層，該上波導層制作在有源區上，該上波導層是帶隙波長為1.2微米的銦鎵砷磷材料；

一上限制層，該上限制層制作在上波導層上，該上限制層是磷化銦材料；

一上布拉格反射鏡，該上布拉格反射鏡制作在上限制層上面的中間；

一歐姆接觸層，該歐姆接觸層制作在上限制層上，位于上布拉格反射鏡的兩側，該歐姆接觸層是銦鎵砷材料；

一上電極，該上電極制作在歐姆接觸層上，位于上布拉格反射鏡的兩側，該上電極是金鋅金材料；

一下電極，該下電極制作在襯底的下面，該下電極是金鍺鎳材料。

2.根據權利要求1所述的集成泵浦光源的長波長垂直腔面發射激光器，其特征在于，其中所述下布拉格反射鏡由40對組合材料組成，每一對組合材料包括鋁鎵銦砷層和磷化銦層；該鋁鎵銦砷層/磷化銦層的材料與磷化銦晶格匹配，在磷化銦襯底上生長出來。

3.根據權利要求1所述的集成泵浦光源的長波長垂直腔面發射激光器，其特征在于，其中所述的有源區由兩部分構成，一部分是垂直腔面發射激光器的有源區，另一部分是泵浦激光器的有源區。

4.根據權利要求1所述的集成泵浦光源的長波長垂直腔面發射激光器，其特征在于，其中所述的上布拉格反射鏡由3對組合材料組成，每一對組合材料包括氧化鎂和硅。

5.一種集成泵浦光源的長波長垂直腔面發射激光器的制作方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

(1)使用金屬有機化學氣相沉積設備在襯底上依次生長下布拉格反射鏡、下限制層、下波導層；

(2)在外延片的表面通過光刻工藝形成二氧化硅掩模圖形，腐蝕掉下波導層；

(3)采用選擇區域生長技術，在外延片上依次生長出下波導層、B區，而A區的有源區，上波導層和上限制層；

(4)采用量子阱混雜技術使A區的帶隙波長近一步藍移，其中上限制層作為離子注入緩沖層；

(5)腐蝕掉上限制層，使用金屬有機化學氣相沉積設備第三次依次外延生長上限制層和歐姆接觸層；

(6)使用光刻工藝在B區表面開一個無膠窗口；

(7)腐蝕無膠窗口內的歐姆接觸層；

(8)采用帶膠剝離工藝制作上布拉格反射鏡；

(9)制作上電極；

(10)將襯底減薄，拋光；

(11)在襯底的下面制作下電極。

6.根據權利要求5所述的集成泵浦光源的長波長垂直腔面發射激光器的制作方法，其特征在于，其中所述下布拉格反射鏡由40對組合材料組成，每一對組合材料包括鋁鎵銦砷層和磷化銦層；該鋁鎵銦砷層/磷化銦層的材料與磷化銦晶格匹配，在磷化銦襯底上生長出來。

7.根據權利要求5所述的集成泵浦光源的長波長垂直腔面發射激光器的制作方法，其特征在于，其中所述的有源區由兩部分構成，一部分是垂直腔面發射激光器的有源區，另一部分是泵浦激光器的有源區。

8.根據權利要求5所述的集成泵浦光源的長波長垂直腔面發射激光器的制作方法，其特征在于，其中所述的上布拉格反射鏡由3對組合材料組成，每一對組合材料包括氧化鎂和硅。

9.根據權利要求5所述的集成泵浦光源的長波長垂直腔面發射激光器的制作方法，其特征在于，其中所述的步驟(3)使用選擇區域生長技術生長出B區帶隙波長為1.55，而A區帶隙波長為1.45μm的銦鎵砷磷多量子阱有源區；A區帶隙波長為1.55μm的有源區是垂直腔面發射激光器的有源區，而B區帶隙波長為1.45μm的有源區是泵浦激光器的有源區。

10.根據權利要求5所述的集成泵浦光源的長波長垂直腔面發射激光器的制作方法，其特征在于，其中所述的步驟(4)采用然后，通過量子阱混雜技術使A區泵浦激光器有源區的帶隙波長從1.45μm藍移到1.3μm。