[發明專利]超輻射發光二極管

無效

• 申請號: 200710060401.6
• 申請日: 2007-12-28
• 公開（公告）號: CN101197407A
• 公開（公告）日: 2008-06-11
• 發明（設計）人: 張軍;常進;黃曉東;李林松
• 申請（專利權）人: 武漢光迅科技股份有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所
• 代理人: 江鎮華

技術領域

本發明涉及一種超輻射發光二極管。特別是涉及一種能夠提高偏振特性，從而提高器件特性，有利于實現低紋波系數指標的低偏振超輻射發光二極管。

背景技術

超輻射發光二極管(SLD)相對于激光器譜寬范圍寬，相對于發光二極管(LED)輸出功率大。通常從偏振角度上超輻射發光二極管可以粗略分為高偏振超輻射發光二極和低偏振超輻射發光二極管兩種，其中低偏振超輻射發光二極是最近十幾年發展起來的一種新型光電器件，是比普通超輻射發光二極管難度更大、工藝更復雜的光電器件，主要應用于傳感領域。

超輻射發光二極管目前主要應用在光纖傳感上，是影響系統精度的最重要因素之一，也是系統中不可替代的核心部分，可用于通信測試儀表和光相干層析系統等領域。

超輻射發光二極管光發射是一種放大的自發輻射，光在波導中傳播時獲得光增益，是一種具有單程光增益的半導體光放大器件，輻射出的光為短相干長度光。SLD具有較寬的光譜，光譜調制度一般小，光輸出功率可以與普通LD相比，而遠大于LED；光束發散角也與LD相近而窄于LED，易于與單模光纖耦合，單模尾纖輸出功率可達毫瓦(mW)量級。

超輻射發光二極管(SLD)，通常RWG結構為臺形脊波導，結構簡單，容易制作，工藝步驟少。

目前低偏振SLD所采用的是量子阱結構，要想實現此類器件低偏振度，很難在技術上取得突破，尤其是在可靠性問題上難以得到解決。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種能夠提高偏振特性，從而提高器件特性，有利于實現低紋波系數指標的低偏振超輻射發光二極管。

本發明所采用的技術方案是：一種超輻射發光二極管，是由襯底、下包層、下分別限制層、有源區、上分別限制層、上包層、光限制層和歐姆接觸層依次構成材料生長部分，在歐姆接觸層上通過介質絕緣層形成有P型電極層，在襯底的下面形成有N型電極層，所述的位于下分別限制層和上分別限制層之間的有源區采用體材料結構，且有源區的發光波長范圍是0.85μm到1.7μm。

所述的依次構成的歐姆接觸層、介質絕緣層和P型電極層均采用倒臺形脊波導結構。

所述的依次形成的歐姆接觸層和介質絕緣層采用倒臺形脊波導結構，在倒臺形脊波導兩側的凹陷處采用空氣或者BCB化合聚合物填充形成平面，所述的平面上形成有P型電極層。

所述的低偏振超輻射發光二極管的波導方向與低偏振超輻射發光二極管的出光端面法線的夾角θ為7-15°

兩側的出光端面鍍10^-4反射率的高增透多層光學介質膜(13)。

本發明所采用的另一技術方案是：一種超輻射發光二極管，是由襯底、下包層、有源區、上包層、光限制層和歐姆接觸層依次構成材料生長部分，在歐姆接觸層上通過介質絕緣層形成有P型電極層，在襯底的下面形成有N型電極層，所述的位于下分別限制層和上分別限制層之間的有源區采用體材料結構，且有源區的發光波長范圍是0.85μm到1.7μm。

所述的依次構成的歐姆接觸層、介質絕緣層和P型電極層均采用倒臺形脊波導結構。

所述的依次形成的歐姆接觸層和介質絕緣層采用倒臺形脊波導結構，在倒臺形脊波導兩側的凹陷處采用空氣或者BCB化合聚合物填充形成平面，所述的平面上形成有P型電極層。

所述的低偏振超輻射發光二極管的波導方向與低偏振超輻射發光二極管的出光端面法線的夾角θ為7-15°

兩側的出光端面鍍10^-4反射率的高增透多層光學介質膜。

本發明的低偏振超輻射發光二極管，結合材料有源區設計和波導結構完成低偏振度設計，具有工藝簡單、可靠性高的特點。本發明可應用于0.85μm到1.7μm波段；本發明用脊形波導(RWG)結構減小串連電阻，提高注入效率，從而提高器件特性；本發明采用傾斜波導，彎曲波導結構后，高增透膜要求可以降低1到2個數量級，有利于實現低紋波系數指標的超輻射發光二極管。

附圖說明

圖1是本發明的材料生長結構圖；

圖2a是本發明采用簡單脊波導結構的超輻射發光二極管橫截面結構示意圖；

圖2b是本發明采用平面化脊波導結構的超輻射發光二極管橫截面結構示意圖；

圖3是本發明脊波導超輻射發光二極管的俯視圖，其中：

圖3a是傾斜條形結構；圖3b是彎曲波導結構；

圖4a是本發明的雙端面光增透膜結構的光反饋消除結構；

圖4b是本發明的雙端面光增透膜結構結合吸收區域結構的光反饋消除結構。

其中：