[發明專利]一種量子級聯正多邊形微腔激光器及其制作方法

無效

• 申請號: 200910081990.5
• 申請日: 2009-04-15
• 公開（公告）號: CN101867147A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 李敬;黃永箴;楊躍德
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01S5/00
• 分類號: H01S5/00;H01S5/10;H01S5/34;H01S5/343;H01S5/028
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

1.一種量子級聯正多邊形微腔激光器，其特征在于，包括：

一量子級聯外延層的襯底；

一下限制層，位于該襯底之上；

一有源區/注入區，位于該下限制層之上；

一上限制層，在該有源區/注入區之上；

一上包層，包含歐姆接觸層；

該下限制層、有源區/注入區、上限制層和上包層的側壁由絕緣層包裹，該絕緣層由正面電極層包裹。

2.根據權利要求1所述的量子級聯正多邊形微腔激光器，其特征在于，所述量子級聯外延層的襯底采用磷化銦基的量子級聯材料體系，或者采用砷化鎵基的量子級聯材料體系。

3.根據權利要求1所述的量子級聯正多邊形微腔激光器，其特征在于，所述絕緣層采用材料SiO₂材料，進一步起到光學緩沖層的作用，能夠減弱金屬對光的吸收損耗。

4.根據權利要求3所述的量子級聯正多邊形微腔激光器，其特征在于，所述SiO₂絕緣層的厚度是0.3～1μm。

5.根據權利要求1所述的量子級聯正多邊形微腔激光器，其特征在于，所述正面電極層采用Ti/Ag/Au電極層，其中，Ti層起粘附作用，厚度范圍為0.01～0.05μm；Ag層用于增強對光場的限制，獲得高的模式品質因子，厚度取值范圍為0.03～0.4μm；Au層是電極導電層，厚度范圍為0.4～1μm。

6.根據權利要求1所述的量子級聯正多邊形微腔激光器，其特征在于，該正多邊形微腔激光器中正多邊形為正三角形、正方形或正六邊形。

7.一種量子級聯正多邊形微腔激光器的制作方法，其特征在于，包括：

選擇量子級聯外延片；

在選擇的量子級聯外延片上沉積SiO₂掩模層；

刻蝕SiO₂掩模層，將圖案轉移到SiO₂掩模層上；

對量子級聯外延片進行干法刻蝕、濕法腐蝕，然后去除殘余SiO₂掩模層，刻蝕要向下直至刻蝕到量子級聯外延片襯底；

在刻蝕后的量子級聯外延片上生長SiO₂絕緣層，并在正上方刻出電極窗口；

在生長SiO₂絕緣層的量子級聯外延片上沉積正面電極層；以及

減薄、拋光量子級聯外延片襯底背面，沉積背面電極。

8.根據權利要求7所述的量子級聯正多邊形微腔激光器的制作方法，其特征在于，所述量子級聯外延片自下而上依次由襯底、下限制層、有源區/注入區、上限制層和上包層構成。

9.根據權利要求7所述的量子級聯正多邊形微腔激光器的制作方法，其特征在于，所述在量子級聯外延片上沉積SiO₂掩模層的步驟中，SiO₂掩模層的厚度是0.6μm～1.2μm。