[發明專利]分布式反饋激光器及其制備方法

無效

• 申請號: 201210213813.X
• 申請日: 2012-06-25
• 公開（公告）號: CN102738701A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 郭文濤;譚滿清
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01S5/12
• 分類號: H01S5/12;H01S5/125
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種分布式反饋激光器，包括自下而上沉積于襯底上的以下各層：下限制層、下波導層、有源區、上波導層、上限制層和歐姆接觸層；

所述分布式反饋激光器的中部兩側刻蝕有溝槽，所述溝槽的底部形成于所述歐姆接觸層與所述有源區之間的任意位置；

在所述分布式反饋激光器的中部，兩所述溝槽之間形成脊形波導結構，該脊型波導結構的兩側面形成分布式反饋光柵。

2.根據權利要求1所述的分布式反饋激光器，其中，所述溝槽的底部形成于所述上限制層內的一位置。

3.根據權利要求1所述的分布式反饋激光器，其中，所述分布式反饋光柵的級數介于1至3級之間，周期介于440nm至480nm之間。

4.根據權利要求3所述的分布式反饋激光器，其中，位于所述脊形波導結構左、右兩側的分布式反饋光柵對稱，該分布式反饋光柵為3級光柵，周期為460nm。

5.根據權利要求1所述的分布式反饋激光器，其中，所述溝槽的寬度介于10μm至30μm之間，所述脊形波導結構的寬度介于2μm至4μm之間，所述分布式反饋光柵的寬度介于0.4μm至0.6μm之間。

6.根據權利要求5所述的分布式反饋激光器，其中，所述溝槽的寬度為20μm，所述脊形波導結構的寬度2.5μm，所述分布式反饋光柵的寬度為0.5μm。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的分布式反饋激光器，其中，所述下波導層和上波導層均為線性緩變折射率結構，兩者的折射率自所述有源區向外逐漸減小。

8.根據權利要求7所述的分布式反饋激光器，其中：

下波導層為Al_0.35-0.05GaAs材料，其厚度為70nm，Al組分由0.35至0.05線性緩變；

上波導層為Al_0.05-0.35GaAs材料，其厚度為70nm，Al組分由0.05至0.35線性緩變。

9.根據權利要求1至6中任一項所述的分布式反饋激光器，還包括：

緩沖層和下組分緩沖層，形成于所述襯底和下限制層之間，用于調節襯底和下限制層之間的晶格失配；

上組分緩沖層，形成于所述上限制層和歐姆接觸層之間，用于調節上限制層和歐姆接觸層的晶格匹配。

10.根據權利要求9所述的分布式反饋激光器，其中，

所述緩沖層為n-GaAs材料，其厚度為0.5μm；

所述下組分緩沖層為n-Al_0.05-0.35GaAs材料，其厚度為0.15μm，Al成分的含量自下而上逐漸增大；

所述組分緩變層為p-Al_0.35-0.05GaAs材料，其厚度為0.15μm，Al成分的含量自下而上逐漸減小。

11.根據權利要求1至6中任一項所述的分布式反饋激光器，其中，

所述襯底為(100)面的n-GaAs材料；

所述下限制層為n-Al_0.35Ga_0.65As材料，其厚度為1.5μm；

所述上限制層為p-Al_0.35Ga_0.65As材料，其厚度為1.5μm；

所述歐姆接觸層為P⁺-GaAs材料，其厚度為200nm。

12.根據權利要求1至6中任一項所述的分布式反饋激光器，其中，所述有源區自下而上包括：

下勢壘層，為GaAs材料，其厚度為10nm；

量子阱層，為In_0.2Ga_0.8As材料，其厚度為7nm；以及

上勢壘層，為GaAs材料，其厚度為10nm。

13.一種分布式反饋激光器的制備方法，包括：

在襯底自下而上沉積：下限制層、下波導層、有源區、上波導層、上限制層和歐姆接觸層；

在所述分布式反饋激光器的中部兩側刻蝕溝槽，所述溝槽的底部位于所述歐姆接觸層與所述有源區之間的任意位置，從而在兩溝槽之間形成脊形波導結構；以及

在所述脊型波導結構的兩側面形成分布式反饋光柵。