[發明專利]一種外延結構及其光柵結構制備方法有效
| 申請號： | 201510848139.6 | 申請日： | 2015-11-26 |
| 公開（公告）號： | CN105429003B | 公開（公告）日： | 2019-08-13 |
| 發明（設計）人： | 仇伯倉;胡海 | 申請（專利權）人： | 深圳瑞波光電子有限公司;深圳清華大學研究院 |
| 主分類號： | H01S5/343 | 分類號： | H01S5/343 |
| 代理公司： | 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280 | 代理人： | 李慶波 |
| 地址： | 518055 廣東省深圳市南山區西麗*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 外延 結構 及其 光柵 制備 方法 | ||
1.一種外延結構，其特征在于，所述外延結構包括襯底以及沿第一方向疊層設置于所述襯底上的N型包層、第二限制層、量子阱層、第一限制層、第二P型包層、波導層和第一P型包層，其中在垂直于所述第一方向的第二方向上，所述波導層劃分為量子阱混雜增強區以及量子阱混雜抑制區，其中所述量子阱混雜增強區和量子阱混雜抑制區在所述第二方向上的一定區域交替排列，以利用所述量子阱混雜增強區和量子阱混雜抑制區的折射率在所述第二方向上周期性變化形成光柵結構；
其中，在進行量子阱混雜之前整體外延結構已形成，以避免二次外延，所述波導層為由至少兩種不同折射率的材料交替形成的超晶格疊層結構，所述超晶格疊層結構經量子阱混雜工藝處理形成所述量子阱混雜抑制區和所述量子阱混雜增強區，其中所述量子阱混雜抑制區內的所述至少兩種不同的材料的混雜程度小于所述量子阱混雜增強區內的所述至少兩種不同的材料的混雜程度；
其中，在所述量子阱混雜增強區中所述波導層的超晶格疊層結構中的兩種不同材料被變為組分一致的一種材料；所述第一限制層的折射率與所述第二限制層的折射率相同，且所述第一限制層和第二限制層的折射率介于所述至少兩種不同折射率的材料的最高折射率和最低折射率之間，所述第一限制層和第二限制層的折射率為對應層的平均折射率；
所述第一限制層和所述第二限制層分別為由單一折射率材料形成的分別限制異質結結構，所述第一限制層和所述第二限制層均由Al0.2Ga0.8As組成，厚度分別為100nm，所述量子阱層由In0.16GaAs組成，厚度為8nm，所述N型包層由Al0.35Ga0.65As組成，厚度為2000nm，所述第一P型包層和所述第二P型包層均由Al0.35Ga0.65As組成，厚度分別為2000nm和100nm；所述波導層由5個周期的Al0.5Ga0.5As/GaAs相間堆疊而成，Al0.5Ga0.5As薄層中的Al向GaAs薄層中遷移，GaAs薄層中的Ga向Al0.5Ga0.5As薄層中遷移，使兩種材料在所述量子阱混雜增強區對應的所述波導層中實現混雜。
2.根據權利要求1所述的外延結構，其特征在于，所述第一限制層和所述第二限制層分別為由單一折射率材料形成的分別限制異質結結構。
3.根據權利要求1所述的外延結構，其特征在于，所述量子阱混雜增強區和量子阱混雜抑制區的交替排列的區域靠近所述外延結構的腔面設置，所述交替排列的區域以外的其他區域遠離所述外延結構的腔面設置。
4.一種光柵結構的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步驟：
提供襯底；
在所述襯底上依次形成N型包層、第二限制層、量子阱層、第一限制層和第二P型包層；
在所述第二P型包層上形成沿第一方向疊層設置的波導層，其中所述波導層為由至少兩種不同折射率的材料交替形成的超晶格疊層結構；
在所述波導層上形成第一P型包層，其中所述第一P型包層和第二P型包層分別與所述波導層相鄰設置；
在垂直于所述第一方向的第二方向上，將所述波導層劃分為交替排列的量子阱混雜增強區以及量子阱混雜抑制區；
在所述波導層上方形成一層絕緣介質膜，然后通過半導體曝光工藝，在所述絕緣介質膜上表面形成對應圖案分布的光刻膠；
采用離子注入工藝，以所述光刻膠為掩膜將誘導混雜材料注入所述波導層，其中所述光刻膠的分布圖案設置成使得所述誘導混雜材料在所述量子阱混雜增強區的對應位置的注入量大于在所述量子阱混雜抑制區的對應位置的注入量，其中，所述誘導混雜材料能夠誘導其所在區域內的量子阱混雜；
將所述誘導混雜材料注入后的所述波導層在氮氣保護下在退火爐中進行循環退火；
其中，在進行量子阱混雜之前整體外延結構已形成，以避免二次外延，所述量子阱混雜抑制區內的所述至少兩種不同的材料的混雜程度小于所述量子阱混雜增強區內的所述至少兩種不同的材料的混雜程度，以利用所述量子阱混雜增強區和量子阱混雜抑制區的折射率在所述第二方向上周期性變化形成光柵結構；
其中，所述絕緣介質膜的厚度范圍為200-1000nm，所述光刻膠的厚度范圍為2-5μm，所述誘導混雜材料包括B+或P+；
所述第一限制層和所述第二限制層分別為由單一折射率材料形成的分別限制異質結結構，所述第一限制層和所述第二限制層均由Al0.2Ga0.8As組成，厚度分別為100nm，所述量子阱層由In0.16GaAs組成，厚度為8nm，所述N型包層由Al0.35Ga0.65As組成，厚度為2000nm，所述第一P型包層和所述第二P型包層均由Al0.35Ga0.65As組成，厚度分別為2000nm和100nm；所述波導層由5個周期的Al0.5Ga0.5As/GaAs相間堆疊而成，Al0.5Ga0.5As薄層中的Al向GaAs薄層中遷移，GaAs薄層中的Ga向Al0.5Ga0.5As薄層中遷移，使兩種材料在所述量子阱混雜增強區對應的所述波導層中實現混雜。
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息，商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于深圳瑞波光電子有限公司;深圳清華大學研究院，未經深圳瑞波光電子有限公司;深圳清華大學研究院許可，擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業授權和技術合作，請聯系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201510848139.6/1.html，轉載請聲明來源鉆瓜專利網。
- 上一篇：安全配電箱
- 下一篇：一種端面泵浦調阻激光器的設計方法
