[發明專利]差頻太赫茲量子級聯激光器在審
| 申請號： | 201810207975.X | 申請日： | 2018-03-13 |
| 公開（公告）號： | CN108365518A | 公開（公告）日： | 2018-08-03 |
| 發明（設計）人： | 程鳳敏;張錦川;劉峰奇;卓寧;王利軍;劉俊岐;劉舒曼;王占國 | 申請（專利權）人： | 中國科學院半導體研究所 |
| 主分類號： | H01S5/343 | 分類號： | H01S5/343;H01S5/34 |
| 代理公司： | 中科專利商標代理有限責任公司 11021 | 代理人： | 任巖 |
| 地址： | 100083 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 量子點 太赫茲量子級聯激光器 源層 多周期 量子阱 插層 差頻 級聯 源區 調諧 非均勻展寬 應變補償 轉化效率 自組織 襯底 聲子 瓶頸 引入 | ||
1.一種差頻太赫茲量子級聯激光器，包括：
襯底；以及
有源區，位于所述襯底上方，所述有源區包括自下而上的多周期級聯的量子點有源層，各周期量子點有源層包括多個自下而上的InGaAs/InAlAs量子阱/壘對，以及位于每兩個InGaAs/InAlAs量子阱/壘對之間插入的量子點插層，所述量子點插層包括應變自組織量子點InAs層和用于應變補償的GaAs層。
2.根據權利要求1所述的差頻太赫茲量子級聯激光器，其中，所述多周期級聯的量子點有源層為一雙上能級量子點有源層；或者
所述有源區包括兩個單上能級量子點有源層；或者
所述有源區包括一單上能級量子點有源層，和一多周期級聯的量子阱有源層，該量子阱有源層包括多個InGaAs/InAlAs量子阱/壘對。
3.根據權利要求2所述的差頻太赫茲量子級聯激光器，其中，還包括一間隔層，位于有源區的兩個單上能級量子點有源層之間或者位于單上能級量子點有源層與所述量子阱有源層之間。
4.根據權利要求3所述的差頻太赫茲量子級聯激光器，其中，所述間隔層為n型摻雜的InGaAs，摻雜濃度為2×1016cm-3，厚度為50nm。
5.根據權利要求1所述的差頻太赫茲量子級聯激光器，其中，還包括：
下歐姆接觸層，位于所述襯底上方；
下波導層，位于所述下歐姆接觸層上方；
上限制層，位于所述有源區上方；
上波導層，位于所述上限制層上方；以及
上歐姆接觸層，位于所述上波導層上方。
6.根據權利要求2所述的差頻太赫茲量子級聯激光器，其中，所述量子點有源層與所述量子阱有源層的周期為20～60。
7.根據權利要求5所述的差頻太赫茲量子級聯激光器，其中，根據權利要求1所述的差頻太赫茲量子級聯激光器，其中，所述下歐姆接觸層為n型摻雜的InGaAs，摻雜濃度為1×1018cm-3，厚度為200nm；和/或
所述上歐姆接觸層為n型摻雜的InP，摻雜濃度為5×1018cm-3，厚度為0.5μm。
8.根據權利要求5所述的差頻太赫茲量子級聯激光器，其中，所述下波導層為n型摻雜的InP，摻雜濃度為2×1016cm-3，厚度為3μm。
9.根據權利要求5所述的差頻太赫茲量子級聯激光器，其中，所述上限制層為n型摻雜的InGaAs，摻雜濃度為2×1016cm-3，厚度為200nm。
10.根據權利要求5所述的差頻太赫茲量子級聯激光器，其中，所述上波導層為n型摻雜的InP，靠近上限制層的3.4μm的上波導層的摻雜濃度為3×1016cm-3，靠近上歐姆接觸層的0.2μm的上波導層的摻雜濃度線性漸變，厚度為3.6μm。
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