[發明專利]基于InAs/GaSb超晶格的中紅外半導體可飽和吸收鏡及其制備方法

有效

• 申請號: 202110003179.6
• 申請日: 2021-01-04
• 公開（公告）號: CN112968345B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 謝國強;覃治鵬;周易;陳建新
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: H01S3/098
• 分類號: H01S3/098
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種基于InAs/GaSb超晶格的中紅外半導體可飽和吸收鏡，其特征在于，包括：

GaSb襯底；在該GaSb襯底的下表面鍍有高透膜；

InAs/GaSb超晶格，該InAs/GaSb超晶格制作在所述GaSb襯底上；

反射膜，該反射膜制作在所述InAs/GaSb超晶格上；

所述的反射膜由多對ZnS和YbF₃膜層構成，且所述的YbF₃膜層與所述InAs/GaSb超晶格相接。

2.根據權利要求1所述的基于InAs/GaSb超晶格的中紅外半導體可飽和吸收鏡，其特征在于，在所述的反射膜的上表面粘接有熱沉。

3.根據權利要求1所述的基于InAs/GaSb超晶格的中紅外半導體可飽和吸收鏡，其特征在于，所述的InAs/GaSb超晶格包括交替生長的GaSb層和InAs層，在所述的GaSb層和InAs層之間包含InSb過渡層調節材料失配，所述的InAs/GaSb超晶格的周期為20-100，每個周期內InAs和GaSb的厚度為5-30個原子層，可覆蓋中波到長波的紅外吸收，其具體厚度根據激光波長和超晶格材料吸收系數決定。

4.根據權利要求1所述的基于InAs/GaSb超晶格的中紅外半導體可飽和吸收鏡，其特征在于，所述的InAs/GaSb超晶格位于駐波光場的波峰位置。

5.根據權利要求1所述的基于InAs/GaSb超晶格的中紅外半導體可飽和吸收鏡，其特征在于，所述的反射膜是周期性YbF₃/ZnS薄膜堆疊而成，YbF₃和ZnS薄膜的厚度均為激光中心波長的四分之一。

6.權利要求1-5任一所述的基于InAs/GaSb超晶格的中紅外半導體可飽和吸收鏡的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

首先，對GaSb半導體基片拋光獲得GaSb襯底；

然后，采用分子束外延技術在GaSb襯底上交替生長短周期結構的InAs納米層、InSb過渡層、GaSb納米層形成InAs/GaSb超晶格；

其次，利用真空離子束濺射技術在InAs/GaSb超晶格表面和襯底表面分別鍍上反射膜和高透膜；

最后，將制備的樣品通過導熱膠粘貼在高熱導率的金屬熱沉上，制備成中紅外半導體可飽和吸收鏡。