[发明专利]红外半导体激光器有源区、半导体激光器及其制作方法

权利要求书

1.一种红外半导体激光器的有源区，其特征在于，所述有源区包括量子阱结构，所述量子阱结构中势阱层的材料为In_mGa_1-mAs_1-nBi_n，所述量子阱结构中势垒层的材料为In_xGa_1-xAs_1-yBi_y，其中m=0.48～0，n=0.04～0.34；x=0.48～0.54，y=0.04～0。

2.根据权利要求1所述红外半导体激光器的有源区，其特征在于，所述势垒层上还设置有波导层，所述波导层的材料为In_xGa_1-xAs_1-yP_y，其中x=0.53～1，y=0～1。

3.根据权利要求2所述红外半导体激光器的有源区，其特征在于，所述量子阱结构为单量子阱结构；所述单量子阱结构中的势垒层为渐变势垒层，势垒层的材料In_xGa_1-xAs_1-yBi_y中,x、y的取值按照远离势阱层的方向分别从0.48～0.54、0.04～0连续渐变；所述波导层为渐变波导层，波导层的材料In_xGa_1-xAs_1-yP_y中x、y的取值按照远离势垒层的方向分别从0.53～1、0～1连续渐变。

4.根据权利要求2或3所述红外半导体激光器的有源区，其特征在于，所述有源区中势阱层的厚度为4～10nm，势垒层的厚度为8～20nm，波导层的厚度为100～500nm。

5.根据权利要求1所述红外半导体激光器的有源区，其特征在于，所述量子阱结构为多量子阱结构，所述多量子阱结构的周期数为K,K的范围是2～30。

6.根据权利要求5所述红外半导体激光器的有源区，其特征在于，所述多量子阱结构包括依次叠层设置的In_xGa_1-xAs_1-yBi_y第一势垒层、In_mGa_1-mAs_1-nBi_n势阱层、In_xGa_1-xAs_1-yBi_y势垒层、交替叠层设置的In_mGa_1-mAs_1-nBi_n势阱层和In_xGa_1-xAs_1-yBi_y势垒层直至第K周期的In_mGa_1-mAs_1-nBi_n势阱层、In_xGa_1-xAs_1-yBi_y第二势垒层，其中，所述第一、第二势垒层的材料In_xGa_1-xAs_1-yBi_y中，x、y的取值按照远离势阱层的方向分别从0.48～0.54、0.04～0连续渐变；所述In_xGa_1-xAs_1-yBi_y势垒层中,x=0.53，y=0；所述势阱层的材料In_mGa_1-mAs_1-nBi_n中，m=0.48～0，n=0.04～0.34。

7.一种红外半导体激光器，其特征在于，包括如权利要求1-6任一所述的有源区。

8.根据权利要求7所述红外半导体激光器，其特征在于，该半导体激光器包括依次叠层设置的N型InP衬底、N型InP缓冲层、N型InGaAsP限制层、N型InGaAsP波导层、所述有源区、P型InGaAsP波导层、P型InGaAsP限制层以及P型InP欧姆接触层。