[发明专利]一种低发散角分布反馈量子级联激光器结构及制作方法

权利要求书

1.一种低发散角分布反馈量子级联激光器结构，包括：

一衬底；

一下波导层，该下波导层生长在该衬底正面；

一下光限制层，该下光限制层生长在下波导层上；

一有源区，该有源区生长在下光限制层上；

一上光限制层，该上光限制层生长在该有源区上；

一光栅层，该光栅层制作于上光限制层的上；

一上波导层，该上波导层生长在该光栅层上；

一多孔区，该多孔区制作于该上波导层上；其中，所述的下波导层、下光限制层、有源区、上光限制层、光栅层和上波导层的两侧为梯形斜面；

一二氧化硅层，该二氧化硅生长在衬底正面未被下波导层覆盖的部分和下波导层、下光限制层、有源区、上光限制层、光栅层和上波导层的两侧形成的梯形斜面上，以及上波导层上面两侧的边缘部分；

一正面金属电极层，该正面金属电极生长在二氧化硅层的上面、上波导层未被二氧化硅覆盖的部分及多孔区的上面；

一背面电极层，该背电极层生长在衬底的背面。

2.如权利要求1所述的一种低发散角分布反馈量子级联激光器结构，其中所述的衬底为InP衬底，掺杂浓度为1×10¹⁷-3×10¹⁷cm^-3。

3.如权利要求1所述的一种低发散角分布反馈量子级联激光器结构，其中所述的下波导层的材料为InP，该波导层为n型掺杂，掺杂浓度为2×10¹⁶-4×10¹⁶cm^-3，层厚为1-2μm。

4.如权利要求1所述的一种低发散角分布反馈量子级联激光器结构，其中所述的下光限制层的材料为InGaAs，该下光限制层为n型掺杂，掺杂浓度为2×10¹⁶-4×10¹⁶，层厚为0.3-0.5μm。

5.如权利要求1所述的一种低发散角分布反馈量子级联激光器结构，其中所述的有源区由20-60个周期的InGaAs/InAlAs组成，该有源区对应的波长为2-12μm。

6.如权利要求1所述的一种低发散角分布反馈量子级联激光器结构，其中所述的上光限制层的材料为InGaAs，该上光限制为n型掺杂，掺杂浓度为2×10¹⁶-4×10¹⁶，层厚为0.3-0.5μm。

7.如权利要求1所述的一种低发散角分布反馈量子级联激光器结构，其中所述的光栅层的材料为InGaAs/InP。

8.如权利要求1所述的一种低发散角分布反馈量子级联激光器结构，其中所述的上波导层的材料为InP，该波导层为n型掺杂，且为先生长低掺杂材料，层厚为2-3μm，浓度为2×10¹⁶-4×10¹⁶cm^-3，再生长高掺杂材料，且层厚为0.4-1μm，浓度为5×10¹⁸-1×10¹⁹cm^-3。

9.如权利要求1所述的一种低发散角分布反馈量子级联激光器结构，其中所述的多孔区由为InP/空气组成，多孔区的宽度为100-500μm，长度为500-1000μm，孔结构的直径为0.1-0.5μm，深度为0.4-4μm。