[发明专利]变周期倾斜光栅激光器及制备方法

权利要求书

1.一种变周期倾斜光栅激光器的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：在一衬底上依次生长n-型限制层、n-型波导层、有源层、p-型波导层、p-型限制层、p-型接触层，该p-型接触层的厚度为100nm-200nm；

步骤2：在p-型接触层、p-型限制层及p-型波导层上，采用光刻和干法刻蚀方法间隔制作出倾斜两光栅条，刻蚀深度大于p-型接触层和p-型限制层厚度之和，小于p-型接触层、p-型限制层及p-型波导层厚度之和，该两光栅条之间为倾斜的注入区；光栅条的部分为倾斜的横向分布的变周期光栅结构，另一光栅条的部分为倾斜的横向分布的变周期光栅结构；

步骤3：在倾斜的横向分布的变周期光栅结构和倾斜的横向分布的变周期光栅结构上制作绝缘层；

步骤4：在倾斜的横向分布的变周期光栅结构以及他们之间的注入区上生长正电极；

步骤5：将衬底减薄抛光；

步骤6：在减薄抛光后的衬底的背面制作背电极；

步骤7：退火，解理成矩形的芯片，完成制备。

2.根据权利要求1所述的变周期倾斜光栅激光器的制备方法，其中倾斜的注入区与激光器的解理面法线之间的夹角为5°-20°。

3.根据权利要求1所述的变周期倾斜光栅激光器的制备方法，其中倾斜的横向分布的变周期光栅结构的两光栅条平行于注入区，并且光栅周期满足公式λ＝2nΛsinθ/m，其中λ是入射光波长，n是材料的折射率，Λ是光栅周期，θ是入射光与光栅条之间的夹角，m是光栅级数。

4.根据权利要求1所述的变周期倾斜光栅激光器的制备方法，其中该变周期倾斜光栅激光器是一种面上的结构设计，其衬底材料是GaAs、InP或GaN。

5.一种变周期倾斜光栅激光器，包括：

一衬底；

一n-型限制层，生长在衬底上，其折射率低于衬底和n-型波导层；

一n-型波导层，生长在n-型限制层上；

一有源层，其发射波长覆盖近红外到远红外波段，是量子阱、量子点及带间级联结构；

一p-型波导层，生长在有源层上；

一p-型限制层，生长在p-型波导层上，其折射率低于衬底和p-型波导层；

一p-型接触层，生长在p-型限制层上，该p-型接触层的厚度为100nm-200nm；

其中p-型接触层上向下刻蚀有两倾斜光栅条，刻蚀深度大于p-型接触层和p-型限制层厚度之和，小于p-型接触层、p-型限制层及p-型波导层厚度之和，该两光栅条之间为倾斜的注入区；光栅条的部分为倾斜的横向分布的变周期光栅结构，另一光栅条的部分为倾斜的横向分布的变周期光栅结构。

6.根据权利要求5所述的变周期倾斜光栅激光器，其中倾斜的注入区与激光器的解理面法线之间的夹角为5°-20°。

7.根据权利要求5所述的变周期倾斜光栅激光器，其中倾斜的横向分布的变周期光栅结构和的两光栅条平行于注入区，并且光栅周期满足公式λ＝2nΛsinθ/m，其中λ是入射光波长，n是材料的折射率，Λ是光栅周期，θ是入射光与光栅条之间的夹角，m是光栅级数。

8.根据权利要求5所述的变周期倾斜光栅激光器，其中该变周期倾斜光栅激光器是一种面上的结构设计，适用于GaAs基、InP基或GaN基材料系的外延片。