[发明专利]一种激光器及其制作方法

权利要求书

1.一种激光器，其特征在于，包括：激光器芯片，所述激光器芯片至少包括：

衬底、第一限制层、第二限制层、形成在所述衬底上的波导层，以及设置在所述波导层上的光栅，位于所述衬底之上的有源层、N掺杂层、P掺杂层，所述第一限制层、所述有源层、所述第二限制层沿朝向所述衬底的方向依次层叠设置；

所述有源层位于所述N掺杂层和所述P掺杂层之间，并与所述N掺杂层和P掺杂层相互连接，所述N掺杂层、所述P掺杂层和所述有源层在所述衬底上的投影互不交叠；其中，所述有源层，用于在所述P掺杂层和所述N掺杂层的作用下产生光；

所述波导层与所述有源层相对设置，所述光栅、所述有源层在所述衬底上的投影全部重叠或部分重叠；其中，所述波导层用于汇聚并传输所述有源层产生的光，所述光栅用于对所述有源层产生的光进行波段筛选；所述有源层的有源材质的折射率小于波导层的材质的折射率。

2.如权利要求1所述的激光器，其特征在于，

所述有源层的材质为III-V族直接带隙材料，所述波导层的材质为硅。

3.如权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述激光器芯片还包括：

沿所述衬底靠近所述有源层的一侧表面设置的键合层；

其中，所述第二限制层、所述N掺杂层和所述P掺杂层设置在所述键合层远离所述衬底一侧的表面上，且所述波导层位于所述键合层和所述衬底之间。

4.如权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述激光器芯片还包括：

设置于所述N掺杂层上的第一电极，以及设置于所述P掺杂层上的第二电极。

5.一种如权利要求1至4中任一项所述的激光器的制作方法，其特征在于，包括：

提供一衬底；

在所述衬底上形成波导层，所述波导层与所述有源层相对设置，所述有源层的有源材质的折射率小于波导层的材质的折射率；

在所述波导层上形成光栅，所述光栅、所述有源层在所述衬底上的投影部分重叠或全部重叠；

其中，所述波导层用于汇聚并传输所述有源层产生的光，所述光栅用于对所述有源层产生的光进行波段筛选；

在所述衬底上依次键合有源层、P掺杂层、N掺杂层、第一限制层和第二限制层；

其中，所述有源层位于所述N掺杂层和所述P掺杂层之间，并与所述N掺杂层和P掺杂层相互连接，所述N掺杂层、所述P掺杂层和所述有源层在所述衬底上的投影互不交叠，所述有源层，用于在所述P掺杂层和所述N掺杂层的作用下产生光。

6.如权利要求5所述的制作方法，其特征在于，在所述衬底上依次键合有源层、P掺杂层和N掺杂层之前，包括：

提供一基材；

在所述基材上依次形成第一外延材质、有源材质、第二外延材质；

将所述第二外延材质远离所述基材的一面键合在所述衬底上，并去除所述基材；

在所述衬底上依次键合有源层、P掺杂层和N掺杂层，包括：

对所述第一外延材质、所述有源材质和所述第二外延材质进行刻蚀，形成第一限制层、所述有源层和第二限制层，以及第一沟道区、第二沟道区；其中，所述第一限制层、所述有源层和所述第二限制层沿远离所述基材的方向层叠设置；所述有源层位于所述第一沟道区、所述第二沟道区之间；

沿所述第一沟道区、所述第二沟道区分别形成所述N掺杂层和所述P掺杂层，其中，所述N掺杂层、所述P掺杂层和所述有源层沿垂直于所述衬底的厚度方向依次设置。

7.如权利要求5所述的制作方法，其特征在于，在所述衬底上依次键合有源层、P掺杂层和N掺杂层，包括：

其中，在基材上依次形成所述有源层、所述N掺杂层和所述P掺杂层，包括：

在所述基材上依次形成第一外延材质、有源材质、第二外延材质；

对所述第一外延材质、所述有源材质和所述第二外延材质进行刻蚀，形成第一限制层、所述有源层和第二限制层，以及第一沟道区、第二沟道区；其中，所述第一限制层、所述有源层和所述第二限制层沿远离所述基材的方向层叠设置；所述有源层位于所述第一沟道区、所述第二沟道区之间；

沿所述第一沟道区、所述第二沟道区分别形成所述N掺杂层和所述P掺杂层，其中，所述N掺杂层、所述P掺杂层和所述有源层沿垂直于所述衬底的厚度方向依次设置。