[发明专利]环形腔面发射差频太赫兹量子级联激光器的制备方法

权利要求书

1.一种环形腔面发射差频太赫兹量子级联激光器的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：在一衬底上依序生长下波导层、下光学限制层、第一有源层、间隔层、第二有源层、上光学限制层和上波导层；

步骤2：移除上波导层，在上光学限制层上呈放射状向下刻蚀多条光栅，形成一个双周期的环形光栅；

步骤3：在刻蚀后的上光学限制层上重新生长上波导层；

步骤4：在上波导层上向下刻蚀一环形脊结构，刻蚀深度到达下光学限制层；

步骤5：在刻蚀后的环形脊结构的沟槽中填满半绝缘InP：Fe；

步骤6：在沟槽中填满半绝缘InP：Fe的环形脊结构上蒸发正面金属电极，镀金；

步骤7：将衬底减薄，抛光，在衬底的背面蒸发背面金属电极；

步骤8：刻蚀背面金属电极，制备出二级环形表面金属光栅，完成制备。

2.按权利要求1所述的环形腔面发射差频太赫兹量子级联激光器的制备方法，其中所述的衬底的材料为半绝缘InP。

3.按权利要求1所述的环形腔面发射差频太赫兹量子级联激光器的制备方法，其中所述的下波导层的材料为n型掺杂的InGaAs。

4.按权利要求1所述的环形腔面发射差频太赫兹量子级联激光器的制备方法，其中所述的下光学限制层的材料为n型掺杂的InP。

5.按权利要求1所述的环形腔面发射差频太赫兹量子级联激光器的制备方法，其中所述的第一有源层和第二有源层由20-40个周期的InGaAs/InAlAs量子阱组成，该第一有源层和第二有源层对应的波长为7-11μm。

6.按权利要求1所述的环形腔面发射差频太赫兹量子级联激光器的制备方法，其中所述间隔层的材料为n型掺杂的InGaAs。

7.按权利要求1所述的环形腔面发射差频太赫兹量子级联激光器的制备方法，其中所述的上光学限制层（ 7） 的材料为n型掺杂的InGaAs，所述的在上光学限制层（ 7） 上制备的光栅结构为InGaAs/InP，该光栅结构具有一级分布反馈结构。

8.按权利要求1所述的环形腔面发射差频太赫兹量子级联激光器的制备方法，其中所述的上波导层的材料为n型掺杂的InP；所述的正面金属电极的材料为Au/Ge/Ni/Au。

9.按权利要求1所述的环形腔面发射差频太赫兹量子级联激光器的制备方法，其中所述的背面金属电极的材料为Ti/Au。

10.按权利要求1所述的环形腔面发射差频太赫兹量子级联激光器的制备方法，其中所述的二级环形金属光栅由金属/air组成，该金属材料为Ti/Au，该二级环形金属光栅的周期由公式：Λ_g＝λ_THz/(n_InP·cosθ_c)决定，其中λ_THz为太赫兹波长，n_InP为太赫兹波在衬底的折射率，θ_c为Cerenkov辐射角。