[发明专利]Si掺杂InAs/GaAs量子点激光器及其制备方法

权利要求书

1.一种Si掺杂InAs/GaAs量子点激光器，包括衬底(10)以及生长于其上的外延层；

所述外延层的下部包括缓冲层(20)、缓冲层(20)上部的下包层(30)以及下包层(30)上部的下波导层(40)；

所述外延层的上部包括上波导层(60)、上波导层(60)上部的上包层(70)以及上包层(70)上部的欧姆接触层(80)；

所述外延层的中部包括量子点有源区(50)，该量子点有源区(50)包括Si掺杂的量子点层(51)、Si掺杂的量子点层(51)上部的第一盖层(52)以及第一盖层(52)上部的第二盖层(53)形成的周期结构。

2.根据权利要求1所述的Si掺杂InAs/GaAs量子点激光器，其特征在于，Si掺杂的量子点层(51)的主体材料为InAs。

3.根据权利要求1所述的Si掺杂InAs/GaAs量子点激光器，其特征在于，所述第一盖层(52)的材料为InGaAs或GaAs，所述第二盖层(53)的材料为GaAs。

4.根据权利要求1所述的Si掺杂InAs/GaAs量子点激光器，其特征在于，所述衬底(10)、缓冲层(20)、下波导层(40)、上波导层(60)以及欧姆接触层(80)的主体材料均为GaAs；其中，所述衬底(10)和缓冲层(20)为n型掺杂GaAs；所述下波导层(40)和上波导层(60)为纯的GaAs；所述欧姆接触层(80)为p型掺杂GaAs。

5.根据权利要求1所述的Si掺杂InAs/GaAs量子点激光器，其特征在于，所述下包层(30)和上包层(70)的主体材料均为AlGaAs；其中所述下包层(30)为n型掺杂AlGaAs；所述上包层(70)为p型掺杂AlGaAs。

6.根据权利要求1所述的Si掺杂InAs/GaAs量子点激光器，其特征在于：

所述周期结构的周期数为1～20；

所述Si掺杂的量子点层(51)其量子点生长厚度为0～10ML，Si的掺杂浓度为1×10³～1×10²⁴cm^-3；

所述第一盖层(52)的生长厚度为0～30nm；

所述第二盖层(53)的生长厚度为0～30nm。

7.一种Si掺杂InAs/GaAs量子点激光器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：取一衬底(10)；

步骤2：在衬底(10)上生长一层缓冲层(20)；

步骤3：在缓冲层(20)上生长下包层(30)；

步骤4：在下包层(30)上生长下波导层(40)；

步骤5：在下波导层(40)上生长量子点有源区(50)，该量子点有源区包括Si掺杂的量子点层(51)；

步骤6：在量子点有源区(50)上生长上波导层(60)；

步骤7：在上波导层(60)上生长上包层(70)；

步骤8：在上包层(70)上生长欧姆接触层(80)。

8.根据权利要求7所述的Si掺杂InAs/GaAs量子点激光器的制备方法，其特征在于，所述量子点有源区(50)通过Si掺杂的量子点层(51)、第一盖层(52)、第二盖层(53)依次生长形成一个周期，所述周期数为1～20。

9.根据权利要求8所述的Si掺杂InAs/GaAs量子点激光器的制备方法，其特征在于，所述Si掺杂的量子点层(51)其量子点生长厚度为0～10ML，Si的掺杂浓度为1×10³～1×10²⁴cm^-3。

10.根据权利要求8所述的Si掺杂InAs/GaAs量子点激光器的制备方法，其特征在于，所述第一盖层(52)的生长厚度为0～30nm；所述第二盖层(53)的生长厚度为0～30nm。