[发明专利]垂直腔面发射半导体激光器结构有效
申请号: | 201910115496.X | 申请日: | 2019-02-14 |
公开(公告)号: | CN111435781B | 公开(公告)日: | 2022-03-18 |
发明(设计)人: | 廖文渊;谭满清;韦欣;郭文涛 | 申请(专利权)人: | 中国科学院半导体研究所 |
主分类号: | H01S5/183 | 分类号: | H01S5/183;H01S5/343 |
代理公司: | 中科专利商标代理有限责任公司 11021 | 代理人: | 任岩 |
地址: | 100083 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 垂直 发射 半导体激光器 结构 | ||
1.一种垂直腔面发射半导体激光器结构,其特征在于,包括:
衬底;
在衬底上外延生长缓冲层、N面电极、N型DBR层、N型空间层、有源区、P型空间层、P型DBR层和P面电极构成激光器谐振腔;
电学氧化限制层,位于激光器驻波波节处,起到电流限制的作用,其中,所述电学氧化限制层,位于所述有源区上端;
光学氧化限制层,位于激光器驻波波腹处,起光学限制的作用,其中,所述光学氧化限制层,位于所述有源区下端;
所述的光学氧化限制层的孔径为8-10μm,且大于电学氧化限制层的孔径大小,所述电学氧化限制层的孔径为4-5μm;
质子注入层,位于所述电学氧化限制层和所述光学氧化限制层上,提高激光器信息传输速率,其中,所述质子注入层位于所述P型DBR层上。
2.根据权利要求1所述的垂直腔面发射半导体激光器结构,其特征在于,所述的电学氧化限制层和光学氧化限制层均为AlGaAs结构,实现电流和光的横向限制。
3.根据权利要求1所述的垂直腔面发射半导体激光器结构,其特征在于,所述的质子注入层的孔径与电学氧化限制层及光学氧化限制层的孔径对准,且质子注入层的孔径不大于电学氧化限制层的孔径。
4.根据权利要求1所述的垂直腔面发射半导体激光器结构,其特征在于,所述的P型DBR层和N型DBR层均为GaAs/AlGaAs结构,N型DBR层的GaAs/AlGaAs对数比P型DBR层多,每对DBR层的厚度为λ/4,λ为激光器的波长。
5.根据权利要求1所述的垂直腔面发射半导体激光器结构,其特征在于,所述的有源区为InGaAs/AlGaAs应变量子阱结构,量子阱个数为3个或5个。
6.根据权利要求1所述的垂直腔面发射半导体激光器结构,其特征在于,所述的N型空间层和P型空间层的材料为InGaAs,其中In的组分小于有源区量子阱InGaAs中的In的组分。
7.根据权利要求1所述的垂直腔面发射半导体激光器结构,其特征在于,所述P面电极为Ti/Au金属,所述N面电极为Au/Ge/Ni金属。
8.根据权利要求1所述的垂直腔面发射半导体激光器结构,其特征在于,所述P面电极和N面电极通过欧姆接触实现电极引出,所述欧姆接触使用Cr/Au。
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