[发明专利]一种硅波导输出激光器

权利要求书

1.一种硅波导输出激光器，其特征在于，包括：

III-V族有源结构，用于生成所述激光器的光源，包括：

隧道结层，用于形成反向隧穿电流通道；

N型衬底，设置于所述隧道结层上表面；

P型层，设置于所述隧道结层下表面；

量子阱有源层，设置于所述P型层下表面；

N型层，设置于所述量子阱有源层下表面；

以及，硅波导结构，设置于所述III-V族有源结构之下，用于与所述III-V族有源结构共同形成光学谐振腔和激光输出波导，所述III-V族有源结构和所述硅波导结构通过键合技术集成；

其中，所述N型衬底厚度为100至200微米。

2.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，其中所述的隧道结层为两层重掺杂半导体材料形成的具有电子隧穿效应的PN结，包括N型重掺杂层和P型重掺杂层。

3.根据权利要求2所述的激光器，其特征在于，其中所述的隧道结层中的隧道结包括III-V族元素组成的二元、三元或四元化合物。

4.根据权利要求2所述的激光器，其特征在于，其中所述的N型重掺杂层的掺杂浓度为1×10¹⁹-1×10²⁰原子/cm³，P型重掺杂层的掺杂浓度为1×10¹⁹～5×10²⁰原子/cm³。

5.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，其中所述的P型层包括P型隔离层，P型限制层和P型波导层。

6.根据权利要求5所述的激光器，其特征在于，其中所述的量子阱有源层和隧道结层在结平面法线方向的距离大于量子阱有源层增益波长。

7.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，其中所述的N型层包括N型波导层，N型限制层和N型欧姆接触层。

8.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，其中所述量子阱有源层为由元素周期表中III-V族元素组成的、具有量子阱或量子点结构的、能够产生光增益的化合物半导体材料。

9.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，其中N型衬底和隧道结层中间还配置一缓冲层。

10.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，其中N型衬底为以电子的迁移作为电流传导机制的半导体材料。