[实用新型]一种高性能DFB激光器外延结构

说明书

本实用新型提供一种高性能DFB激光器外延结构，InP衬底上从下至上依次沉积有N‑InP缓冲层，N‑AlInAs限制层、非掺杂AlGaInAs下波导层、非掺杂AlGaInAs量子阱、非掺杂AlGaInAs上波导层、非掺杂P型掺杂的AlInAs限制层、非掺杂P‑InP过渡层、非掺杂InGaAsP光栅层、非掺杂InP联接层、非掺杂第一InGaAsP势垒渐变层、非掺杂第二InGaAsP势垒过渡层及非掺杂InGaAs欧姆接触层，非掺杂P‑InP过渡层中插入第一非掺杂InGaAsP异质结超晶格层和第二非掺杂InGaAsP异质结超晶格层。该DFB激光器外延结构调制速率大，温度特性好，可靠性好。

技术领域

本实用新型涉及DFB激光器技术领域，特别涉及一种高性能DFB激光器外延结构。

背景技术

随着5G商用的日益临近，窄线宽、高边模抑制比和调制速率高的动态单模分布反馈激光器(DFB-LD)成为首选光源。DFB采用折射率周期性变化的光栅调制，具有良好的单纵模特性，边模抑制比可达35dB以上，调制速率可达50GHz以上，可以满足5G移动网络高速率/低时延的应用要求。但由于5G网络应用于户外，要求能在-40～85℃下均能达到高的调制速率，然而在高温下，激光器的载流子侧向泄露严重，且过量的热的声子易把载流子踢出量子阱区，这样会严重影响高温调制速率。为了解决DFB激光器电流侧向泄漏严重的问题，本实用新型提出一种DFB激光器外延结构，减小DFB激光器载流子的侧向泄漏，同时，改善DFB激光器的跳模现象，获得高性能的DFB激光器。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种能减小DFB激光器载流子的侧向泄漏，改善DFB激光器的跳模现象，获得高性能的DFB激光器外延结构。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种高性能DFB激光器外延结构，其特征在于：包括InP衬底，所述InP衬底上从下至上依次沉积有N-InP缓冲层，N-AlInAs限制层、非掺杂AlGaInAs下波导层、非掺杂AlGaInAs量子阱、非掺杂AlGaInAs上波导层、非掺杂P型掺杂的AlInAs限制层、非掺杂P-InP过渡层、非掺杂InGaAsP光栅层、非掺杂InP联接层、非掺杂第一InGaAsP势垒渐变层、非掺杂第二InGaAsP势垒过渡层及非掺杂InGaAs欧姆接触层，所述非掺杂P-InP过渡层中插入有张应变的第一非掺杂InGaAsP异质结超晶格层和压应变的第二非掺杂InGaAsP异质结超晶格层。

优选的，所述第一非掺杂InGaAsP异质结超晶格层厚度为2.5nm、波长为1100nm、应变为张应变7000-8000ppm，所述第二非掺杂InGaAsP异质结超晶格层厚度为2.5nm、波长为1100nm、应变为压应变9000-10000ppm，所述第一非掺杂InGaAsP异质结超晶格层与所述第二非掺杂InGaAsP异质结超晶格层之间设有5nm的InP层。

如上所述，本实用新型具有以下有益效果：该高性能DFB激光器外延结构的P型外延层均不掺杂，而是在制作脊波后通过MOCVD进行Zn的扩散，可以限制载流子仅在脊波导下方注入，这样能解决激光器的载流子侧向泄露严重的问题。在InP过渡层中插入两组应变的异质结超晶格层，应变的异质结超晶格层兼顾腐蚀截止层的作用，有利于二次外延生长时及InP原子的迁移，能提高光栅掩埋层的材料质量，提高DFB激光器的性能；采用后扩散工艺形成激光器P型外延层，严格定义载流子注入区，获得的DFB激光器阈值和串联电阻低，调制速率大，温度特性好，可靠性好。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为本实用新型实施例一次外延生长后的外延片结构示意图。

图3为本实用新型实施例形成光栅层时的结构示意图。

图4为本实用新型脉冲气流法生长光栅掩埋层时反应室内的温度、气体脉冲通入方式与生长时间的关系图。