[实用新型]一种态密度耦合半导体激光器

说明书

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种态密度耦合半导体激光器，其不同之处在于，其包括衬底，以及在所述衬底上依次生长的缓冲层、下波导层、多周期量子阱层、多周期量子点层、上波导层、包层和接触层。本实用新型可以实现具有低阈值、波长易调控、高温度稳定性的半导体激光器。

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种态密度耦合半导体激光器。

背景技术

自二十世纪九十年代半导体量子点材料制备技术取得突破以来，半导体量子点激光器因其诸多优势受到了科学家们的极大关注。量子点具有三维限制载流子运动的能力，而量子阱只能在一维上限制载流子运动，因此量子点激光器比量子阱激光器具有更好的温度稳定性、更高的微分增益、更小的频率啁啾效应等优越性能。然而目前半导体量子点材料主要采用自组织生长方式制备，存在一定的尺寸分布，因而会造成半导体量子点的态密度分布较宽。例如，InP基InAs量子点材料基态态密度分布的半高宽可以达到100毫电子伏特甚至更高。态密度分布较宽会给InP基InAs量子点激光器带来两方面的影响，一是激光器的峰值增益会下降，二是激光器的激射波长较难调控。技术人员迫切需要克服InP基InAs量子点材料态密度分布较宽给激光器性能带来的不利影响，提高InP基InAs量子点激光器的性能。

相对于InAs量子点，InGaAsP量子阱虽然在载流子限制能力、微分增益方面具有劣势，但也具有如下优势：一，态密度分布集中；二，材料增益高；三，激射波长可以通过增减量子阱厚度、量子阱所受应力等可以精确调控的技术手段来调节。

鉴于此，为克服上述技术缺陷，提供一种态密度耦合半导体激光器成为本领域亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种态密度耦合半导体激光器，可以实现具有低阈值、波长易调控、高温度稳定性的半导体激光器。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为：一种态密度耦合半导体激光器，其不同之处在于：其包括衬底，以及在所述衬底上依次生长的缓冲层、下波导层、多周期量子阱层、多周期量子点层、上波导层、包层和接触层。

按以上技术方案，所述多周期量子阱层的每个周期包括一个量子阱层和在所述量子阱层上生长的一个量子垒层。

按以上技术方案，所述多周期量子阱层的周期数为1-5。

按以上技术方案，所述多周期量子点层的每个周期包括一个量子点层和在所述量子点层上生长的一个盖层。

按以上技术方案，所述多周期量子点层的周期数为1-10。

按以上技术方案，所述多周期量子阱层中的量子阱基态能级态密度分布和所述多周期量子点层中的量子点基态能级态密度分布存在交叠部分。

按以上技术方案，所述多周期量子阱层所发出光子的能量处于所述多周期量子点层的基态能级态密度分布范围之内。

按以上技术方案，所述多周期量子阱层和多周期量子点层之间不存在载流子隧穿。

按以上技术方案，所述多周期量子阱层和和多周期量子点层的各周期之间不存在位置交替。

按以上技术方案，所述多周期量子阱层和多周期量子点层之间的距离不小于10纳米。