[发明专利]一种基于GaAsOI衬底的InAs量子点激光器结构及制备方法

权利要求书

1.一种基于GaAsOI衬底的InAs量子点激光器结构，其特征在于，包括依次层叠设置的GaAsOI衬底、GaAs缓冲层和下接触层、AlGaAs下阻挡层、InAs量子点有源区、AlGaAs上阻挡层及GaAs上接触层，所述GaAsOI衬底为从GaAs衬底上剥离并转移至CMOS兼容的SOI衬底上，并经处理后得到的GaAs单晶薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种基于GaAsOI衬底的InAs量子点激光器结构，其特征在于，所述的GaAsOI衬底具体为：通过智能剥离与衬底转移技术，从GaAs商用衬底上剥离并转移至CMOS兼容的SOI衬底上，经过包括真空键合、抛光的工艺处理获得的GaAs单晶薄膜。

3.根据权利要求2所述的一种基于GaAsOI衬底的InAs量子点激光器结构，其特征在于，所述从GaAs商用衬底上剥离下来的GaAs单晶薄膜厚度为200～1000nm。

4.根据权利要求2所述的一种基于GaAsOI衬底的InAs量子点激光器结构，其特征在于，所述的GaAs商用衬底包含半绝缘或导电GaAs衬底。

5.根据权利要求1所述的一种基于GaAsOI衬底的InAs量子点激光器结构，其特征在于，所述GaAs缓冲层和下接触层厚度为30～400nm，兼具有缓冲层和下接触层的功能；所述AlGaAs下阻挡层厚度为1～1.5μm；所述AlGaAs上阻挡层厚度为1～1.5μm；所述的GaAs上接触层厚度为30～300nm。

6.根据权利要求1所述的一种基于GaAsOI衬底的InAs量子点激光器结构，其特征在于，所述InAs量子点有源区中量子点层为1～9个周期。

7.根据权利要求1所述的一种基于GaAsOI衬底的InAs量子点激光器结构，其特征在于，所述AlGaAs下阻挡层包括层叠设置的高掺杂n型Al_0.8Ga_0.2As下包覆层及掺杂n型Al_xGa_1-xAs下波导层，所述掺杂n型Al_xGa_1-xAs下波导层为Al含量为由80％渐变至35％的AlGaAs层；

所述InAs量子点有源区包括依次层叠设置的GaAs过渡层、InGaAs应变层、InAs量子点层、InGaAs覆盖层及GaAs隔离层，所述InGaAs应变层及所述InGaAs覆盖层中In的组分为15％；

所述AlGaAs上阻挡层包括层叠设置的掺杂p型Al_xGa_1-xAs上波导层及高掺杂p型Al_0.8Ga_0.2As上包覆层，所述掺杂p型Al_xGa_1-xAs上波导层为Al含量为由35％渐变至80％的AlGaAs层；

所述GaAs上接触层为高掺p型GaAs上接触层。

8.一种如权利要求1至7中任意一项所述的一种基于GaAsOI衬底的InAs量子点激光器结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、制备GaAsOI衬底：将GaAs衬底转移至CMOS兼容的SOI衬底上，经过包括真空键合、抛光的工艺处理，获取GaAs单晶薄膜的GaAsOI衬底；

步骤S2、在GaAsOI衬底上生长制备GaAs缓冲层和下接触层；

步骤S3、在GaAs缓冲层和下接触层上生长制备AlGaAs下阻挡层；

步骤S4、在AlGaAs下阻挡层上生长制备InAs量子点有源区；

步骤S5、在InAs量子点有源区上生长制备AlGaAs上阻挡层；

步骤S6、在AlGaAs上阻挡层上生长制备GaAs上接触层。