[发明专利]单片集成边发射激光器及制备方法

权利要求书

1.一种单片集成边发射激光器，包括：

衬底；

多层结构，为由多对半导体材料层生长于所述衬底上的周期或准周期结构，每对所述半导体材料层沿垂直于所述衬底的方向依次包括低折射率材料层和第一高折射率材料层，每层所述半导体材料层的厚度不小于λ/5n，其中，λ为所述单片集成边发射激光器的工作波长，n为每层所述半导体材料层的折射率；

第二高折射率材料层，形成于所述多层结构中最后生长的低折射率材料层上，所述第二高折射率材料层的厚度与第一高折射率材料层不相等，所述第二高折射率材料层的折射率高于低折射率材料层；

有源层，位于所述第二高折射率材料层中，所述有源层的厚度小于第二高折射率材料层的厚度。

2.如权利要求1所述的单片集成边发射激光器，其中，所述单片集成边发射激光器还包括：

脊型波导，形成于所述第二高折射率材料层上；

微纳结构，形成于所述脊型波导表面或者掩埋于所述脊型波导中；

第一电极，形成于所述衬底远离所述多层结构的另一表面或有源层远离所述脊型波导的一侧；以及

第二电极，形成于所述脊型波导上，或者形成于位于所述脊型波导的两侧的第二高折射率材料层上。

3.如权利要求1所述的单片集成边发射激光器，其中，所述单片集成边发射激光器还包括：

介质材料层，形成于所述第二高折射率材料层上；

脊型波导，通过刻蚀所述介质材料层形成；

第一电极，形成于所述衬底远离所述多层结构的另一表面或有源层远离所述脊型波导的一侧；以及

第二电极，形成于所述脊型波导上，或者形成于位于所述脊型波导的两侧的第二高折射率材料层上。

4.如权利要求2或3所述的单片集成边发射激光器，其中，所述单片集成边发射激光器还包括：

氧化层，形成于所述多层结构上。

5.如权利要求3所述的单片集成边发射激光器，其中，所述介质材料层为氮化硅或二氧化硅。

6.如权利要求1所述的单片集成边发射激光器，其中，衬底为GaN、或者GaAs、或者InP或者GaSb材料。

7.如权利要求1所述的单片集成边发射激光器，其中，所述有源层为量子阱、量子点或者量子线。

8.如权利要求2所述的单片集成边发射激光器，所述第一电极材料为AuGeNiAu，所述第二电极材料为TiPtAu或者TiAu。

9.如权利要求1所述的单片集成边发射激光器，其中，所述有源层为1到5个InGaAs量子阱。

10.如权利要求1所述的单片集成边发射激光器，其中，所述第一高折射率材料层为n型Al_0.12Ga_0.88As层，所述低折射率材料层为n型Al_0.9Ga_0.1As层。

11.如权利要求1所述的单片集成边发射激光器，其中，所述第二高折射率材料层为GaAs层。

12.一种如权利要求2所述的单片集成边发射激光器的制作方法，包括以下步骤：

在衬底的一表面形成周期或准周期的多层结构；

在所述多层结构上形成第二高折射率材料层；

在所述第二高折射率材料层中形成有源层。