[发明专利]一种低内损耗低电阻高效率半导体结构及其制备方法

权利要求书

1.一种低内损耗低电阻高效率半导体结构，其特征在于，包括：

半导体衬底层；

位于所述半导体衬底层上的第一限制层；

位于所述第一限制层背离所述半导体衬底层一侧的第一波导层；

位于所述第一波导层背离所述第一限制层一侧的有源层；

位于所述有源层背离所述第一波导层一侧的第二波导层；

位于所述第二波导层背离所述有源层一侧的第二限制层；

第一限制层、第一波导层、有源层、第二波导层、第二限制层中具有特征光场，在外延厚度方向上，第一限制层、第一波导层、第二波导层和第二限制层的掺杂浓度随着特征光场的强度的增加而降低。

2.根据权利要求1所述的低内损耗低电阻高效率半导体结构，其特征在于，所述第一波导层包括第一子波导区、第二子波导区和第三子波导区，所述第三子波导区位于所述第一子波导区背离第一限制层的一侧，所述第二子波导区位于所述第一子波导区和所述第三子波导区之间；所述第二波导层包括第四子波导区、第五子波导区和第六子波导区，所述第六子波导区位于第四子波导区背离有源层的一侧，所述第五子波导区位于所述第四子波导区和所述第六子波导区之间；所述第一限制层包括第一子限制区和第二子限制区，第二子限制区位于第一子限制区和第一波导层之间；所述第二限制层包括第三子限制区和第四子限制区，第三子限制区位于第二波导层和第四子限制区之间；

第二子限制区和第一子波导区构成第一光场带尾区，第二子波导区构成第一光场线性区，第三子波导区、有源层和第四子波导区构成光场中心区，第五子波导区构成第二光场线性区，第六子波导区和第三子限制区构成第二光场带尾区；

第三子波导区中的掺杂浓度随着外延厚度方向上的位置的变化满足第一掺杂抛物曲线的递减区，大于零，第一掺杂抛物曲线的顶点对应光场中心区的光场顶点，为第一掺杂抛物曲线中的系数；

第二子波导区中的掺杂浓度随着外延厚度的增加而线性递减，第五子波导区中的掺杂浓度随着外延厚度的增加而线性递增；

第一子波导区中的掺杂浓度随着外延厚度方向上的位置的变化满足第二掺杂抛物曲线的递减区，小于零，为第二掺杂抛物曲线中的系数；

第六子波导区中的掺杂浓度随着外延厚度方向上的位置的变化满足第三掺杂抛物曲线的递增区，小于零，为第三掺杂抛物曲线中的系数；

第二子限制区中的掺杂浓度随着外延厚度方向上的位置的变化满足第四掺杂抛物曲线的递减区，小于零，为第四掺杂抛物曲线中的系数；

第三子限制区中的掺杂浓度随着外延厚度方向上的位置的变化满足第五掺杂抛物曲线的递增区，小于零，为第五掺杂抛物曲线中的系数；

第四子波导区中的掺杂浓度随着外延厚度方向上的位置的变化满足第六掺杂抛物曲线的递增区，大于零，第六掺杂抛物曲线的顶点对应光场中心区的光场顶点，为第六掺杂抛物曲线中的系数；

第一子限制区和第四子限制区中的特征光场的强度为零，所述第一子限制区和第四子限制区中的掺杂浓度均匀；

其中，x为第二子限制区、第一子波导区、第三子波导区、第四子波导区、第六子波导区、第三子限制区在外延厚度方向上的位置。

3.根据权利要求2所述的低内损耗低电阻高效率半导体结构，其特征在于，所述第二子波导区朝向所述第三子波导区的表面边界处对应的掺杂浓度大于或等于所述第三子波导区朝向所述第二子波导区的表面边界处对应的掺杂浓度；所述第一子波导区朝向第二子波导区的表面边界处对应的掺杂浓度大于或等于所述第二子波导区朝向第一子波导区的表面边界处对应的掺杂浓度；所述第五子波导区朝向第四子波导区的表面边界处对应的掺杂浓度大于或等于所述第四子波导区朝向第五子波导区的表面边界处对应的掺杂浓度；所述第六子波导区朝向第五子波导区的表面边界处对应的掺杂浓度大于或等于所述第五子波导区朝向所述第六子波导区的表面边界处对应的掺杂浓度；所述第一限制层朝向所述第一子波导区的表面边界处对应的掺杂浓度大于或等于所述第一子波导区朝向第一限制层的表面边界处对应的掺杂浓度；所述第二限制层朝向第六子波导区的表面边界处对应的掺杂浓度大于或等于第六子波导区朝向第二限制层的表面边界处对应的掺杂浓度。