[发明专利]一种太赫兹半导体激光器及其制造方法

摘要

一种太赫兹半导体激光器及其制造方法，该太赫兹半导体激光器包括金属亚波长光栅层、半绝缘衬底层、高掺杂半导体层及结构相同的两个台面，两个台面由外延层深度腐蚀形成，其中一个作为该激光器的有源区结构，另一个作为下电极的支撑台面，两者的功能仅通过绝缘层的图形差异控制是否有电流注入来实现。本发明基于有源区横向选区电镀辅助散热金属层和图形化热沉倒装焊结构，这种结构既能改善器件有源区的散热特性又能方便形成衬底面发射，从而提高太赫兹激光发射效率和光束质量。

主权项

1.一种太赫兹半导体激光器，其特征在于，所述太赫兹半导体激光器包括金属亚波长光栅层(1)、半绝缘衬底层(2)、高掺杂半导体层(3)以及结构相同的两个台面，所述两个台面由外延层深度腐蚀形成，其中一个作为所述太赫兹半导体激光器的有源区结构，另一个作为下电极的支撑台面(11)，两者的功能仅通过绝缘层的图形差异控制是否有电流注入来实现；其中，所述两个台面均包括：一激光器有源区(4)，位于所述高掺杂半导体层(3)之下；一绝缘层(5)，包覆在所述激光器有源区(4)的外表面；一金属接触层(6)，所述金属接触层(6)生长在所述绝缘层(5)的外表面；一金属电镀层(7)，所述金属电镀层(7)生长在所述金属接触层(6)的外表面；一图形化金属键合层(9)，所述图形化金属键合层(9)位于所述金属电镀层(7)之下；一高热导率热沉(10)，所述高热导率热沉(10)位于所述图形化金属键合层(9)之下；其中，作为所述太赫兹半导体激光器的有源区结构的台面还包括一分布反馈光栅区(8)，所述分布反馈光栅区(8)由金属和半导体共同组成，紧邻所述激光器有源区(4)且位于所述激光器有源区(4)之下；其中，所述金属接触层(6)在两个台面部分相互隔离、互不相连；所述金属电镀层(7)为选区电镀工艺制作的金属层，用于横向辅助散热。