專利名稱：短波長光柵面發(fā)射量子級聯(lián)激光器結(jié)構(gòu)及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導體光電器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種短波長光柵面發(fā)射量子級聯(lián) 激光器結(jié)構(gòu)及制備方法。
背景技術(shù)：
量子級聯(lián)激光器是一種利用電子在子帶間躍遷發(fā)光的新型半導體激光器。其激射 波長能覆蓋3-5 μ m中紅外波段和8-14 μ m遠紅外波段兩個重要的大氣窗口，在痕量氣體監(jiān) 測與醫(yī)療診斷等領(lǐng)域中具有十分廣闊的應(yīng)用前景。盡管常規(guī)的邊發(fā)射量子級聯(lián)激光器已 經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)室溫連續(xù)波工作和高功率輸出，但是仍然存在光束質(zhì)量不高、遠場發(fā)散角大的 本征性缺點，從而極大地影響了量子級聯(lián)激光器的實際應(yīng)用。面發(fā)射量子級聯(lián)激光器則具 有遠場發(fā)散角小和單模工作的優(yōu)點，因而十分有利于將激光耦合進光學系統(tǒng)等實際應(yīng)用。 此外，由于光垂直器件表面發(fā)射，便于實現(xiàn)二維集成和在線檢測，從而極大地降低了生產(chǎn)成 本，這對于目前昂貴耗時的量子級聯(lián)激光器生產(chǎn)過程非常有吸引力。當前的面發(fā)射量子級聯(lián)激光器主要有光柵面發(fā)射量子級聯(lián)激光器和光子晶體面 發(fā)射量子級聯(lián)激光器。其中，光子晶體面發(fā)射量子級聯(lián)激光器具有對稱的、面包圈形輸出光 斑的特點，然而光子晶體圖形需要很高的厚寬比和精確的二維圖形控制，這對目前的光刻 工藝是一個很大的挑戰(zhàn)，而且光子晶體面發(fā)射激光器的損耗很大，難以實現(xiàn)高溫工作。相比 之下，光柵面發(fā)射量子級聯(lián)激光器只需要在一維上制備二級分布反饋光柵，工藝相對簡單， 因此成為了國際上面發(fā)射量子級聯(lián)激光器研究的一個熱點，并在過去的十年當中已經(jīng)得到 了深入的研究。盡管對光柵面發(fā)射量子級聯(lián)激光器的研究已經(jīng)取得了不錯的成果，包括室溫脈沖 激射和1°以內(nèi)的遠場發(fā)散角，但是它們都主要集中在波長較長的8-14 μ m遠紅外波段甚 至太赫茲波段。這些較長的波段所需光柵尺寸較大，能夠利用成熟的工藝如接觸光刻來實 現(xiàn)。然而在波長較短的3-5 μ m中紅外波段，接觸光刻無法達到所需的精度。精細的電子束 曝光技術(shù)則不僅曝光時間很長，價格昂貴，制備效率極低，不適合大規(guī)模應(yīng)用。由于3-5 μ m 中紅外波段是C0、N20等有害氣體的峰值吸收窗口，該波段的面發(fā)射量子級聯(lián)激光器有較為 迫切的應(yīng)用需求?；诖耍緦＠l(fā)明一種方法，能夠大面積制備短波長面發(fā)射激光器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種短波長光柵面發(fā)射量子級聯(lián)激光器結(jié)構(gòu)及制備方 法。該方法采用雙光束干涉的方式制備二級光柵，既能滿足接觸光刻無法達到的精度要求， 又能避免電子束曝光無法大面積制備的缺點，價格低廉，可靠性好，能實現(xiàn)單模、面發(fā)射和 小發(fā)射角。本發(fā)明提供一種短波長光柵面發(fā)射量子級聯(lián)激光器結(jié)構(gòu)，包括一襯底；一下波導層，該下波導層生長在該襯底上，該下波導層位于襯底的中間部位；
一有源層，該有源層生長在該下波導層上；一上波導層，該上波導層生長在該有源層上；一蓋層，該蓋層生長在該上波導層上，該蓋層的上半部位置形成二級分布反饋光 柵；一光柵層，該光柵層位于蓋層的上面，并且該光柵層具有與蓋層上的光柵相同的 光柵周期，在該光柵層上形成有多個窗口，所述窗口的深度到達蓋層的表面；其中所述的下波導層、有源層、上波導層、蓋層和光柵層的兩側(cè)為梯形斜面；一二氧化硅層，該二氧化硅層生長在襯底的上面和下波導層、有源層、上波導層、 蓋層和光柵層兩側(cè)形成的梯形斜面上，及所述光柵層上面兩側(cè)的邊緣部分；一正面金屬電極層，該正面金屬電極層生長在二氧化硅層的上面及光柵層表面未 被二氧化硅層覆蓋的兩側(cè)的邊緣部分；一背面金屬電極層，該背面金屬電極層生長在襯底的下面，形成短波長光柵面發(fā) 射量子級聯(lián)激光器結(jié)構(gòu)。其中所述的襯底為InP襯底。其中所述的下波導層和上波導層的材料均為η型InGaAs，摻雜濃度為 lX1017cnT3-9X1017cnT3，層厚為 0. 1-1. Oym0其中所述的有源層由10-50個周期的InGaAs/InAlAs組成，該有源層的厚度為 0. 5-2. 5 μ m,該有源層的激射波長為3-5 μ m。其中所述的蓋層的材料為η型InP，摻雜濃度為1 X 1016cm_3-5X 1016cm_3，厚度為 1-3 μ m ；光柵層的材料為η型InP，摻雜濃度為2. 5 X IO18-I X IO1W3,厚度為0. 1-1. Oym； 蓋層和光柵層具有總厚度為0. 5-2. Oym的二級分布反饋光柵，光柵峰的占空比為 0. 5-0. 8。本發(fā)明還提供一種短波長光柵面發(fā)射量子級聯(lián)激光器結(jié)構(gòu)的制備方法，包括如下 步驟步驟1 在襯底上依序生長有下波導層、有源層、上波導層、蓋層和光柵層；步驟2 通過等離子體增強化學氣相沉積法在光柵層的上面生長氮化硅；步驟3 氮化硅層表面勻膠后，通過雙光束全息曝光法制備出二級分布反饋光柵 的光刻膠圖形；步驟4:以光刻膠圖形為掩模，通過干法刻蝕的方法在氮化硅層中刻蝕出二級分 布反饋光柵結(jié)構(gòu)的氮化硅圖形；步驟5 以氮化硅圖形為掩模，通過干法刻蝕的方法在光柵層和蓋層上刻蝕出二 級分布反饋光柵結(jié)構(gòu)；步驟6 用稀釋氫氟酸將干法刻蝕后殘余的氮化硅漂去；步驟7 通過光刻和濕法腐蝕的方法，將襯底上的下波導層、有源層、上波導層、蓋 層和光柵層的兩側(cè)腐蝕，形成兩側(cè)為梯形斜面的條形結(jié)構(gòu)；步驟8 在襯底的上面，在兩側(cè)為梯形斜面的條形結(jié)構(gòu)的表面，采用化學汽相沉積 的方法，生長一層二氧化硅層，并通過光刻和濕法腐蝕的方法將光柵層上中間的二氧化硅 層刻蝕掉；步驟9 采用光刻結(jié)合帶膠蒸發(fā)的方法，在二氧化硅層的表面生長正面金屬電極層；步驟10 將襯底減薄、拋光；步驟11 在減薄后的襯底的背面蒸發(fā)背面金屬電極層，完成器件的制作。其中所述的襯底為InP襯底。其中所述的下波導層和上波導層的材料均為η型InGaAs，摻雜濃度為 lX1017cnT3-9X1017cnT3，層厚為 0. 1-1. Oym0其中所述的有源層12由10-50個周期的InGaAs/InAlAs組成，該有源層的厚度為 0. 5-2. 5 μ m,該有源層的激射波長為3-5 μ m。其中所述的蓋層的材料為η型InP，摻雜濃度為1 X 1016cm_3-5X 1016cm_3，厚度為 1-3 μ m ；光柵層的材料為η型InP，摻雜濃度為2. 5 X IO18-I X IO1W3,厚度為0. 1-1. Oym； 蓋層和光柵層具有總厚度為0. 5-2. Oym的二級分布反饋光柵，光柵峰的占空比為 0. 5-0. 8。


為了進一步說明本發(fā)明的特征和效果，下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明做進 一步的說明，其中圖1為本發(fā)明的實施例，其是光柵面發(fā)射中紅外量子級聯(lián)激光器的波導和二級光 柵結(jié)構(gòu)的截面示意圖。圖2損耗與占空比關(guān)系圖。圖3耦合與占空比關(guān)系圖。
具體實施例方式請參閱圖1所示，本發(fā)明提供一種短波長光柵面發(fā)射量子級聯(lián)激光器結(jié)構(gòu)，包括一襯底10，該襯底10為InP襯底；一下波導層11，該下波導層11生長在該襯底10上，該下波導層11位于襯底10的 中間部位；—有源層12，該有源層12生長在該下波導層11上，所述的有源層12由10_50個 周期的InGaAs/InAlAs組成，該有源層12的厚度為1. 0_5 μ m，該有源層12的激射波長為 3-5 μ m ；一上波導層13，該上波導層13生長在該有源層12上；所述的下波導層11和上波導層13的材料均為η型InGaAs，摻雜濃度均為 lX1017cnT3-9X1017cnT3，層厚均為 0. 1-1. Oym ；一蓋層14，該蓋層14生長在該上波導層13上，該蓋層14的上半部位置形成 二級分布反饋光柵，蓋層14的材料為η型InP，摻雜濃度為1 X 1016cm_3-5X 1016cm_3，厚 度為1_3μπι;光柵層15的材料為η型InP，摻雜濃度為2. 5 X IO18-I X 1019cm_3，厚度為 0. 1-1. 0 μ m ；蓋層14和光柵層15具有總厚度為0. 5-2. 0 μ m的二級分布反饋光柵，光柵峰 的占空比為0. 5-0. 8 ；一光柵層15，該光柵層15位于蓋層14的上面，并且該光柵層15具有與蓋層14上 的光柵相同的光柵周期，在該光柵層15上形成有多個窗口 151，所述窗口 151的深度到達蓋層14的表面；一二氧化硅層16，該二氧化硅層16生長在襯底10的上面和下波導層11、有源層 12、上波導層13、蓋層14和光柵層15兩側(cè)形成的梯形斜面上，及所述光柵層15上面兩側(cè)的 邊緣部分；一正面金屬電極層17，該正面金屬電極層17生長在二氧化硅層16的上面及光柵 層15表面未被二氧化硅層16覆蓋的兩側(cè)的邊緣部分；一背面金屬電極層18，該背面金屬電極層18生長在襯底10的下面，形成短波長光 柵面發(fā)射量子級聯(lián)激光器結(jié)構(gòu)。請再參閱圖1所示，本發(fā)明提供一種短波長光柵面發(fā)射量子級聯(lián)激光器結(jié)構(gòu)的制 備方法，包括如下步驟步驟1 在襯底10上依序生長有下波導層11、有源層12、上波導層13、蓋層14和 光柵層15 ；步驟2 通過等離子體增強化學氣相沉積法在光柵層15的上面生長氮化硅；步驟3 氮化硅層表面勻膠后，通過雙光束全息曝光法制備出二級分布反饋光柵 的光刻膠圖形；步驟4:以光刻膠圖形為掩模，通過干法刻蝕的方法在氮化硅層中刻蝕出二級分 布反饋光柵結(jié)構(gòu)的氮化硅圖形；步驟5 以氮化硅圖形為掩模，通過干法刻蝕的方法在光柵層15和蓋層14上刻蝕 出二級分布反饋光柵結(jié)構(gòu)；步驟6 用稀釋氫氟酸將干法刻蝕后殘余的氮化硅漂去；步驟7 通過光刻和濕法腐蝕的方法，將襯底10上的下波導層11、有源層12、上波 導層13、蓋層14和光柵層15的兩側(cè)腐蝕，形成兩側(cè)為梯形斜面的條形結(jié)構(gòu)；步驟8 在襯底10的上面，在兩側(cè)為梯形斜面的條形結(jié)構(gòu)的表面，采用化學汽相沉 積的方法，生長一層二氧化硅層16，并通過光刻和濕法腐蝕的方法將光柵層15上中間的二 氧化硅層16刻蝕掉；步驟9 采用光刻結(jié)合帶膠蒸發(fā)的方法，在二氧化硅層16的表面生長正面金屬電 極層17 ；步驟10 將襯底10減薄、拋光；步驟11 在減薄后的襯底10的背面蒸發(fā)背面金屬電極層18，完成器件的制作。實施例4. 6 μ m的光柵面發(fā)射量子級聯(lián)激光器及制備方法圖1為波長4.6μπι的光柵面發(fā)射量子級聯(lián)激光器的波導和二級光柵結(jié)構(gòu)的 截面示意圖。在η型InP襯底10 (3 X IO17CnT3)上依次為InGaAs下波導層11(η型摻 雜，6X1017cm_3，厚度0. 3 μ m)、30級InGaAs/InAlAs有源層10(注入?yún)^(qū)的摻雜濃度為 2. 5 X 1017cnT3，厚度 1. 51 μ m), InGaAs 上波導層 13 (η 型摻雜，6 X 1017cnT3，厚度 0. 3 μ m)、 InP蓋層14(n型摻雜，2. 2X1016cm_3，厚度2. 1 μ m)和InP高摻雜層15(n型摻雜， 2. 5 X IO18-I X IO1W3,厚度 0. 5 μ m)。該結(jié)構(gòu)的特點在于⑴蓋層14和頂層15采用InP材料，相比早期采用InAlAs作 為蓋層，InP的導熱性更好，有利于器件的高溫工作；(2)頂層15是高摻雜層，不僅極大地降 低了折射率，能將光場更好地限制在波導層內(nèi)，而且利于表面電注入。此外，頂層15和蓋層14還具有表面等離子增強效應(yīng)，能進一步加強光限制。蓋層14和高摻層15具有總厚度為1 μ m的空氣/半導體二級光柵，光柵峰在一個 光柵周期的占空比為0. 5。足夠大的光柵深度和占空比能夠獲得較高的耦合系數(shù)和面耦合 效率，從而提高光柵面發(fā)射激光器的性能。二級分布反饋光柵周期滿足Λ = λ/n。本實例中，設(shè)計波長λ = 4.6μπι，有效 折射率η為3-3. 2，故設(shè)計二級光柵周期為1. 48-1. 5 μ m。正面金屬電極層17只覆蓋在光柵層15表面的兩邊。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于既避免 了波導中較大的金屬吸收損耗，又能夠允許側(cè)向電流注入。為獲得上述深刻蝕、大占空比的光柵結(jié)構(gòu)，本實例所述的二級光柵的具體制備步 驟是(1)用等離子增強化學氣相沉積法在高摻層15上生長ISOnm的氮化硅；(2)將光刻膠S1805與稀釋劑以1 1的體積比配稀釋，旋涂在氮化硅層表面。勻 膠機轉(zhuǎn)速為4000轉(zhuǎn)/分，甩膠時間為30秒，可得厚度均勻的200nm薄膠。(3)全息曝光時間30秒。將四甲基氫氧化銨原溶液和去離子水以1 5體積配 比，制成顯影液。顯影時間60秒，可獲得光柵峰占空比達0. 5-0. 6的膠圖形；(4)利用光刻膠圖形作為為掩模，在CF4氣體氛圍中干刻將膠圖形轉(zhuǎn)移到氮化硅 上。(5)利用氮化硅圖形作為掩模，在SiC14/Ar的氣體氛圍中干刻將圖形轉(zhuǎn)移到高摻 層15和蓋層14中。刻蝕深度可達1 μ m。(6)先后用丙酮和稀氫氟酸洗去樣品表面殘余的光刻膠和氮化硅，完成所需的深 刻蝕、大占空比的二級光柵制備。以下詳細說明上述所提供的短波長面發(fā)射量子級聯(lián)激光器的波導結(jié)構(gòu)和二級光 柵結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點。二級光柵分布反饋垂直發(fā)射量子級聯(lián)激光器利用二級光柵的對光的垂直衍射而 獲得垂直發(fā)射，其光柵的耦合系數(shù)直接決定了器件的性能。而耦合系數(shù)的大小主要取決于 兩個因素，即光柵底部和光柵頂部的模式有效折射率之差和光場與光柵的交疊程度。根據(jù) 無限腔長周期性結(jié)構(gòu)的Floquet-Bloch理論和有限腔長結(jié)構(gòu)的耦合模理論，蓋層14和光 柵層15中光柵峰的占空比強烈影響二級光柵分布反饋垂直發(fā)射量子級聯(lián)激光器的面輻射 損耗和耦合系數(shù)。如圖2所示，當占空比較小(占空比小于0.3)時，由于光柵中半導體的 比例較小，導致光場與光柵間的交疊較小，所以面輻射損耗和襯底損耗都比較小，因而垂直 耦合效率很小。當占空比過大(占空比大于0.8)時，雖然光柵層中較大的半導體比例保 證了較大的光場與光柵間的交疊，但是此時光柵頂部與光柵底部所在波導結(jié)構(gòu)的模式有效 折射率差隨著光柵周期性變化所形成的微擾強度很小，兩者相互抵消導致較小的面輻射損 耗。因而占空比取在0. 5-0. 8之間能取得較大的面輻射損耗，而總的波導損耗增加相對較 小，這樣使得光的面耦合效率較高。對于二級光柵分布反饋垂直發(fā)射量子級聯(lián)激光器的耦 合系數(shù)，如圖3所示，當占空比較小時，耦合系數(shù)較小，這源于光柵層中半導體比例較小，使 得光柵對光場的布拉格衍射作用較弱。隨著光柵占空比增加，耦合系數(shù)變大，并在占空比為 0. 65左右時達到極大，隨后又開始減小。綜上，為了得到大的面輻射損耗和耦合系數(shù)，蓋層 14和光柵層15中光柵占空比應(yīng)選擇在0. 5-0. 8之間。
以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳 細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡 在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保 護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種短波長光柵面發(fā)射量子級聯(lián)激光器結(jié)構(gòu)，包括一襯底；一下波導層，該下波導層生長在該襯底上，該下波導層位于襯底的中間部位；一有源層，該有源層生長在該下波導層上；一上波導層，該上波導層生長在該有源層上；一蓋層，該蓋層生長在該上波導層上，該蓋層的上半部位置形成二級分布反饋光柵；一光柵層，該光柵層位于蓋層的上面，并且該光柵層具有與蓋層上的光柵相同的光柵周期，在該光柵層上形成有多個窗口，所述窗口的深度到達蓋層的表面；其中所述的下波導層、有源層、上波導層、蓋層和光柵層的兩側(cè)為梯形斜面；一二氧化硅層，該二氧化硅層生長在襯底的上面和下波導層、有源層、上波導層、蓋層和光柵層兩側(cè)形成的梯形斜面上，及所述光柵層上面兩側(cè)的邊緣部分；一正面金屬電極層，該正面金屬電極層生長在二氧化硅層的上面及光柵層表面未被二氧化硅層覆蓋的兩側(cè)的邊緣部分；一背面金屬電極層，該背面金屬電極層生長在襯底的下面，形成短波長光柵面發(fā)射量子級聯(lián)激光器結(jié)構(gòu)。
2.按權(quán)利要求1所述的短波長光柵面發(fā)射量子級聯(lián)激光器結(jié)構(gòu)，其中所述的襯底為 InP襯底。
3.按權(quán)利要求1所述的短波長光柵面發(fā)射量子級聯(lián)激光器結(jié)構(gòu)，其中所述的下波 導層和上波導層的材料均為η型InGaAs，摻雜濃度為1 X 1017cm_3-9 X 1017cm_3，層厚為 0. 1-1. 0 μ m。
4.按權(quán)利要求1所述的短波長光柵面發(fā)射量子級聯(lián)激光器結(jié)構(gòu)，其中所述的有源層由 10-50個周期的InGaAs/InAlAs組成，該有源層的厚度為0. 5-2. 5 μ m,該有源層的激射波長 為 3-5 μ m0
5.按權(quán)利要求1所述的短波長光柵面發(fā)射量子級聯(lián)激光器結(jié)構(gòu)，其中所述的蓋層的 材料為η型InP，摻雜濃度為lX1016Cm_3-5X1016Cm_3，厚度為1_3 μ m ；光柵層的材料為η型 InP，摻雜濃度為2. 5 X IO18-I X IO19cnT3，厚度為0. 1-1. 0 μ m ；蓋層和光柵層具有總厚度為 0. 5-2. Oym的二級分布反饋光柵，光柵峰的占空比為0. 5-0. 8。
6.一種短波長光柵面發(fā)射量子級聯(lián)激光器結(jié)構(gòu)的制備方法，包括如下步驟 步驟1 在襯底上依序生長有下波導層、有源層、上波導層、蓋層和光柵層； 步驟2 通過等離子體增強化學氣相沉積法在光柵層的上面生長氮化硅；步驟3 氮化硅層表面勻膠后，通過雙光束全息曝光法制備出二級分布反饋光柵的光 刻膠圖形；步驟4:以光刻膠圖形為掩模，通過干法刻蝕的方法在氮化硅層中刻蝕出二級分布反 饋光柵結(jié)構(gòu)的氮化硅圖形；步驟5:以氮化硅圖形為掩模，通過干法刻蝕的方法在光柵層和蓋層上刻蝕出二級分 布反饋光柵結(jié)構(gòu)；步驟6 用稀釋氫氟酸將干法刻蝕后殘余的氮化硅漂去；步驟7 通過光刻和濕法腐蝕的方法，將襯底上的下波導層、有源層、上波導層、蓋層和 光柵層的兩側(cè)腐蝕，形成兩側(cè)為梯形斜面的條形結(jié)構(gòu)；步驟8 在襯底的上面，在兩側(cè)為梯形斜面的條形結(jié)構(gòu)的表面，采用化學汽相沉積的方 法，生長一層二氧化硅層，并通過光刻和濕法腐蝕的方法將光柵層上中間的二氧化硅層刻 蝕掉；步驟9 采用光刻結(jié)合帶膠蒸發(fā)的方法，在二氧化硅層的表面生長正面金屬電極層；步驟10 將襯底減薄、拋光；步驟11 在減薄后的襯底的背面蒸發(fā)背面金屬電極層，完成器件的制作。
7.按權(quán)利要求6所述的短波長光柵面發(fā)射量子級聯(lián)激光器結(jié)構(gòu)的制備方法，其中所述 的襯底為InP襯底。
8.按權(quán)利要求6所述的短波長光柵面發(fā)射量子級聯(lián)激光器結(jié)構(gòu)的制備方法，其中所述 的下波導層和上波導層的材料均為η型InGaAs，摻雜濃度為1 X 1017cm_3-9X 1017cm_3，層厚 為 0. 1-1. 0 μ m。
9.按權(quán)利要求6所述的短波長光柵面發(fā)射量子級聯(lián)激光器結(jié)構(gòu)的制備方法，其中所述 的有源層12由10-50個周期的InGaAs/InAlAs組成，該有源層的厚度為0. 5-2. 5 μ m,該有 源層的激射波長為3-5 μ m。
10.按權(quán)利要求6所述的短波長光柵面發(fā)射量子級聯(lián)激光器結(jié)構(gòu)的制備方法，其中所 述的蓋層的材料為η型InP，摻雜濃度為1 X 1016cm_35 X 1016cm_3，厚度為1-3 μ m ；光柵層的材 料為η型InP,摻雜濃度為2. 5 X IO18-I X IO19cnT3，厚度為0. 1-1. Oym ；蓋層和光柵層具有總 厚度為0. 5-2. 0 μ m的二級分布反饋光柵，光柵峰的占空比為0. 5-0. 8。
全文摘要
一種短波長光柵面發(fā)射量子級聯(lián)激光器結(jié)構(gòu)，包括一襯底；一下波導層生長在該襯底上；一有源層生長在該下波導層上；一上波導層生長在該有源層上；一蓋層生長在該上波導層上，該蓋層的上半部位置形成二級分布反饋光柵；一光柵層位于蓋層的上面，并且該光柵層具有與蓋層上的光柵相同的光柵周期，在該光柵層上形成有多個窗口，所述窗口的深度到達蓋層的表面；其中所述的下波導層、有源層、上波導層、蓋層和光柵層的兩側(cè)為梯形斜面；一二氧化硅層生長在襯底的上面和梯形斜面上，及所述光柵層上面兩側(cè)的邊緣部分；一正面金屬電極層生長在二氧化硅層的上面及光柵層表面未被二氧化硅層覆蓋的兩側(cè)的邊緣部分；一背面金屬電極層生長在襯底的下面，形成短波長光柵面發(fā)射量子級聯(lián)激光器結(jié)構(gòu)。
文檔編號H01S5/343GK101916965SQ20101023119
公開日2010年12月15日 申請日期2010年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月14日
發(fā)明者劉俊岐, 劉峰奇, 張偉, 李路, 江宇超, 王利軍, 王占國, 郭萬紅, 陸全勇 申請人:中國科學院半導體研究所