[发明专利]一种用于微波振荡源的单片集成隧道结激光器

权利要求书

1.一种用于微波振荡源的单片集成隧道结激光器，该激光器自下而上依次为N电极(1)、N型InP衬底(2)、N型InP缓冲层(3)、下限制层(4)、量子阱有源区(5)、上限制层(6)和光栅层(7)，且各层宽度相同；

光栅层(7)之上还自下而上依次包括P型InP盖层(10)和P型接触层(11)，P型InP盖层(10)和P型接触层(11)宽度相同，且小于光栅层(7)的宽度，其中：

光栅层(7)与P型InP盖层(10)之间还自下而上依次包括N型InP层(8)和隧道结(9)；N型InP层(8)置于光栅层(7)上，与光栅层(7)宽度相同；隧道结(9)置于N型InP层(8)上，宽度与P型InP盖层(10)宽度相同；隧道结(9)、P型InP盖层(10)、P型接触层(11)构成脊形波导结构；

其中，所述隧道结(9)自下而上依次包括：重掺杂N型InP层和重掺杂P型InAlAs层。

2.根据权利要求1所述的用于微波振荡源的单片集成隧道结激光器，其中，隧道结(9)、P型InP盖层(10)和P型接触层(11)构成的脊形波导结构的宽度为2～6μm。

3.根据权利要求2所述的用于微波振荡源的单片集成隧道结激光器，其中，重掺杂N型InP层的厚度为8nm～15nm，掺杂元素为Si，掺杂浓度不小于1×10¹⁹cm^-3；重掺杂P型InAlAs层的厚度为8nm～15nm，In组分为0.52，掺杂元素为C，掺杂浓度不小于1×10¹⁸cm^-3。

4.根据权利要求1所述的用于微波振荡源的单片集成隧道结激光器，其中，所述N型InP层(8)的掺杂元素为Si，掺杂浓度在10¹⁸cm^-3量级，厚度为80nm～200nm。

5.根据权利要求1所述的用于微波振荡源的单片集成隧道结激光器，其中，所述下限制层(4)和上限制层(6)均为带隙波长在1μm～1.2μm之间的InGaAsP材料。

6.根据权利要求1所述的用于微波振荡源的单片集成隧道结激光器，其中，所述量子阱有源区(5)包括量子阱层和势垒层；量子阱层与势垒层交错排布，量子阱有源区的最下层和最上层均为势垒层。

7.根据权利要求6所述的用于微波振荡源的单片集成隧道结激光器，其中，所述量子阱层是激射波长为1.55μm的InGaAsP材料，势垒层是带隙波长为1.2μm的InGaAsP材料；或所述量子阱层是激射波长为1.31μm的InGaAsP材料，势垒层是带隙波长为1.1μm的InGaAsP材料。

8.根据权利要求1所述的用于微波振荡源的单片集成隧道结激光器，其中，绝缘隔离层(12)，包覆于脊形波导结构侧面以及N型InP层(8)未被隧道结(9)覆盖的上表面；P电极(13)，包覆于绝缘隔离层(12)外表面及P型接触层(11)上表面。