[发明专利]一种基于GexSi1-x可变晶格常数基体的红光半导体激光器在审
| 申请号： | 201910351649.0 | 申请日： | 2019-04-28 |
| 公开（公告）号： | CN110165555A | 公开（公告）日： | 2019-08-23 |
| 发明（设计）人： | 林涛;齐玥;邓泽军;赵荣进;马泽坤;宁少欢 | 申请（专利权）人： | 西安理工大学 |
| 主分类号： | H01S5/343 | 分类号： | H01S5/343;H01S5/32 |
| 代理公司： | 北京国昊天诚知识产权代理有限公司 11315 | 代理人： | 杨洲 |
| 地址： | 710048*** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 红光半导体激光器 晶格常数 可变 激光器 量子阱 张应变 源区 光电转换效率 红光激光器 欧姆接触层 应变缓冲层 激射波长 介质薄膜 上波导层 上限制层 输出功率 下波导层 下限制层 缓冲层 基体层 量子垒 势垒层 波段 衬底 减小 锗硅 保证 | ||
1.一种基于GexSi1-x可变晶格常数基体的红光半导体激光器，其特征在于，激光器所用外延片结构从下至上依次包括：N面电极(1)，P面电极(2)，Ge衬底(3)，应变缓冲层(4)，GeSi基体层(5)，GaInP缓冲层(6)，AlInP下限制层(7)，AlGaInP下波导层(8)，GaInP量子阱和AlGaInP量子垒(9)，AlGaInP上波导层(10)，AlInP上限制层(11)，介质薄膜(12)，GaInP势垒层(13)，GaAs欧姆接触层(14)。
2.根据权利要求1所述的一种基于GexSi1-x可变晶格常数基体的红光半导体激光器，其特征在于，所述的欧姆接触层的下表面设置有势垒层(13)，上表面设置有脊型波导或条形波导区(15)。
3.根据权利要求1所述的一种基于GexSi1-x可变晶格常数基体的红光半导体激光器，其特征在于，所述的应变缓冲层(4)可以为低温Ge层、非晶GeSi层、渐变GeSi层、Ge/GeSi超晶格层等不同类型的薄膜，薄膜的层厚范围为1nm～2000nm。
4.根据权利要求书1所述的一种基于GexSi1-x可变晶格常数基体的红光半导体激光器，其特征在于，所述的GeSi基体层(5)是调整在其上外延层的晶格常数，GexSi1-x基体层中x＝1～0.6，厚度范围为20nm～2000nm。
5.根据权利要求书1所述的一种基于GexSi1-x可变晶格常数基体的红光半导体激光器，其特征在于，所述的GaInP缓冲层(6)，AlInP下限制层(7)，AlGaInP下波导层(8)，AlGaInP上波导层(10)，AlInP上限制层(11)，GaInP势垒层(13)的晶格常数应和GeSi基体层(5)保持一致。
6.根据权利要求书1所述的一种基于GexSi1-x可变晶格常数基体的红光半导体激光器，其特征在于，所述的GaInP量子阱和AlGaInP量子垒(9)中的GaInP量子阱相比GexSi1-x可变晶格常数基体具有小的张应变或压应变，应变的范围为-0.5％～2％。
7.根据权利要求书1所述的一种基于GexSi1-x可变晶格常数基体的红光半导体激光器，其特征在于，所述的GaAs欧姆接触层(14)采用低温生长，并通过高的C掺杂浓度来减小GaAs欧姆接触层(14)的晶格常数，使其趋于GexSi1-x基体的晶格常数。
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