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[发明专利]自带非对称微盘腔光泵浦的单光子源-CN202210243621.7有效
发明人： 晏长岭;岳云震;杨静航;冯源;李辉;李奕霏 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2022-03-12 - 公布日： 2023-06-20 - 主分类号： H01S5/04 文献下载
摘要：自带非对称微盘腔光泵浦的单光子源属于半导体光电子技术领域。现有技术难以实现小型化、集成化，泵浦效率、单光子产生效率低。在本发明中，光泵浦为微盘腔，该微盘腔和微柱腔分立于同一下电极、衬底、缓冲层上，所述微盘腔、微柱腔具有相同外延结构；所述相同外延结构是指，自下而上均依次是下分布布拉格反射镜、下波导层、量子点有源增益层、上波导层、氧化物限制层、上分布布拉格反射镜、覆盖层、电极金属层；所述微盘腔为非对称微盘腔，出光方向朝向微柱腔；所述微柱腔的侧面朝向微盘腔的部分开有凹槽，在微柱腔的电极金属层的中心部分开有半径为0.5μm～5.0μm出光口，微柱腔的半径为8μm～20μm；在垂直方向上，光泵浦的几何轴线与微柱腔的几何轴线平行且相距200μm～500μm。
对称微盘腔光泵浦光子

[发明专利]具有一步成型微结构及外凸锥形光放大器的半导体激光器-CN202211570719.X在审
发明人： 晏长岭;钱冉;杨静航;李奕霏;冯源;郝永芹;李辉 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2022-12-08 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： H01S5/10 文献下载
摘要：具有一步成型微结构及外凸锥形光放大器的半导体激光器属于半导体光电子技术领域。现有技术难以兼顾锥形半导体激光器的输出光功率和输出光质量。本发明其特征在于，跨层脊形主振荡器与外凸锥形光放大器的厚度相同，均从上波导层向下跨越有源增益层止于下波导层某一高度位置；在跨层脊形主振荡器两个侧面上制作有上下走向的条形光栅，外凸锥形光放大器具有两个外凸侧面，外凸侧面是由上下走向的若干个部分柱面组成；跨层脊形主振荡器的里端与外凸锥形光放大器的窄端相通，跨层脊形主振荡器的里端与外凸锥形光放大器的窄端的宽度相同；跨层脊形主振荡器的外端端面或者外凸锥形光放大器的宽端端面为半导体激光器的出光面。
具有一步成型微结构锥形放大器半导体激光器

[发明专利]单管前端双光束平行输出超辐射发光二极管-CN202111375895.3有效
发明人： 晏长岭;杨静航;冯源;郝永芹;李辉;徐莉;逄超 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2021-11-19 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： H01L33/00 文献下载
摘要：单管前端双光束平行输出超辐射发光二极管属于半导体发光器件技术领域。现有技术存在其不足，包括：存在光能损失；工艺难度大；光输出功率难以提高；多光束平行度难以保证。本发明其特征在于，由上波导、上限制层、覆盖层、上电极构成所述超辐射发光二极管的组合波导，所述组合波导由一个曲率渐变区域波导与两个输出波导构成，两个输出波导走向彼此平行，且分别位于曲率渐变区域波导的前左端、前右端，曲率渐变区域波导的俯视形状为由一条曲率渐变曲线和一条直线围拢的图形，所述组合波导在主体上一次刻蚀而成，有源层前端面与所述两个输出波导各自的前端面对应的部分均为出光窗口，两个出光窗口制作有相同的抗反射涂层。
前端光束平行输出辐射发光二极管

[发明专利]上下电极旋错布置的垂直腔面发射半导体激光器-CN202011369851.5有效
发明人： 晏长岭;逄超;杨静航;岳云震;冯源;李辉;郝永芹;钱冉 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2020-11-30 - 公布日： 2022-07-12 - 主分类号： H01S5/183 文献下载
摘要：上下电极旋错布置的垂直腔面发射半导体激光器属于半导体激光器技术领域。现有器件的电流注入均匀性较差，器件串联电阻较大。本发明其特征在于，旋错上电极位于欧姆接触层上表面，旋错下电极位于衬底下表面，旋错上电极、旋错下电极的主体部分都呈圆环形，所述圆环形的几何中心与激光器轴线上一点重合；沿圆环形主体部分的外圆或者内圆等弧度间隔分布形状、数量均相同的扩展部分，旋错上电极、旋错下电极之间在所述圆环形的圆周方向上旋错二分之一所述弧度布置。本发明能够通过提高器件的电流注入均匀性和减小器件串联电阻，提高发射的涡旋空心光的光强均匀性，减少器件发热，提高发光效率。
上下电极布置垂直发射半导体激光器

[发明专利]前端双窗口双光束小夹角输出超辐射发光二极管-CN202111384519.0在审
发明人： 晏长岭;杨静航;冯源;李辉;郝永芹;徐莉;岳云震 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2021-11-19 - 公布日： 2022-02-01 - 主分类号： H01L33/50 文献下载
摘要：前端双窗口双光束小夹角输出超辐射发光二极管属于半导体发光器件技术领域。现有技术存在光能损失，工艺难度大，光输出功率难以提高。在本发明中，由下电极、衬底、下限制层、下波导、有源层构成超辐射发光二极管的立方体状主体，所述主体的各层长度、宽度相同，厚度不同；其特征在于，由上波导、上限制层、覆盖层、上电极构成超辐射发光二极管的前端双窗口斜波导，所述前端双窗口斜波导由两段斜波导和一段弯曲波导构成，且在主体上一次刻蚀而成，有源层前端面与所述两段斜波导各自的前端面对应的部分均为出光窗口，两个出光窗口制作有相同的抗反射涂层。
前端窗口光束夹角输出辐射发光二极管

[发明专利]能够实现粒子的非对称囚禁的垂直腔面发射半导体激光器-CN201911353535.6有效
发明人： 晏长岭;杨静航;逄超;冯源;郝永芹;张剑家 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2019-12-25 - 公布日： 2021-10-22 - 主分类号： H01S5/183 文献下载
摘要：能够实现粒子的非对称囚禁的垂直腔面发射半导体激光器属于半导体激光器技术领域。现有能够发射非圆空心光的垂直腔面发射半导体激光器其结构复杂。本发明在欧姆接触层、上分布布拉格反射镜以及有源增益区形成的圆柱形实体的中心部分设置一个以离子注入方式形成的齐顶高阻区，所述齐顶高阻区呈近似圆柱状，齐顶高阻区的顶面与欧姆接触层的顶面平齐，齐顶高阻区的底面与下分布布拉格反射镜的内镜面接触；遮挡成形层位于齐顶高阻区的顶面位置，遮挡成形层的尺度在能够覆盖齐顶高阻区的顶面与能够使上电极内孔留有空间之间，遮挡成形层的形状为非圆几何图形，遮挡成形层厚度、材质与上电极相同。本发明器件结构简单，制作工艺也简单。
能够实现粒子对称囚禁垂直发射半导体激光器

[发明专利]一种具有高热导率的半导体衬底及其制备方法-CN201911411742.2有效
发明人：魏志鹏;唐吉龙;贾慧民;晏长岭;宿世臣;李辉;房丹;林逢源;王晓华;马晓辉 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2019-12-31 - 公布日： 2021-07-06 - 主分类号： H01L23/373 文献下载
摘要：本发明涉及半导体技术领域，提供了一种具有高热导率的半导体衬底及其制备方法。本发明提供的衬底背面具有周期孔洞结构，周期孔洞结构中制备了表面和衬底背面齐平的金刚石薄膜，增加了衬底材料与金刚石的接触面积，提高了衬底的热导率，利用本发明提供的衬底制备光电子器件，器件背面周期孔洞结构中的的金刚石薄膜可以将器件芯片产生的废热快速的传递到热沉中，提高器件的散热效率，提高器件的工作性能。
一种具有高热半导体衬底及其制备方法

[发明专利]一种高导热率半导体衬底及其制备方法和应用-CN201911421077.5有效
发明人：唐吉龙;王鹏华;魏志鹏;贾慧民;晏长岭;金亮;方铉;张贺;王登魁;马晓辉 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2019-12-31 - 公布日： 2021-07-06 - 主分类号： H01L23/373 文献下载
摘要：本发明涉及新型衬底材料技术领域，提供了一种高导热率半导体衬底，所述高导热率半导体衬底中半导体基底背面为连续沟槽结构，所述连续沟槽结构的内表面被类金刚石薄膜覆盖；所述连续沟槽结构的深度为8～12μm。本发明将高导热率半导体衬底的沟槽结构设计成连续的，然后在连续沟槽的内表面覆盖类金刚石薄膜，利用类金刚石薄膜的高热导特性以及连续沟槽结构，使得本发明提供的半导体衬底在具有纵向高效散热的同时，兼具横向散热的优势，有效提高了半导体衬底的导热效率。本发明提供的半导体衬底在纵向及横向均能高效散热，大大提高了散热效果。
一种导热半导体衬底及其制备方法应用

[发明专利]环形结构下分布布拉格反射镜垂直腔面发射半导体激光器-CN201911084649.5有效
发明人： 晏长岭;杨静航;逄超;冯源;郝永芹;张剑家 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2019-11-08 - 公布日： 2021-03-26 - 主分类号： H01S5/183 文献下载
摘要：环形结构下分布布拉格反射镜垂直腔面发射半导体激光器属于半导体激光器技术领域。现有技术出光口存在工艺损伤，也不易与光纤、透镜等元件良好耦合，器件的散热效果也有待改善。本发明之激光器自上而下依次是上电极、欧姆接触层、上分布布拉格反射镜、氧化物限制层、有源增益区、下分布布拉格反射镜、衬底、下电极；上电极、氧化物限制层的形状为内径相同的环形，所述环形的宽度为3μm～5μm，所述环形的外径为115μm～125μm；在下分布布拉格反射镜、衬底、下电极的中心部分存在一个圆柱形空心区域，所述圆柱形空心区域的顶面高度低于下分布布拉格反射镜的内镜面、高于下分布布拉格反射镜的外镜面，所述圆柱形空心区域的直径为85μm～95μm，在所述圆柱形空心区域中填充有高导热率焊料。
环形结构分布布拉格反射垂直发射半导体激光器

[发明专利]具有双层亚波长光栅反射镜的垂直腔面发射半导体激光器-CN201710133270.3有效
发明人：郝永芹;谢检来;王勇;冯源;晏长岭;邹永刚;刘国军;王霞;王志伟 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2017-03-08 - 公布日： 2021-03-19 - 主分类号： H01S5/183 文献下载
摘要：具有双层亚波长光栅反射镜的垂直腔面发射半导体激光器属于半导体激光器技术领域。现有VCSEL器件膜层结构过多，阈值电流较高。本发明其特征在于，高折射率导电基底位于氧化物限制层上面；器件的一个制作步骤为：在高折射率导电基底上依次生长低折射率亚层、高折射率亚波长光栅层和低折射率光栅层；采用刻蚀技术将高折射率亚波长光栅层和低折射率光栅层的中间部分制作成双层亚波长光栅；同时采用刻蚀技术将低折射率亚层、高折射率亚波长光栅层和低折射率光栅层的周边部分去除，并在高折射率导电基底周边部分上表面制作p面电极。所述垂直腔面发射半导体激光器同时具有阈值电流低、工作稳定性强等特点，能够直接输出偏振光，用作光通信光源。
具有双层波长光栅反射垂直发射半导体激光器

[发明专利]上电极中置电极对角分布垂直腔面发射半导体激光器-CN202010189149.4有效
发明人： 晏长岭;逄超;杨静航;冯源;郝永芹;张剑家 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2020-03-18 - 公布日： 2020-12-22 - 主分类号： H01S5/042 文献下载
摘要：上电极中置电极对角分布垂直腔面发射半导体激光器属于半导体激光器技术领域。本发明其特征在于，中空的柱体包括两部分，一部分是内含齐顶高阻区的圆环柱体，该圆环柱体的轴线与圆柱形齐顶高阻区的轴线重合，另一部分是自所述圆环柱体侧面任意处拓展出去的螺旋线柱体，该螺旋线柱体的螺旋线极坐标方程为其中初始极半径ρ0在115μm～200μm范围内确定，形变因子ε在0.5～3.0范围内确定，极角在范围内确定；上电极位于所述螺旋线柱体的上表面上；中置电极位于下分布布拉格反射镜的内镜面上，且位于所述中空的柱体之外，中置电极的形状与上电极的形状相同；上电极与中置电极以上电极的几何中心与中置电极的几何中心的连线与所述圆环柱体轴线的交点O'为对称中心呈点对称分布。
电极对角分布垂直发射半导体激光器

[发明专利]非对称环形结构上分布布拉格反射镜垂直腔面发射半导体激光器-CN201911352586.7有效
发明人： 晏长岭;杨静航;逄超;冯源;郝永芹;张剑家 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2019-12-25 - 公布日： 2020-12-22 - 主分类号： H01S5/183 文献下载
摘要：非对称环形结构上分布布拉格反射镜垂直腔面发射半导体激光器属于半导体激光器技术领域。本发明其特征在于，欧姆接触层、上分布布拉格反射镜以及有源增益区是一个圆柱形实体，其中间部分是一个齐顶偏心高阻区，所述齐顶偏心高阻区呈近似圆柱状，齐顶偏心高阻区的顶面与欧姆接触层的顶面平齐，齐顶偏心高阻区的底面与下分布布拉格反射镜的内镜面接触，齐顶偏心高阻区的垂直轴线与所述器件主轴线平行且相距偏心距δ，偏心距δ＝10μm～20μm；整形层位于齐顶偏心高阻区的顶面位置，整形层的形状和径向尺度与齐顶偏心高阻区的顶面的形状和径向尺度相同，整形层的厚度、材质与上电极相同。本发明能够去除空心激光束横模中的基模，提高光束质量。
对称环形结构分布布拉格反射垂直发射半导体激光器

[发明专利]非对称微盘腔边发射半导体激光器阵列叠阵-CN201910322106.6有效
发明人： 晏长岭;杨静航;刘云;冯源;郝永芹;逢超 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2019-04-22 - 公布日： 2020-08-14 - 主分类号： H01S5/024 文献下载
摘要：非对称微盘腔边发射半导体激光器阵列叠阵属于半导体激光器技术领域。现有技术由多个线列叠加构成叠阵，光束整形、输出耦合等后续环节存在的技术难题更为突出。在本发明中，自热沉起由下而上若干阵列基片、微通道散热板交替叠放，最上方为阵列基片；阵列基片的数量为3～5个；阵列基片由衬底及在衬底上通过刻蚀制作的、以阵列方式排列的若干非对称微盘腔构成，所述阵列方式是指若干非对称微盘腔按相同几何中心距分别一字排列成前排激光器线列、后排激光器线列，所述各个非对称微盘腔出光方向相同且朝向前方，后排激光器线列中的非对称微盘腔出射光光轴与前排激光器线列中最接近的非对称微盘腔的几何中心相距二分之一几何中心距。
对称微盘腔边发射半导体激光器阵列

[发明专利]非对称微盘腔边发射半导体激光器阵列-CN201910322031.1有效
发明人： 晏长岭;杨静航;刘云;冯源;郝永芹;逢超 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2019-04-22 - 公布日： 2020-06-05 - 主分类号： H01S5/40 文献下载
摘要：非对称微盘腔边发射半导体激光器阵列属于半导体激光器技术领域。现有半导体激光器线列叠阵在光束整形、输出耦合上面临多重技术难题。在本发明中，构成激光器阵列的激光器单管为非对称微盘腔边发射半导体激光器；前排激光器线列、后排激光器线列位于同一衬底上，在前排激光器线列中，3～4个激光器单管按相同几何中心距一字排列，在后排激光器线列中，2～4个激光器单管按相同几何中心距一字排列，前排激光器线列中的激光器单管几何中心距与后排激光器线列中的各个激光器单管几何中心距相同；所述各个激光器单管出光方向相同且朝向前方，后排激光器线列中的激光器单管出射光光轴与前排激光器线列中最近接的激光器单管的几何中心相距二分之一几何中心距。
对称微盘腔边发射半导体激光器阵列

[发明专利]一种高效散热半导体衬底及其制备方法-CN201911397642.9在审
发明人：贾慧民;李承林;魏志鹏;唐吉龙;晏长岭;张晶;方铉;王登魁;王晓华;马晓辉 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2019-12-30 - 公布日： 2020-05-08 - 主分类号： H01L31/0236 文献下载
摘要：本发明涉及半导体技术领域，提供了一种高效散热半导体衬底及其制备方法。本发明在半导体基底背面沉积金刚石薄膜，然后在正面依次进行减薄和抛光，得到高效散热半导体衬底。本发明提供的衬底正面为极薄的半导体衬底层，背面为高效散热的金刚石薄膜，既符合材料外延生长的要求，也具有优良的导热能力，利用其制备半导体光电子器件，能够提升器件的性能，免除常规光电子器件制备工艺中的减薄、抛光的工艺步骤，不会对正面的器件结构及正面电极造成损伤。
一种高效散热半导体衬底及其制备方法

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