[发明专利]基于分布式布拉格反射镜波导微腔的硅衬底GaN激光器

摘要

本发明属于信息材料与器件领域，提供一种基于分布式布拉格反射镜波导微腔的硅衬底GaN激光器及其制作方法。所述激光器以硅基氮化物晶片为载体，包括硅衬底层、设置在所述硅衬底层上的外延缓冲层、设置在所述外延缓冲层上的p‑n结量子阱器件，设置在所述p‑n结量子阱器件上的SiO2绝缘层，设置在所述SiO2绝缘层上的p‑电极的引线电极区和n‑电极的引线电极区及分布式布拉格反射镜。本发明利用FIB技术，在InGaN波导上加工配对的分布式布拉格反射镜结构，形成微腔结构，获得基于分布式布拉格反射镜波导微腔的硅衬底GaN激光器，并结合AlN/AlGaN应力调控缓冲层技术，实现电泵浦硅衬底GaN激光器；可用于可见光通信、显示及传感领域。

主权项

一种基于分布式布拉格反射镜波导微腔的硅衬底GaN激光器，其特征在于，以硅基氮化物晶片为载体，包括硅衬底层、设置在所述硅衬底层上的外延缓冲层、设置在所述外延缓冲层上的p‑n结量子阱器件，设置在所述p‑n结量子阱器件上的SiO2绝缘层，设置在所述SiO2绝缘层上的p‑电极的引线电极区和n‑电极的引线电极区，及分布式布拉格反射镜；所述p‑n结量子阱器件包括n‑GaN层、n‑电极、AlGaN包裹层、InGaN波导、InGaN/GaN量子阱层、p‑GaN层和p‑电极；所述n‑GaN层上表面是刻蚀形成的阶梯状台面，所述阶梯状台面包括下台面和上台面，所述n‑电极设置在下台面上，所述AlGaN包裹层、InGaN波导层、InGaN/GaN量子阱层、InGaN波导、AlGaN包裹层、p‑GaN层和p‑电极从下至上依次连接设置在上台面的上方；所述分布式布拉格反射镜是直接在所述上台面的两端从所述SiO2绝缘层分别向下刻蚀至下方的InGaN波导层获得的，所述分布式布拉格反射镜在上台面的两端对称配对分布，形成谐振微腔结构。