[发明专利]一种改善面发射半导体激光器慢轴远场的金属天线结构

权利要求书

1.一种改善面发射半导体激光器慢轴远场的金属天线结构，其特征在于，该天线包括：衬底、光栅层、电隔离层、双沟填充物、下欧姆接触层和亚波长金属等离子体天线，其中： 

所述衬底上制作有双沟道脊型波导结构，且所述双沟道脊型波导结构的脊型区中设有激光器有源区； 

所述光栅层制作在所述衬底的上表面； 

所述电隔离层制作在所述光栅层的上表面，且在所述光栅层与所述脊型区对应的上表面处断开，断开的部分形成电注入窗口； 

所述双沟填充物填充在所述双沟道脊型波导结构的双沟道中； 

所述下欧姆接触层制作在所述衬底的下表面； 

所述亚波长金属等离子体天线制作在所述电隔离层和双沟填充物的上表面，且在所述脊型区对应的上表面处断开，断开的宽度小于所述电注入窗口的宽度，断开区域在形成电注入欧姆接触区域的同时形成光输出窗口。 

2.根据权利要求1所述的一种改善面发射半导体激光器慢轴远场的金属天线结构，其特征在于，所述衬底为InP或GaAs衬底。 

3.根据权利要求1所述的一种改善面发射半导体激光器慢轴远场的金属天线结构，其特征在于，所述激光器有源区包括光波导层，所述光波导层中包含有重掺杂半导体材料的盖层，所述光栅层位于所述光波导层中。 

4.根据权利要求1所述的一种改善面发射半导体激光器慢轴远场的金属天线结构，其特征在于，所述激光器有源区为异质结激光器结构、带间级联激光器有源区结构或者量子级联激光器有源区结构。 

5.根据权利要求1所述的一种改善面发射半导体激光器慢轴远场的金属天线结构，其特征在于，所述双沟道脊型波导的沟道深度大于激光器有源区的高度。 

6.根据权利要求1所述的一种改善面发射半导体激光器慢轴远场的金属天线结构，其特征在于，所述双沟道脊型波导结构的脊型区的宽度为5-20μm，所述脊型区两侧沟道的宽度为20-100μm。 

7.根据权利要求1所述的一种改善面发射半导体激光器慢轴远场的金属天线结构，其特征在于，所述电隔离层的制作材料为二氧化硅或氮化硅。 

8.根据权利要求1所述的一种改善面发射半导体激光器慢轴远场的金属天线结构，其特征在于，所述双沟填充物为聚甲基丙烯酸甲酯或AZ5214光刻胶。 

9.根据权利要求1所述的一种改善面发射半导体激光器慢轴远场的金属天线结构，其特征在于，所述亚波长金属等离子体天线的金属光栅的周期小于激光器激射波长，为亚波长尺寸，光栅的深度为0.1-1μm。 

10.根据权利要求1所述的一种改善面发射半导体激光器慢轴远场的金属天线结构，其特征在于，所述下欧姆接触层和所述亚波长金属等离子体天线均由金属膜层组成，所述下欧姆接触层的金属膜层为Au/Ge/Ni/Au四层膜，所述亚波长金属等离子体天线的金属膜层为Ti/Au两层膜，其中，Au层的厚度为0.5-2μm。