[发明专利]差频太赫兹量子级联激光器在审
| 申请号： | 201810207975.X | 申请日： | 2018-03-13 |
| 公开（公告）号： | CN108365518A | 公开（公告）日： | 2018-08-03 |
| 发明（设计）人： | 程凤敏;张锦川;刘峰奇;卓宁;王利军;刘俊岐;刘舒曼;王占国 | 申请（专利权）人： | 中国科学院半导体研究所 |
| 主分类号： | H01S5/343 | 分类号： | H01S5/343;H01S5/34 |
| 代理公司： | 中科专利商标代理有限责任公司 11021 | 代理人： | 任岩 |
| 地址： | 100083 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 量子点 太赫兹量子级联激光器 源层 多周期 量子阱 插层 差频 级联 源区 调谐 非均匀展宽 应变补偿 转化效率 自组织 衬底 声子 瓶颈 引入 | ||
1.一种差频太赫兹量子级联激光器，包括：
衬底；以及
有源区，位于所述衬底上方，所述有源区包括自下而上的多周期级联的量子点有源层，各周期量子点有源层包括多个自下而上的InGaAs/InAlAs量子阱/垒对，以及位于每两个InGaAs/InAlAs量子阱/垒对之间插入的量子点插层，所述量子点插层包括应变自组织量子点InAs层和用于应变补偿的GaAs层。
2.根据权利要求1所述的差频太赫兹量子级联激光器，其中，所述多周期级联的量子点有源层为一双上能级量子点有源层；或者
所述有源区包括两个单上能级量子点有源层；或者
所述有源区包括一单上能级量子点有源层，和一多周期级联的量子阱有源层，该量子阱有源层包括多个InGaAs/InAlAs量子阱/垒对。
3.根据权利要求2所述的差频太赫兹量子级联激光器，其中，还包括一间隔层，位于有源区的两个单上能级量子点有源层之间或者位于单上能级量子点有源层与所述量子阱有源层之间。
4.根据权利要求3所述的差频太赫兹量子级联激光器，其中，所述间隔层为n型掺杂的InGaAs，掺杂浓度为2×1016cm-3，厚度为50nm。
5.根据权利要求1所述的差频太赫兹量子级联激光器，其中，还包括：
下欧姆接触层，位于所述衬底上方；
下波导层，位于所述下欧姆接触层上方；
上限制层，位于所述有源区上方；
上波导层，位于所述上限制层上方；以及
上欧姆接触层，位于所述上波导层上方。
6.根据权利要求2所述的差频太赫兹量子级联激光器，其中，所述量子点有源层与所述量子阱有源层的周期为20～60。
7.根据权利要求5所述的差频太赫兹量子级联激光器，其中，根据权利要求1所述的差频太赫兹量子级联激光器，其中，所述下欧姆接触层为n型掺杂的InGaAs，掺杂浓度为1×1018cm-3，厚度为200nm；和/或
所述上欧姆接触层为n型掺杂的InP，掺杂浓度为5×1018cm-3，厚度为0.5μm。
8.根据权利要求5所述的差频太赫兹量子级联激光器，其中，所述下波导层为n型掺杂的InP，掺杂浓度为2×1016cm-3，厚度为3μm。
9.根据权利要求5所述的差频太赫兹量子级联激光器，其中，所述上限制层为n型掺杂的InGaAs，掺杂浓度为2×1016cm-3，厚度为200nm。
10.根据权利要求5所述的差频太赫兹量子级联激光器，其中，所述上波导层为n型掺杂的InP，靠近上限制层的3.4μm的上波导层的掺杂浓度为3×1016cm-3，靠近上欧姆接触层的0.2μm的上波导层的掺杂浓度线性渐变，厚度为3.6μm。
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