[发明专利]片上集成半导体激光器结构及其制备方法

权利要求书

1.一种片上集成半导体激光器结构，其特征在于，包括：

依次沉积在衬底上的第一N接触层、第一N限制层、第一有源区、第一P限制层、第一P接触层、隔离层、第二N接触层、第二N限制层、第二有源区、第二P限制层和第二P接触层作为外延结构；

波导结构，第一激光器的波导结构为从第二P接触层刻蚀到第二有源区界面上，第二激光器的波导结构为从第一P接触层刻蚀到第一有源区界面上；

光栅，分别设置于第一激光器的波导结构的两侧和第二激光器的波导结构的两侧，实现激光模式的筛选；

电流注入窗口，第一激光器的第一N面电流注入窗口制备在第二N接触层上，第一激光器的第二N面电流注入窗口制备在第一N接触层上，第一激光器的P面电流注入窗口制备在第一激光器的波导结构上，第二激光器的P面电流注入窗口制备在第二激光器的波导上。

2.根据权利要求1所述的片上集成半导体激光器结构，其特征在于，具有电流隔离区，包括第一电流隔离区和第二电流隔离区，其中：

第一电流隔离区设置于第一激光器的P面电流注入窗口和第二激光器的P面电流注入窗口之间，形成电学隔离；

第二电流隔离区设置于第一激光器的P面电流注入窗口和第一激光器的第一N面电流注入窗口之间，形成电学隔离。

3.根据权利要求1所述的片上集成半导体激光器结构，其特征在于，具有电流注入槽，包括第一电流注入槽、第二电流注入槽和第三电流注入槽，其中：

第一电流注入槽刻蚀到第一P接触层；

第二电流注入槽刻蚀到第二N接触层；

第三电流注入槽刻蚀到第一N接触层；

且，第三电流注入槽位于第二电流注入槽内，第二激光器的波导结构位于第一电流注入槽内。

4.根据权利要求1所述的片上集成半导体激光器结构，其特征在于：

所述衬底为N型GaSb衬底；

所述第一N接触层，N型掺杂，材料组分为GaSb，掺杂浓度为1×10¹⁷-1×10¹⁹cm^-3，厚度200nm-700nm；

所述第一N限制层，材料为AlGaAaSb，Al组分0.4-0.9，掺杂浓度为1×10¹⁸-8×10¹⁸cm^-3，厚度600nm-3000nm；

所述第一有源区，非故意掺杂，材料为AlGaAsSb\InGaAsSb\AlGaAsSb，Al组分0.1-0.3，In组分0.25-0.4，厚度100nm-700nm；

所述第一P限制层，P型掺杂，材料为AlGaAaSb，Al组分0.4-0.9，掺杂浓度为1×10¹⁸-8×10¹⁸cm^-3，厚度600nm-3000nm；

所述第一P接触层，P型掺杂，材料为GaSb，掺杂浓度为1×10¹⁷-1×10¹⁹cm^-3，厚度50nm-300nm；

所述隔离层，非故意掺杂，材料为Al_0.1Ga_0.9Sb\Al_0.6Ga_0.4AsSb\Al_0.1Ga_0.9AsSb，Al组分从Al_0.1Ga_0.9Sb线性渐变到Al_0.6Ga_0.4AsSb，再线性渐变到Al_0.1Ga_0.9AsSb，渐变区厚度300nm-900nm；

所述第二N接触层，N型掺杂，材料为GaSb，掺杂浓度为1×10¹⁷-1×10¹⁹cm^-3，厚度300nm-900nm；

所述第二N限制层，材料为AlGaAsSb，Al组分0.5-0.85，掺杂浓度为1×10¹⁸-8×10¹⁸cm^-3，厚度600nm-3000nm；

所述第二有源区，非故意掺杂，材料为AlGaAsSb\InGaAsSb\AlGaAsSb，Al组分0.15-0.35，In组分0.1-0.3，厚度100nm-600nm；

所述第二P限制层，P型掺杂，材料为AlGaAsSb，Al组分0.5-0.85，掺杂浓度为1×10¹⁸-8×10¹⁸cm^-3，厚度600nm-3000nm；

所述第二P接触层，P型重掺杂，材料为GaSb，掺杂浓度为1×10¹⁷-1×10¹⁹cm^-3，厚度50nm-500nm。