[发明专利]激光端面的量子阱钝化结构

权利要求书

1.一种在边缘发射激光二极管的端面上形成钝化结构的方法，包括：

a)在反应室中沉积一非晶半导体材料的薄层以覆盖暴露的激光器端面的表面，所述暴露的激光器端面的表面处于解理状态或解理后状态，沉积的半导体材料的厚度被控制在小于等于3nm的范围内以形成量子阱结构；

b)在所述量子阱结构上形成一介电材料的薄层，所形成的所述介电材料的薄层的厚度在1-2nm的范围内以为所述量子阱结构创建势垒，其中，所述介电材料的薄层为氧化材料层。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述方法进一步包括步骤：

c)重复步骤a)和b)以形成交替的量子阱结构和势垒的多重量子阱钝化结构。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述方法进一步包括对步骤a)中沉积的半导体材料的薄层进行处理以形成单晶硅层的步骤。

4.如权利要求1所述的方法，其中在执行步骤a)时，选用硅、锗或锑的半导体材料来沉积。

5.如权利要求4所述的方法，其中选用纯形式的所述半导体材料。

6.如权利要求4所述的方法，其中选用氢化形式的所述半导体材料。

7.如权利要求1所述的方法，其中步骤b)包括氧化在步骤a)中沉积的半导体材料的表面部分的步骤。

8.如权利要求1所述的方法，其中在执行步骤b)时，所述介电材料选自：硅、锗、锑的氧化物；硅、锗、锑的氮化物；氧化铝、氧化钛、氮化铝、或氧化钽。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述方法在包含多个独立激光二极管的激光棒上执行。

10.一种边缘发射激光二极管，包括：

半导体基板，其具有形成在其上的用于在工作波长下产生光的波导结构；

一对解理面，形成在所述波导结构的相对面上；

钝化结构，其沉积在所述一对解理面的一个解理面上，并且包括量子阱结构和介质势垒，所述量子阱结构包括至少一个半导体量子阱，所述介质势垒包括至少一个势垒层，所述至少一个势垒层形成在所述至少一个半导体量子阱上，形成所述量子阱结构的每层半导体量子阱的厚度控制在小于或等于3nm范围内，每个势垒层的厚度控制在1-2nm范围内，以表现出量子性质，其中，当所述量子阱结构包括多个半导体量子阱时，半导体量子阱和势垒层相互交替，并且其中，所述势垒层为氧化材料层；及

反射膜层，直接形成在所述钝化结构上。

11.如权利要求10所述的边缘发射激光二极管，其中所述至少一个半导体量子阱包含一个单一的半导体量子阱。

12.如权利要求11所述的边缘发射激光二极管，其中所述单一的半导体量子阱包含一层晶体材料。

13.如权利要求10所述的边缘发射激光二极管，其中所述至少一个半导体量子阱包含多个半导体量子阱，所述多个半导体量子阱由势垒层隔开以形成多个量子阱结构。

14.如权利要求13中所述的边缘发射激光二极管，其中，邻近所述边缘发射激光二极管的端面设置的第一半导体量子阱包含晶体材料，其余的量子阱包含非晶材料。

15.如权利要求10所述的边缘发射激光二极管，其中所述半导体量子阱的材料选自硅、锗、或锑。

16.如权利要求15所述的边缘发射激光二极管，其中选用纯形式的所述半导体量子阱的材料。

17.如权利要求15所述的边缘发射激光二极管，其中选用氢化形式的所述半导体量子阱的材料。

18.如权利要求10所述的边缘发射激光二极管，其中所述介质势垒包含选自如下的材料：硅、锗、锑的氧化物；硅、锗、锑的氮化物；氧化铝；氧化钛；氮化铝；或氧化钽。