[发明专利]量子级联半导体激光器

说明书

本发明涉及一种量子级联半导体激光器，包括：激光器结构，其具有第一区域、第二区域和第三区域，该第一区域包括端面；金属层，其在第三区域中被设置于主表面上；分离区域，其被设置在主表面上；和反射器，其被设置在激光器结构上。反射器包括设置在端面和分离区域上的介电膜和金属反射膜。分离区域具有第一部分、第二部分和第三部分。金属层具有在第三区域中与端面分离的边缘。接触层具有在第三区域中与端面分离的边缘。第一部分在半导体台面上比第二部分在半导体台面上方突出的更多。第三部分在半导体台面上比第二部分在半导体台面上方突出的更多。

技术领域

本公开涉及一种量子级联半导体激光器。

背景技术

IEEE量子电子学选题期刊(IEEE JOURNAL OF SELECTED TOPICS IN QUANTUMELECTRONICS)在2009年5-6月第15卷第3期第941-951页中公开了Manijeh Razeghi所著“高性能InP基Mid-IR量子级联激光器(High-Performance InP-Based Mid-IR QuantumCascade Lasers)”，其中公开了一种量子级联半导体激光器。

发明内容

量子级联半导体激光器具有由半导体激光器的多个导电半导体层到达的端面，并且在端面上设置有反射器。反射器包括金属膜，并且直接设置在端面上的金属膜引起到达端面的导电半导体层短路。为了避免短路，在金属膜生长之前，可以通过在端面上沉积介电膜而在激光棒的端面上形成用于反射器的多层膜。该多层膜在端面和反射器之间具有介电膜和金属膜，并且下面的介电膜防止端面上的导电半导体层穿过金属膜伸出而引起短路。根据发明人的知识，发现了一些包括多层膜的量子级联半导体激光器，该多层膜显示泄漏电流，并且在操作期间显示泄漏电流。根据发明人的研究，泄漏电流是由量子级联半导体激光器的短路引起的，该半导体激光器包括覆盖端面的介电膜和金属膜。

本公开的一个方面的目的是提供一种量子级联半导体激光器，其具有能够防止端面上的金属膜引起短路的结构。

根据本公开的一个方面的量子级联半导体激光器包括：激光器结构，其具有第一区域、第二区域和第三区域，该第一区域包括端面；金属层，其在第三区域中被设置于激光器结构的主表面上；分离区域，其被设置在激光器结构的主表面上；和反射器，其被设置在激光器结构上。反射器包括设置在端面和分离区域上的介电膜和金属反射膜，激光器结构的第一区域、第二区域和第三区域在第一轴线的方向上顺序安置，分离区域具有第一部分、第二部分和第三部分，该第一部分、第二部分和第三部分被分别设置在激光器结构的第一区域、第二区域和第三区域的主表面上，金属层具有在第三区域中与端面分离的边缘，激光器结构包括：半导体台面，该半导体台面包括接触层和芯层；嵌入区域，半导体台面被嵌入到该嵌入区域中；以及衬底，其上安装有嵌入区域和半导体台面，接触层具有在第三区域中与端面分离的边缘，分离区域的第一部分在半导体台面上比分离区域的第二部分突出的更多，并且分离区域的第三部分在半导体台面上比分离区域的第二部分突出的更多。

参考附图，通过本公开的优选实施例的以下详细描述，本公开的上述目的和另一目的、特征和优点将变得显而易见。

附图说明

图1是示意性地示出根据一个实施例的量子级联半导体激光器的平面图。

图2A和2B是示意性地示出根据该实施例的量子级联半导体激光器的截面图。

图3A和3B是示意性地示出根据该实施例的量子级联半导体激光器的截面图。

图4A和4B是示意性地示出根据该实施例的量子级联半导体激光器的截面图。

图5A是示意性地示出生产根据该实施例的量子级联半导体激光器的方法中的步骤的平面图。

图5B示出了沿着图5A中示出的Vb-Vb线截取的截面。