[发明专利]一种硅基量子点光子晶体激光器及加工方法在审
| 申请号： | 202010785225.8 | 申请日： | 2020-08-06 |
| 公开（公告）号： | CN111864536A | 公开（公告）日： | 2020-10-30 |
| 发明（设计）人： | 张昭宇;周陶杰 | 申请（专利权）人： | 香港中文大学（深圳） |
| 主分类号： | H01S5/34 | 分类号： | H01S5/34;H01S5/343;H01S5/30 |
| 代理公司： | 北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463 | 代理人： | 梁韬 |
| 地址： | 518100 广东*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 量子 光子 晶体 激光器 加工 方法 | ||
1.一种硅基量子点光子晶体激光器，其特征在于，包括依次层叠的硅衬底层、缺陷抑制层、牺牲层、发光层和盖层：
所述缺陷抑制层处在所述硅衬底层上，包括交替层叠的第一量子点层和三五族缓冲层，并且与所述硅衬底层接触的为所述第一量子点层，与所述牺牲层接触的为三五族缓冲层；
所述牺牲层为中空结构；
所述发光层包括交替层叠的第二量子点层和间隔层以及包覆层，与所述牺牲层和所述包覆层接触的均为所述间隔层，所述发光层为空气孔结构。
2.根据权利要求1所述的硅基量子点光子晶体激光器，其特征在于，所述第一量子点层为InAs量子点层。
3.根据权利要求1所述的硅基量子点光子晶体激光器，其特征在于，所述缺陷抑制层包括4层所述第一量子点层。
4.根据权利要求1所述的硅基量子点光子晶体激光器，其特征在于，所述三五族缓冲层为GaAs层。
5.根据权利要求1所述的硅基量子点光子晶体激光器，其特征在于，与所述牺牲层接触的所述三五族缓冲层的厚度取值范围为500nm-700nm,其余的所述三五族缓冲层的厚度取值范围为700nm-900nm。
6.根据权利要求1所述的硅基量子点光子晶体激光器，其特征在于，所述牺牲层的材料为AlXGa1-XAs，其中，X的取值范围为0.6-0.96；
所述牺牲层的厚度取值范围为600nm-1000nm。
7.根据权利要求1所述的硅基量子点光子晶体激光器，其特征在于，所述发光层包括5层所述第二量子点层，所述第二量子点层为InAs量子点层，所述间隔层为GaAs层。
8.根据权利要求1所述的硅基量子点光子晶体激光器，其特征在于，所述包覆层为Al0.4GaAs层，厚度取值范围为60nm-100nm。
9.根据权利要求1所述的硅基量子点光子晶体激光器，其特征在于，所述发光层上有盖层，所述盖层的材料为GaAs，厚度取值范围为10nm-15nm。
10.一种硅基量子点光子晶体激光器的加工方法，其特征在于，所述硅基量子点光子晶体激光器采用根据权利要求1至9中任一项所述的硅基量子点光子晶体激光器，所述方法包括：
在硅衬底层上生长缺陷抑制层；
在缺陷抑制层上生长牺牲层；
在牺牲层上生长发光层；
在发光层上生长盖层；
在盖层上生长氧化硅层；
在所述氧化硅层上涂抹电子胶，并通过电子束曝光及显影在所述电子胶上形成第一预定图案；
通过干法蚀刻刻蚀所述氧化硅层形成表面光滑平整的蚀刻面；
通过干法蚀刻所述发光层形成具有空气孔的第二预定图案；
通过干法蚀刻去除所述电子胶；
通过湿法蚀刻去除所述氧化硅层；
通过湿法蚀刻经由所述空气孔蚀刻所述牺牲层以形成中空结构。
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