[发明专利]太赫兹信号垂直腔面发射器及其制作方法

说明书

本公开实施例提供了一种太赫兹信号垂直腔面发射器及其制造方法，包括：有源层，包括第一发光子层、第二发光子层及运输匹配子层；中分布反射镜层，位于第一发光子层远离第二发光子层的一侧；中分布反射镜层包括多个交替排布的第一高折射率子层与第一低折射率子层；欧姆接触层，位于中分布反射镜层远离有源层的一侧；上分布反射镜层，位于欧姆接触层远离中分布反射镜层的一侧，包括多个交替排布的第二高折射率子层与第二低折射率子层；下分布反射镜层，位于有源层远离欧姆接触层的一侧，包括多个交替排布的第三高折射率子层与第三低折射率子层；非线性晶体层，位于上分布反射镜层远离欧姆接触层的一侧。

技术领域

本公开涉及半导体光电子器件技术领域，特别是涉及一种太赫兹信号垂直腔面发射器及其制作方法。

背景技术

THz(Tera Hertz，太赫兹)信号通常指波长为0.03mm至3mm，对应的频率在0.1THz至10THz范围内的电磁波。THz信号由于具有不容易破坏被检测物质的独特性，被广泛应用于多种领域，如通信、雷达、工业无损检测、生物医学成像、国防安全等。这使得THz科学与技术研究获得了飞速的发展，而THz信号源是影响THz信号应用发展的一个主要因素。

相关技术中，THz信号可通过光电子学的方法产生，如使用飞秒脉冲激光器轰击半导体材料，如砷化镓等，产生THz信号。但这种THz信号产生方法所需要的系统十分庞大且复杂，不利于商业应用。为解决上述缺陷，提出了一种通过光混频法研制得到的太赫兹信号发射器，该太赫兹信号发射器采用两个单模激光器或一个双模激光器作为泵浦光源。该太赫兹波发射器的工作原理为：泵浦光源发射两束波长相近的光，以使这两束波长相近的光的频率差恰好落在THz信号的频率范围，当这两束波长相近的光照射到非线性晶体上时，可产生THz信号。然而，该太赫兹信号发射器的泵浦光源一般采用CO₂(Carbon dioxide，二氧化碳)激光器、Nd:YAG(Neodymium-doped Yttrium Aluminium Garnet，钇铝石榴石晶体)激光器、染料激光器或光纤激光器等，这些激光器体积都比较大，使得太赫兹信号发射器的体积较大且不易于与半导体集成电路进行集成，从而导致太赫兹信号发射器的应用范围较小。

发明内容

本公开实施例的目的在于提供一种太赫兹信号垂直腔面发射器及其制作方法，以解决太赫兹信号发射器体积较大、不易于与半导体集成电路进行集成且应用范围较小的问题。具体技术方案如下：

为达到上述目的，本公开实施例提供了一种太赫兹信号垂直腔面发射器，该太赫兹信号垂直腔面发射器包括：

有源层，包括第一发光子层、第二发光子层及位于所述第一发光子层和所述第二发光子层之间的运输匹配子层；所述运输匹配子层用于在所述第一发光子层与所述第二发光子层之间运输载流子；

中分布反射镜层，位于所述第一发光子层远离所述第二发光子层的一侧；所述中分布反射镜层包括多个第一折射率子层，所述多个第一折射率子层包括交替排布的第一高折射率子层与第一低折射率子层，所述多个第一折射率子层的数量为奇数；

欧姆接触层，位于所述中分布反射镜层远离所述有源层的一侧，用于连接电极，以使所述电极产生的载流子进入所述有源层；

上分布反射镜层，位于所述欧姆接触层远离所述中分布反射镜层的一侧，包括多个第二折射率子层，所述多个第二折射率子层包括交替排布的第二高折射率子层与第二低折射率子层，所述多个第二折射率子层的数量为偶数；

下分布反射镜层，位于所述有源层远离所述欧姆接触层的一侧，包括多个第三折射率子层，所述多个第三折射率子层包括交替排布的第三高折射率子层与第三低折射率子层，所述多个第三折射率子层的数量为偶数，且所述多个第三折射率子层的数量大于所述多个第二折射率子层的数量；