[发明专利]一种波长锁定的高效率半导体激光器及其制备方法在审
| 申请号： | 202110167009.1 | 申请日： | 2021-02-05 |
| 公开（公告）号： | CN112787217A | 公开（公告）日： | 2021-05-11 |
| 发明（设计）人： | 周坤;杜维川;何林安;李弋;高松信;唐淳 | 申请（专利权）人： | 中国工程物理研究院应用电子学研究所 |
| 主分类号： | H01S5/20 | 分类号： | H01S5/20;H01S5/042;H01S5/12;H01S5/343 |
| 代理公司： | 成都九鼎天元知识产权代理有限公司 51214 | 代理人： | 李想 |
| 地址： | 621000 四川省*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 波长 锁定 高效率 半导体激光器 及其 制备 方法 | ||
1.一种波长锁定的高效率半导体激光器，包括衬底层，其特征在于，该半导体激光器还包括：
由衬底层依次往上设置的下限制层、下波导层、量子阱有源层、上波导层、插入层、上限制层和接触层，通过刻蚀插入层并由插入层与上限制层共同形成光栅，且光栅位于谐振腔方向上；
其中，该半导体激光器的前腔面与后腔面之间为谐振腔。
2.根据权利要求1所述的波长锁定的高效率半导体激光器，其特征在于，所述衬底层、下限制层、下波导层以及插入层的导电类型为N型，上波导层、上限制层和接触层的导电类型为P型。
3.根据权利要求1所述的波长锁定的高效率半导体激光器，其特征在于，所述插入层的折射率与上波导层的折射率相同。
4.根据权利要求1所述的波长锁定的高效率半导体激光器，其特征在于，所述插入层的厚度为20-200nm之间。
5.根据权利要求1所述的波长锁定的高效率半导体激光器，其特征在于，所述半导体激光器的前腔面蒸镀有抗反射膜，半导体激光器的后腔面蒸镀有高反射膜。
6.根据权利要求5所述的波长锁定的高效率半导体激光器，其特征在于，所述抗反射膜的反射率在0.0001-0.01之间，高反射膜的反射率在0.95-1.00之间。
7.根据权利要求1所述的波长锁定的高效率半导体激光器，其特征在于，所述接触层的上表面和衬底层的下表面分别为P型接触电极和N型接触电极。
8.一种波长锁定的高效率半导体激光器的制备方法，该制备方法用以制备如权利要求1-7任意一项所述的波长锁定的高效率半导体激光器，其特征在于，该制备方法如下：
S1：在衬底层上依次生长下限制层、下波导层、量子阱有源层、上波导层和插入层，以形成第一次外延结构；
S2：在第一次外延结构的上表面蒸镀硬掩膜；
S3：定义电注入区域和光栅区域，并通过在硬掩膜上刻蚀出电注入区域和光栅区域；
S4：对应电注入区域和光栅区域刻蚀插入层并去除硬掩膜；
S5：在第一次外延结构上进行二次外延依次生长上限制层和接触层，以形成第二次外延结构；
S6：在第二次外延结构的上下表面分别制备P型接触电极和N型接触电极。
S7：通过解理将光栅区域设置在前腔面，并分别在前腔面上蒸镀抗反射膜和后腔面上蒸镀高反射膜。
9.根据权利要求8所述的波长锁定的高效率半导体激光器的制备方法，其特征在于，所述硬掩模为氧化硅或者氮化硅。
10.根据权利要求8所述的波长锁定的高效率半导体激光器的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，通过干法或者湿法刻蚀插入层。
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