[发明专利]一种基于硅基氮化镓和二硫化钨单层膜的二维激子激光器及其制备方法

摘要

本申请公开了一种基于硅基氮化镓和二硫化钨单层膜的二维激子激光器及其制备方法，使用电感耦合等离子体反应离子刻蚀技术在硅衬底氮化镓晶圆上表面经过两次刻蚀形成三层阶梯状台阶；使用磁控溅射技术在三层阶梯状台阶中间台面和下台面同时蒸镀形成p型电极和n型电极；使用聚焦离子束刻蚀技术刻蚀u‑GaN层获得高Q值光子晶体纳米腔；再使用PDMS将增益介质WS2单层膜转印到光子晶体纳米腔表面，WS2单层膜上下表面旋涂CYTOP进行双面封装。在电流注入下，InGaN/GaN量子阱MQWs层自发辐射发出的蓝光经光子晶体纳米腔及WS2单层膜增益后形成红色激光并沿着器件表面法线方向出射。

主权项

1.一种基于硅基氮化镓和二硫化钨单层膜的二维激子激光器，其特征在于：所述基于硅基氮化镓和二硫化钨单层膜的二维激子激光器以硅衬底氮化镓晶圆作为载体，包括硅衬底层(1)、设置在所述硅衬底层(1)上的缓冲层(2)、设置在所述缓冲层(2)上的n‑GaN层(3)、设置在所述n‑GaN层(3)上的AlGaN包覆层(4)、设置在所述AlGaN包覆层(4)上的InGaN波导层(5)、设置在所述InGaN波导层(5)上的InGaN多量子阱层(6)、设置在所述InGaN多量子阱层(6)上的p‑GaN层(7)、设置在所述p‑GaN层(7)上的AlGaN折射层(8)、设置在所述AlGaN折射层(8)上的u‑GaN层(9)、设置在所述u‑GaN层(9)上的使用CYTOP保护层(13)双面封装的WS₂单层膜(10)，以及n型电极(11)和p型电极(12)。