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公开(公告)号：CN109412018A
公开(公告)日：2019-03-01
申请号：CN201811514761.3
申请日：2018-12-11
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明公开了一种垂直腔面发射量子级联激光器，包括：量子点有源区层，在激光器有源区的每个周期中插入量子点插层形成量子点有源区层；分布布拉格反射镜层和光栅层，分布布拉格反射镜层结合光栅层构成垂直方向的谐振腔，实现面发射。本发明通过在一个有源区层中适当位置引入量子点插层，量子点态作为电子辐射跃迁的末态，使器件的辐射模式有垂直于量子阱平面的电场分量，能够制成传统的垂直腔面发射激光器。一方面，能够提高器件的功率、转化效率，降低阈值电流；另一方面，能够显著降低器件的尺寸，减小阈值电流。
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公开(公告)号：CN105655866B
公开(公告)日：2018-11-27
申请号：CN201610069089.6
申请日：2016-02-01
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 一种太赫兹半导体激光器及其制造方法，该太赫兹半导体激光器包括金属亚波长光栅层、半绝缘衬底层、高掺杂半导体层及结构相同的两个台面，两个台面由外延层深度腐蚀形成，其中一个作为该激光器的有源区结构，另一个作为下电极的支撑台面，两者的功能仅通过绝缘层的图形差异控制是否有电流注入来实现。本发明基于有源区横向选区电镀辅助散热金属层和图形化热沉倒装焊结构，这种结构既能改善器件有源区的散热特性又能方便形成衬底面发射，从而提高太赫兹激光发射效率和光束质量。
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公开(公告)号：CN118137294B
公开(公告)日：2024-07-19
申请号：CN202410557719.9
申请日：2024-05-07
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明的实施例提供了一种带间级联激光器阵列芯片，可应用于半导体激光器技术领域。该激光器阵列芯片包括：衬底；位于衬底上的N个激光器阵列单元，其中，N为大于等于3的正整数，至少两个相邻的激光器阵列单元的至少一部分以预定的间距间隔设置；以及导热部，其中，导热部的至少一部分位于至少两个相邻的激光器阵列单元之间的间隙中。通过导热部的设置，解决了增加有源区面积造成的散热困难问题，成倍提高了激光器的输出功率。本发明的实施例还提供了一种带间级联激光器阵列芯片的制备方法。
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公开(公告)号：CN118137294A
公开(公告)日：2024-06-04
申请号：CN202410557719.9
申请日：2024-05-07
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明的实施例提供了一种带间级联激光器阵列芯片，可应用于半导体激光器技术领域。该激光器阵列芯片包括：衬底；位于衬底上的N个激光器阵列单元，其中，N为大于等于3的正整数，至少两个相邻的激光器阵列单元的至少一部分以预定的间距间隔设置；以及导热部，其中，导热部的至少一部分位于至少两个相邻的激光器阵列单元之间的间隙中。通过导热部的设置，解决了增加有源区面积造成的散热困难问题，成倍提高了激光器的输出功率。本发明的实施例还提供了一种带间级联激光器阵列芯片的制备方法。
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公开(公告)号：CN115224587A
公开(公告)日：2022-10-21
申请号：CN202211002443.5
申请日：2022-08-19
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01S5/34
Abstract: 本公开提供了一种具有斜跃迁性质的量子级联激光器的有源区单元，所述有源区单元从上往下依次包括：注入区，用于提供注入能态；增益区，用于提供发光上能态和发光下能态，其中，所述发光上能态大于所述发光下能态，所述发光上能态到所述发光下能态的辐射跃迁为斜跃迁，所述注入能态大于所述发光上能态；以及弛豫区，用于提供弛豫能态，所述弛豫能态包括顶部能态和底部能态，其中，所述顶部能态小于所述发光下能态；其中，所述注入区、增益区和弛豫区均采用半导体材料。本公开还提供了一种量子级联激光器的有源区、外延结构及芯片。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112072471B
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202010976458.6
申请日：2020-09-16
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 一种单片集成多波长量子级联激光器阵列结构及其制作方法，其中，激光器阵列结构包括形成于衬底上，脊型的阵列直条区、分布布拉格反射区和光束组合区；阵列直条区，形成呈阵列结构的多个解离腔；分布布拉格反射区，与阵列直条区结合形成呈阵列结构的多个完整谐振腔；光束组合区，用于将呈阵列结构的多个完整谐振腔耦合集成，实现光束多波长连续同轴输出；阵列直条区、分布布拉格反射区和光束组合区由下至上依次包括：下波导层、下限制层、有源层、上限制层、上波导层和欧姆接触层；在上限制层对应分布布拉格反射区刻蚀形成二级光栅。本发明一方面实现集成阵列单元单纵模输出；另一方面实现无损耦合，实现室温多波长连续同轴输出。
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公开(公告)号：CN113991419A
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202111232392.0
申请日：2021-10-22
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明公开了掩埋异质结器件及其制备方法，该方法包括：在衬底上依次生长第一掺杂层、有源层、第二掺杂层、第一二氧化硅层；在第一二氧化硅层上制作填充窗口；将该窗口腐蚀至第一掺杂层上表面，形成沟槽并填充掩埋材料；通过腐蚀形成辅助脊；第一掺杂层和辅助脊上生长第二二氧化硅层；通过腐蚀在第二二氧化硅层上制备发光脊；在发光脊和辅助脊上分别制作沉积金属窗口；在该窗口内生长欧姆接触并制作第一正面金属电极；经处理之后，在衬底底部制作背面金属电极，解理处理后，得到芯片本体；在第一热沉材料表面制作第二正面金属电极；将芯片本体倒置烧结到第一热沉材料上；将带有芯片本体的第一热沉材料烧结到第二热沉材料上，得到掩埋异质结器件。
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公开(公告)号：CN113675723A
公开(公告)日：2021-11-19
申请号：CN202110971500.X
申请日：2021-08-23
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本公开提供了一种连续激射的微腔量子级联激光器及制备方法，该激光器包括：衬底；微腔，包括：下波导层、下限制层、有源层、上限制层、上波导层和半绝缘InP：Fe层；上波导层内设有一凹槽，半绝缘InP：Fe层形成于上波导层的凹槽中；正面电极；背面电极；钝化层，形成于微腔的裸露区域。本公开提供的激光器利用半绝缘InP：Fe层的高阻特性在保持模式增益不变的情况下，降低输入电流，提高电光转化效率，从而降低工作温度；并利用半绝缘InP：Fe层与上波导层折射率相近的特性以及较低的损耗，保证微腔的模式分布，从而保证微腔的品质因子；在微腔的裸露区域覆盖钝化层，限制微腔侧壁表面态热激活导致的电流泄漏。
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公开(公告)号：CN113381289A
公开(公告)日：2021-09-10
申请号：CN202110650811.6
申请日：2021-06-10
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01S5/0225 , H01S5/02315 , H01S5/02326 , H01S5/06 , H01S5/065 , H01S5/20 , H01S5/00 , G02B5/00
Abstract: 本公开提供了一种光反馈结构及其封装方法，包括太赫兹量子级联激光器和高阻硅超球镜，所述高阻硅超球镜的入射平面的中心位于所述太赫兹量子级联激光器的前端面内，所述高阻硅超球镜的入射平面用于收集所述太赫兹量子级联激光器发出的激光，所述高阻硅超球镜的出射球面用于反馈及汇聚所述太赫兹量子级联激光器发出的激光，增加所述太赫兹量子级联激光器的第二激光模式的激射强度，以通过调控所述太赫兹量子级联激光器的第一激光模式和第二激光模式的强度比。本公开还提供了一种封装方法，能够实现太赫兹小尺寸平顶高斯光束的高效输出。
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公开(公告)号：CN110635353B
公开(公告)日：2020-08-25
申请号：CN201910908200.X
申请日：2019-09-24
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 一种太赫兹半导体激光器、其制备方法及应用，该太赫兹半导体激光器包括一第一金属层，作为半导体激光器底部的压焊金属层和散热通道；一支撑衬底；一第一高掺层，其设置在支撑衬底上，作为激光器的下波导光限制层；一有源区，其生长于第一高掺层上；一第二高掺层，其位于有源区上；多个电隔离沟；一欧姆接触层；一电隔离层，以及一第二金属层。本发明采用周期性多脊阵列与矩形腔耦合结构，借助同相干涉引起的自成像效应，来改善器件脊宽方向的光束发散角；使用周期性多脊阵列，增大了激光器的增益体积，输出功率得到提高。
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