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公开(公告)号：CN113097861A
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN202110344373.0
申请日：2021-03-30
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本公开实施例提供了一种量子级联激光器芯片及制备方法。该量子级联激光器芯片包括：衬底；双沟脊结构，双沟脊结构设置于衬底上；第一电极，第一电极设置于双沟脊结构的目标表面上；两个半绝缘填充层，两个半绝缘填充层分别设置于双沟脊结构的两个侧面开设的凹槽中，形成针对半绝缘填充层的半绝缘掩埋结构；两个辅助脊结构，每个辅助脊结构设置于衬底上，两个辅助脊结构分别设置于双沟脊结构的相对两侧；以及两个第二电极，两个第二电极分别设置于两个辅助脊结构上，第一电极的目标表面与第二电极的目标表面之间的高度差小于或等于第一距离阈值。该量子级联激光器芯片能在提高响应速率的同时改善散热。
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公开(公告)号：CN110993709A
公开(公告)日：2020-04-10
申请号：CN201911313339.6
申请日：2019-12-17
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01L31/0352 , H01L31/0304 , H01L31/109 , H01L31/111
Abstract: 本公开提供一种应变补偿型量子级联探测器，包括：衬底；下接触层，外延生长于衬底之上；周期性应变补偿量子级联功能层，外延于下接触层之上，包括多个级联周期；上接触层，外延于周期性的应变补偿量子级联功能层之上；下接触电极，位于刻蚀上接触层和周期性应变补偿量子级联功能层结构而露出的下接触层表面；以及上接触电极，位于上接触层的表面；其中，每个所述级联周期由下至上包括：吸收区和弛豫区；所述吸收区为与衬底晶格匹配的材料；所述弛豫区包括多层交替的应变补偿的势垒层和势阱层组成多量子阱结构，均为与衬底晶格不匹配的材料。
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公开(公告)号：CN107069432A
公开(公告)日：2017-08-18
申请号：CN201710472687.2
申请日：2017-06-20
Applicant: 中国科学院半导体研究所
CPC classification number: H01S5/3402 , H01S1/02 , H01S5/34306
Abstract: 一种环形腔面发射差频太赫兹量子级联激光器的制备方法，包括如下步骤：步骤1：在一衬底上依序生长下波导层、下光学限制层、第一有源层、间隔层、第二有源层、上光学限制层和上波导层；步骤2：移除上波导层，在上光学限制层上呈放射状向下刻蚀多条光栅，形成一个双周期的环形光栅；步骤3：在刻蚀后的上光学限制层上重新生长上波导层；步骤4：在上波导层上向下刻蚀一环形脊结构，刻蚀深度到达下光学限制层；步骤5：在刻蚀后的环形脊结构的沟槽中填满半绝缘InP：Fe；步骤6：在沟槽中填满半绝缘InP：Fe的环形脊结构上蒸发正面金属电极，镀金；步骤7：将衬底减薄，抛光，在衬底的背面蒸发背面金属电极；步骤8：刻蚀金属电极，制备出二级环形表面金属光栅，完成制备。
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公开(公告)号：CN104362507B
公开(公告)日：2017-07-14
申请号：CN201410687356.7
申请日：2014-11-25
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01S5/024
Abstract: 本发明公开了一种双面散热量子级联激光器器件结构，包括：衬底；有源区，其均匀生长在衬底的上表面；上波导，其均匀生长在有源区的上表面；正面金属电极层，其均匀生长在上波导上表面；热沉，其与器件的上波导层通过所述正面金属电极层键合连接；绝缘层，其均匀的覆盖在半导体激光器的脊波导两侧，且脊波导的脊表面开有电注入窗口；背面金属电极层，其均匀生长在绝缘层的外表面，作为激光器的背面电极；电镀金属层，其分布在脊波导的两侧，且与背面金属电极层实现电隔离，作为激光器的正面电极；图形化布线热沉，其通过焊料层分别与背面金属电极层和电镀金属层连接。
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公开(公告)号：CN103715607B
公开(公告)日：2016-06-01
申请号：CN201310705313.2
申请日：2013-12-19
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明公开了一种可调谐衬底发射量子级联激光器阵列器件，包括：衬底；衬底上表面依次生长的下波导层、下限制层、有源区、上限制层、上波导层、盖层以及高掺层；阵列器件，其包含多个DFB激光器单元，每个DFB激光器单元具有脊型波导结构，脊上面的高掺层上具有二级取样布拉格光栅结构，不同布拉格光栅具有不同取样周期；二氧化硅层，覆盖整个脊型波导结构的表面区域；正面电极层，生长在二氧化硅层上面及布拉格光栅上面；电隔离沟，位于阵列器件中两个相邻的DFB激光器的脊型波导结构之间；背面金属电极层，生长在衬底的下表面；出光窗口，位于衬底的下表面，阵列器件中的每个DFB激光器单元的脊型波导均对应一个出光窗口。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103633559B
公开(公告)日：2016-06-01
申请号：CN201310652143.6
申请日：2013-12-05
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 一种高功率低发散角的半导体太赫兹垂直面发射激光器，包括：一高掺杂的接收衬底；一下金属波导光限制层，该下金属波导光限制层是由金属热键合形成，并位于接收衬底上；一下接触层，位于下金属波导光限制层上；一有源层，该有源层生长在下接触层上；一上接触层，该上接触层生长在该有源层上，并被制作成准周期等比数列同心圆光栅结构；一上金属层，该上金属层由电子束蒸发于上接触层上，并被制作成准周期等比数列同心圆光栅结构；其中，下金属层和下接触层构成下等离子体波导，上金属层和上接触层构成上等离子体波导，上下等离子体波导构成双面金属波导结构；所述下接触层、有源层、上接触层和上金属层被制作成环形结构，环形的有源层形成了环形谐振腔。
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公开(公告)号：CN103368071B
公开(公告)日：2016-01-20
申请号：CN201310308727.1
申请日：2013-07-22
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明提供了一种光栅分布反馈量子级联激光器。该光栅分布式量子级联激光器包括：衬底；以及在该衬底上依次生长的下波导层，下光限制层，有源区，上光限制层，等效相移光栅，上波导层；其中，在所述上光限制层的上表面具有等效相移光栅，该等效相移光栅包括均匀光栅、采样光栅和π相移结构。与传统均匀光栅的制作工艺相比，本发明等效相移光栅制作工艺要简单的多，从而极大降低了光栅分布反馈量子级联激光器的制备难度。
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公开(公告)号：CN103532013B
公开(公告)日：2015-12-30
申请号：CN201310503782.6
申请日：2013-10-23
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明公开了一种低发散角的面发射量子级联激光器结构，其包括：衬底；下波导层，该下波导层生长在该衬底正面；下光限制层，该下光限制层生长在下波导层上；有源区，该有源区生长在下光限制层上；上光限制层，该上光限制层生长在该有源区上；光栅层，该光栅层制作于上光限制层的上，并且该光栅层具有二级分布反馈结构；上波导层，该上波导层生长在该光栅层上；亚波长金属光栅层，该亚波长金属光栅层制作于该衬底。本发明公开的上述方案用亚波长金属光栅结构对面发射量子级联激光器进行光束整形，既减小了波导方向的发散角又没有影响器件的倒装焊接。在中红外波段很容易激发等离子体波，且等离子体波的传播距离较远、吸收损耗较小。
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公开(公告)号：CN104882788A
公开(公告)日：2015-09-02
申请号：CN201510329218.6
申请日：2015-06-15
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 一种制备高选择比量子级联激光器脊波导结构的湿法腐蚀方法，包括如下步骤：步骤1：在一量子级联激光器外延片上制备掩模层；步骤2：采用光刻的方法在掩模层制备图形，开出窗口；步骤3：使用非选择性腐蚀液，腐蚀腐蚀掉窗口内量子级联激光器外延片的盖层，暴露出有源层；步骤4：使用选择性腐蚀液，腐蚀掉暴露出的有源层，暴露出衬底；步骤5：再使用非选择性腐蚀液，腐蚀窗口的侧壁及衬底的表面，获得平滑的脊型波导侧壁，完成制备。本发明明显增大了脊表面宽度与有源区宽度的比值，减小了光学模式与表面等离激元之间的损耗，改善了器件的散热，从而提高了器件性能。同时此技术显著降低了工艺中套刻电注入窗口的难度且并没有增加工艺成本。
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公开(公告)号：CN102732955B
公开(公告)日：2015-04-01
申请号：CN201210211614.5
申请日：2012-06-21
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: C30B23/02 , H01L21/683
Abstract: 本发明公开了一种用于电子束蒸发的半导体外延片夹具，包括：一支撑板(11)；四个金属针状样品夹(12)；一辅助样品夹金属板(13)；二个辅助样品夹金属板固定螺丝(14)；四个金属针状样品夹固定螺丝(15)；以及四个金属针状样品夹圆弧形滑槽(16)。本发明提供的用于电子束蒸发的半导体外延片夹具，简单易行，对样品大小及形状没有限制、传热性能好、样品无遮挡。
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