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公开(公告)号：CN118117445A
公开(公告)日：2024-05-31
申请号：CN202410153710.1
申请日：2024-02-02
申请人： 北京量子信息科学研究院 , 中国科学院半导体研究所
摘要： 本申请公开一种基于片上色散调控量子级联激光器光频梳及其制备方法，包括：衬底上依序生长下波导层、无源波导层、低掺波导层、高掺波导层、下限制层、有源区、上限制层、上波导层、欧姆接触层；在欧姆接触层表面生长SiO2层，并在表面形成双沟条形脊结构，腐蚀深度至下波导层；在双沟内填满半绝缘InP:Fe，去除残余SiO2层；欧姆接触层表面生长绝缘层；绝缘层表面制备正面金属电极窗口；绝缘层表面和正面金属电极窗口内，生长正面金属电极层；加厚正面金属电极层；将衬底减薄抛光，生长背面金属电极层，退火处理、封装，得量子级联激光器光频梳。解决了中红外量子级联激光器色散问题，良品率高，成本低廉，工艺简单，满足大规模应用制造需求。
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公开(公告)号：CN116885562A
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202310920335.4
申请日：2023-07-25
申请人： 中国科学院半导体研究所
IPC分类号： H01S5/34 , H01S5/10 , H01S5/06 , H01S5/0683
摘要： 本发明提供一种环形外腔带间级联激光器及其制备方法，包括：带间级联激光器；在带间级联激光器的前腔面侧镀上一层减反膜；带间级联激光器的前腔面侧和后腔面侧分别设置有前腔面直透镜和后腔面直透镜；闪耀光栅，设置于前腔面直透镜的前腔面侧；镀金反射镜组，包括沿闪耀光栅的出射光路上设置的第一镀金反射镜、第二镀金反射镜和第三镀金反射镜；其中，前腔面直透镜、闪耀光栅、第一镀金反射镜、第二镀金反射镜、第三镀金反射镜及后腔面直透镜形成环形光路腔；带间级联激光器的前腔面侧发射出光信号，通过环形光路腔后，从后腔面侧再次入射到带间级联激光器。该装置可比零级衍射光输出的Littrow外腔获得更宽的光谱调谐范围和更大的输出功率。
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公开(公告)号：CN113675723B
公开(公告)日：2023-07-28
申请号：CN202110971500.X
申请日：2021-08-23
申请人： 中国科学院半导体研究所
摘要： 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：CN116073234A
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202310046300.2
申请日：2023-01-31
申请人： 中国科学院半导体研究所
摘要： 本公开提供了一种有源区和量子级联激光器。有源区包括多个周期级联的有源核，有源核的每个周期均包括增益区及注入区，增益区包括四个增益区量子阱及三个增益区量子垒，每个增益区量子垒设置在相邻的两个增益区量子阱之间；四个增益区量子阱中的设置于上部的第一增益区量子阱的厚度最小；第二增益区量子阱的厚度最大；第二增益区量子阱到第四增益区量子阱的厚度逐渐降低；第二增益区量子阱与第三增益区量子阱的差值、小于第三增益区量子阱与第四增益区量子阱的差值，以使得第一微带内的附加能级部分延伸至注入区，附加能级与激光下能级相互耦合，注入到激光上能级的电子分别以垂直跃迁和斜跃迁的方式向激光下能级和附加能级辐射跃迁，并产生激光。
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公开(公告)号：CN112310808B
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN202011184341.0
申请日：2020-10-29
申请人： 中国科学院半导体研究所
摘要： 本发明提供一种多波长的半导体激光器结构及制备方法，包括：衬底、传输层、电极，其中传输层蚀刻有环形谐振腔、法布里‑珀罗谐振腔和多模干涉区，环形谐振腔和法布里‑珀罗谐振腔相邻，并在相邻位置通过多模干涉区连接；环形跑道腔用于形成第一纵模间距的光，法布里‑珀罗直波导腔用于形成第二纵模间距的光，多模干涉区用于对第一纵模间距的光及第二纵模间距的光进行耦合，形成特定纵模间距的多波长光，并通过法布里‑珀罗谐振腔的端面输出。本发明提供的半导体激光器结构出射的多波长间强度稳定，且具有比较好的光束质量，适合应用于多种大分子物质检测、差频太赫兹产生等领域。
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公开(公告)号：CN113794107A
公开(公告)日：2021-12-14
申请号：CN202111083395.2
申请日：2021-09-15
申请人： 中国科学院半导体研究所
摘要： 本发明提供一种量子级联激光器，包括由下至上依次设置的衬底、下波导层、下限制层、第一有源层、间隔层、第二有源层、上限制层以及上波导层；其中，所述量子级联激光器包括两个布拉格反射镜以及两个增益区，两个所述布拉格反射镜以及两个所述增益区沿横向依次间隔交错设置，所述上限制层对应两个所述增益区设置有布拉格光栅结构。在本发明提供的技术方案中，上波导层上设置有两个增益区，在上限制层上对应制备有两个布拉格光栅结构，调控双有源区的激射特性，并通过在上波导层交错设置布拉格反射镜以及增益区，实现分区驱动，可以获得精准波长调控的紧凑型、大功率双波长量子级联激光器。
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公开(公告)号：CN109950303B
公开(公告)日：2021-03-05
申请号：CN201910187930.5
申请日：2019-03-12
申请人： 中国科学院半导体研究所
摘要： 本发明公开了一种锑化物量子点超晶格结构及其生长方法，该锑化物量子点超晶格结构包括：一衬底；外延在衬底上的一层或多层缓冲层；在缓冲层上沉积Sb形成的一锑化物过渡层；外延于过渡层上的一锑化物量子点层；外延于量子点层上的一抑制层；以及，外延于抑制层上的一层或多层砷化物盖层。由于该锑化物量子点超晶格结构中引入了抑制层，如若在该结构上继续生长新的砷化物盖层，则能隔绝盖层中As与锑化物量子点中Sb的接触，有效抑制在锑化物量子点上生长砷化物盖层时As与Sb之间发生的交换现象，获得高质量的锑化物量子点超晶格结构。
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公开(公告)号：CN110635353A
公开(公告)日：2019-12-31
申请号：CN201910908200.X
申请日：2019-09-24
申请人： 中国科学院半导体研究所
摘要： 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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公开(公告)号：CN108631149B
公开(公告)日：2019-10-25
申请号：CN201810369450.6
申请日：2018-04-23
申请人： 中国科学院半导体研究所 , 中国科学院大学
摘要： 一种太赫兹量子级联激光器双面金属键合的方法，该方法包括外延片和高掺衬底片晶向对准工艺，低温金属键合工艺、半绝缘衬底腐蚀工艺等，最终成功将生长在半绝缘衬底片上的外延结构层转移到另一个高掺杂的衬底片上。本发明的方法可以保证两个键合片之间的晶向一致性，防止激光器在解理过程中由晶向各异性带来的机械损伤；并且可以防止由于腐蚀液选择性不够带来的腐蚀不均匀及过腐蚀的问题，保证腐蚀的均匀性及完整性。本发明的方法符合标准半导体工艺流程，操作简便高效，适于工业化量产。
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公开(公告)号：CN106025797B
公开(公告)日：2019-05-17
申请号：CN201610563190.7
申请日：2016-07-18
申请人： 中国科学院半导体研究所
IPC分类号： H01S5/223
摘要： 本发明公开了一种二维光子准晶宽区半导体激光器结构，包括：一衬底；一下波导；一下限制层；一有源区；一上限制层；一上波导；一接触层；一钝化层；一正面电极；一背面电极；一制作于上限制层的二维光子准晶阵列，从接触层到下波导刻蚀出条形宽区台面，钝化层包覆整个台面并在台面顶端开出电注入窗口，上电极在钝化层之上，在电注入窗口区域与接触层形成欧姆接触用于电注入，同时为有源区提供散热通道；背面电极与衬底形成欧姆接触，用于另一极电注入。
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