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公开(公告)号：CN109586159A
公开(公告)日：2019-04-05
申请号：CN201910061317.9
申请日：2019-01-22
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明公开了一种片上集成半导体激光器结构及其制备方法，该设计结构包括：依次沉积在衬底上的第一N接触层、第一N限制层、第一有源区、第一P限制层、第一P接触层、隔离层，第二N接触层、第二N限制层、第二有源区、第二P限制层和第二P接触层作为外延结构，通过光刻刻蚀该外延结构实现双波长激光器的制作；以及波导结构，包括第一激光器的波导结构和第二激光器的波导结构；光栅，设置于第一激光器的波导结构和第二激光器的波导结构两侧，实现激光模式的筛选；和电流注入窗口。本发明通过在同一片外延上实现不同波段半导体激光器外延材料生长，实现了不同波长激光器的片上集成，达到在同一激光器上激射不同波长的激光的目的。
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公开(公告)号：CN111431033B
公开(公告)日：2021-04-09
申请号：CN202010281514.4
申请日：2020-04-10
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本公开提供了一种中红外锑化物量子级联激光器及其制备方法，包括：GaSb衬底，以及在GaSb衬底上依次外延生长的下限制层、下波导层、有源级联区、上波导层、上限制层以及上接触层；其中，有源级联区包含多个周期，每个周期包含注入区与有源区，在注入区中，电子的能量被提升至第一能级，在提升至第一能级后，电子被注入有源区，在有源区中，电子从第一能级跃迁至第二能级，并在跃迁过程中发光，第二能级低于第一能级，在跃迁至第二能级后，电子利用声子从第二能级跃迁至第三能级，第三能级低于第二能级，在跃迁至第三能级后，电子被注入下一个周期的注入区。本公开提供的中红外锑化物量子级联激光器可以覆盖整个中红外波段。
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公开(公告)号：CN111244757B
公开(公告)日：2021-03-05
申请号：CN202010061988.8
申请日：2020-01-19
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 一种中红外波长全覆盖可调谐光模块，该可调谐光模块包括至少两个有源光器件、一个闪耀光栅和一个高反射金镜，其中：所述至少两个有源光器件，设置于可旋转圆柱体上，且在可旋转圆柱体旋转至指定位置时发射光；闪耀光栅，用于将接收自有源光器件的光分成两部分，其中一部分反射回有源光器件，另一部分反射至高反射金镜；高反射金镜，用于将自闪耀光栅入射的光以固定的方向输出。本发明通过闪耀光栅将反射至高反射金镜中的光的波长进行调谐，扩大有源光器件发射的光的波长范围，实现了中红外波长的全覆盖，可适用于不同波长的气体检测，同时可调谐光模块采用多个单元组成，体积较小，可以便于运输和存储。
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公开(公告)号：CN111276867A
公开(公告)日：2020-06-12
申请号：CN201811485068.8
申请日：2018-12-05
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明公开了一种单片集成双波长半导体激光器及其制备方法，属于半导体激光器技术领域。该半导体激光器包括：第一激光器、第二激光器、第一隔离槽和第二隔离槽，所述第一激光器包括第一激光器P电极，所述第二激光器包括第二激光器P电极和第二激光器桥电极；其中，所述第二激光器P电极位于第一激光器P电极与第二激光器桥电极之间，所述第一隔离槽制备于第一激光器P电极和第二激光器P电极之间；所述第二隔离槽制备于第二激光器P电极和第二激光器桥电极之间。本发明中，通过两个激光器电流和隔离槽的特殊设计，使得两个激光器可以同时或者分别单独工作。
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公开(公告)号：CN109217109A
公开(公告)日：2019-01-15
申请号：CN201811000562.0
申请日：2018-08-29
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01S5/343
Abstract: 本公开提供一种基于数字合金势垒的量子阱结构、外延结构及其制备方法，该基于数字合金势垒的量子阱结构包括：阱层和势垒层，阱层为体材料结构；势垒层分别形成于阱层的上下表面上，其为数字合金结构。本公开提供的基于数字合金势垒的量子阱结构、外延结构及其制备方法中量子阱结构中势垒层采用数字合金结构，阱层采用体材料结构，此种量子阱结构结合了数字合金和体材料两者的优势：数字合金的能带区别于体材料的能带，更大的电子带阶和空穴带阶可以更有效地将电子和空穴限制在阱内，减小了载流子的泄露，提高了量子效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109149368A
公开(公告)日：2019-01-04
申请号：CN201810959840.9
申请日：2018-08-22
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01S5/343
CPC classification number: H01S5/34313
Abstract: 本发明公开了一种渐变掺杂宽波导带间级联激光器及其制备方法，其中，渐变掺杂宽波导带间级联激光器，包括：衬底；以及自下而上依次外延的下波导包层、下分别限制层、级联区、上分别限制层、上波导包层、以及上接触层；其中，下分别限制层和上分别限制层的厚度为百纳米到微米量级，并且下分别限制层和上分别限制层都是渐变掺杂，使得下分别限制层和上分别限制层的两端掺杂浓度相对较高，中心区域掺杂浓度相对较低。该渐变掺杂宽波导带间级联激光器有效提高了光学限制因子，增加光学增益；有效的降低异质结面的电压降，提高光电效率，可以减小串联电阻，减小自由载流子吸收，减小器件的损耗；并能降低工作电压，提高工作效率。
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公开(公告)号：CN109149368B
公开(公告)日：2021-12-14
申请号：CN201810959840.9
申请日：2018-08-22
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01S5/343
Abstract: 本发明公开了一种渐变掺杂宽波导带间级联激光器及其制备方法，其中，渐变掺杂宽波导带间级联激光器，包括：衬底；以及自下而上依次外延的下波导包层、下分别限制层、级联区、上分别限制层、上波导包层、以及上接触层；其中，下分别限制层和上分别限制层的厚度为百纳米到微米量级，并且下分别限制层和上分别限制层都是渐变掺杂，使得下分别限制层和上分别限制层的两端掺杂浓度相对较高，中心区域掺杂浓度相对较低。该渐变掺杂宽波导带间级联激光器有效提高了光学限制因子，增加光学增益；有效的降低异质结面的电压降，提高光电效率，减小自由载流子吸收，减小器件的损耗；并能降低工作电压，提高工作效率。
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公开(公告)号：CN111262134B
公开(公告)日：2021-05-07
申请号：CN202010088210.6
申请日：2020-02-12
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本公开提供一种中红外GaSb基半导体碟片激光器，包括：铜热沉，该铜热沉上有一凹槽；TEC散热模块，位于所述铜热沉下，用于加电流之后控制热沉的温度；芯片模块，对应所述凹槽设置于所述铜热沉上部，包括一外延芯片，以及分别键合于所述外延芯片上下表面的SiC散热片；铜模块，包覆于所述芯片模块外，其上表面有一锥形的凹槽，并包括一个圆形的透光口；泵浦源，该泵浦源为商用激光器；聚焦准直系统，该聚焦准直系统可以将泵浦源的光聚焦在外延芯片上表面；以及输出耦合镜，位于外延芯片上面的轴线处；其为平凹镜，其凹面镀高反膜，平面镀增透膜。
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公开(公告)号：CN112366514A
公开(公告)日：2021-02-12
申请号：CN202011242900.9
申请日：2020-11-09
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本公开提供了一种单片集成级联量子阱宽调谐中红外激光器，该激光器的量子阱级联区将具有不同发光波长量子阱级联串联，使该有源区的发光波长的增益谱线可以覆盖较大的波长范围，通过分布反馈式采样光栅对不同发光波长的光进行调谐，并利用光束耦合区的S形弯曲波导进行片上光耦合，最终通过一个平板波导实现单横模的激光输出。该激光器可实现整个单片集成激光器的中红外宽调谐输出，其输出模式为单横模单纵模激光输出，可调谐范围可覆盖中红外波长2‑4μm以上，具有体积小、重量轻、可调谐范围大且覆盖中红外波段的优势。本公开还提供开该激光器的制备方法，制备方法简单，成本低廉。
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公开(公告)号：CN111262134A
公开(公告)日：2020-06-09
申请号：CN202010088210.6
申请日：2020-02-12
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本公开提供一种中红外GaSb基半导体碟片激光器，包括：铜热沉，该铜热沉上有一凹槽；TEC散热模块，位于所述铜热沉下，用于加电流之后控制热沉的温度；芯片模块，对应所述凹槽设置于所述铜热沉上部，包括一外延芯片，以及分别键合于所述外延芯片上下表面的SiC散热片；铜模块，包覆于所述芯片模块外，其上表面有一锥形的凹槽，并包括一个圆形的透光口；泵浦源，该泵浦源为商用激光器；聚焦准直系统，该聚焦准直系统可以将泵浦源的光聚焦在外延芯片上表面；以及输出耦合镜，位于外延芯片上面的轴线处；其为平凹镜，其凹面镀高反膜，平面镀增透膜。
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