一种纳米图形衬底侧向外延硅基量子点激光器材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN106480498B

    公开(公告)日:2019-05-17

    申请号:CN201610888922.X

    申请日:2016-10-12

    摘要: 本发明公开了一种纳米图形衬底侧向外延硅基量子点激光器材料及其制备方法,属于半导体激光器技术领域。本发明在单晶硅衬底上制作种子层、位错阻挡层和激光器材料。所述的种子层包括GaAs低温成核层和GaAs高温缓冲层;位错阻挡层包括纳米尺寸图形掩膜和GaAs侧向外延层;激光器材料包括n型欧姆接触层、n型限制层、下波导层、量子点有源区、上波导层、p型限制层和p型欧姆接触层。本发明通过图形衬底对穿透位错的阻挡作用,能有效地降低GaAs外延层的位错密度,提高GaAs外延层的晶体质量,进而提高量子点激光器性能和质量。本发明能够大面积、高重复性、均匀地完成材料生长和制备,更加符合产业化的需求。

    一种硅基量子点激光器材料的MOCVD制备方法

    公开(公告)号:CN105088181B

    公开(公告)日:2017-11-28

    申请号:CN201410221660.2

    申请日:2014-05-23

    IPC分类号: C23C16/30 C23C16/44 H01S5/343

    摘要: 本发明提供一种硅基量子点激光器材料的MOCVD制备方法,利用MOCVD方法依次进行如下步骤的材料制备,包括:在清洁的单晶硅衬底上制作GaAs低温成核层;在所述GaAs低温成核层上制作GaAs高温缓冲层;在所述GaAs高温缓冲层上制作应变超晶格结构;在所述应变超晶格结构上制作n型欧姆接触层;在所述n型欧姆接触层上制作n型限制层;在所述n型限制层上制作下波导层;在所述下波导层上制作多层量子点有源区;在所述多层量子点有源区上制作上波导层;在所述上波导层上制作p型限制层;在所述p型限制层上制作p型欧姆接触层。本发明能够大面积、均匀快速、高重复性地完成材料生长和制备,成本更加低廉,更适合产业化的需求。

    一种硅基量子点激光器材料的MOCVD制备方法

    公开(公告)号:CN105088181A

    公开(公告)日:2015-11-25

    申请号:CN201410221660.2

    申请日:2014-05-23

    IPC分类号: C23C16/30 C23C16/44 H01S5/343

    摘要: 本发明提供一种硅基量子点激光器材料的MOCVD制备方法,利用MOCVD方法依次进行如下步骤的材料制备,包括:在清洁的单晶硅衬底上制作GaAs低温成核层;在所述GaAs低温成核层上制作GaAs高温缓冲层;在所述GaAs高温缓冲层上制作应变超晶格结构;在所述应变超晶格结构上制作n型欧姆接触层;在所述n型欧姆接触层上制作n型限制层;在所述n型限制层上制作下波导层;在所述下波导层上制作多层量子点有源区;在所述多层量子点有源区上制作上波导层;在所述上波导层上制作p型限制层;在所述p型限制层上制作p型欧姆接触层。本发明能够大面积、均匀快速、高重复性地完成材料生长和制备,成本更加低廉,更适合产业化的需求。

    电注入长波长硅基纳米激光器阵列的外延材料制备方法

    公开(公告)号:CN108418095B

    公开(公告)日:2019-08-06

    申请号:CN201810119727.X

    申请日:2018-02-06

    IPC分类号: H01S5/34 C23C16/30 C23C16/04

    摘要: 本发明提供一种电注入长波长硅基纳米激光器阵列的外延材料制备方法,包括:S1、通过PECVD方法、干法刻蚀技术和湿法刻蚀技术在单晶硅衬底上制作纳米尺寸图形掩膜;S2、基于MOCVD方法在所述图形掩膜上依次制作InP低温成核层、n‑InP高温缓冲层、位错阻挡层、n型限制层、下波导层、量子阱有源区、上波导层、p型限制层和p型欧姆接触层。通过优化两步生长法和选区外延条件,利用制备在硅片上的纳米尺寸的大高宽比二氧化硅掩膜图形衬底结构,将生长窗口区的穿透位错阻挡在二氧化硅掩膜侧壁上,同时采用应变超晶格结构作为位错阻挡结构,使得上层InP材料的位错密度进一步降低。

    一种GaAs/Si外延材料的MOCVD制备方法

    公开(公告)号:CN105448675B

    公开(公告)日:2018-01-23

    申请号:CN201410514645.7

    申请日:2014-09-29

    IPC分类号: H01L21/205

    摘要: 本发明提供一种GaAs/Si外延材料的MOCVD制备方法,包括:在清洁的单晶硅衬底上制作GaAs低温成核层;在所述GaAs低温成核层上制作GaAs中温缓冲层;在所述GaAs中温缓冲层上制作GaAs第一高温缓冲层;在所述GaAs第一高温缓冲层上制作GaAs第二高温缓冲层;在所述GaAs第二高温缓冲层上制作GaAs变温缓冲层;在所述GaAs变温缓冲层上制作多层量子点位错阻挡层;在所述多层量子点位错阻挡层上制作应变插入层;在所述应变插入层上制作GaAs外延层。本发明能够大面积、均匀、高重复性地完成材料生长和制备,降低所生长材料的位错密度,成本更加低廉,更适合产业化的需求。

    一种1.55微米波长垂直面发射激光器材料结构及其制备方法

    公开(公告)号:CN106654860A

    公开(公告)日:2017-05-10

    申请号:CN201610986904.5

    申请日:2016-11-09

    IPC分类号: H01S5/343

    CPC分类号: H01S5/34326

    摘要: 本发明公开了一种1.55微米波长垂直面发射激光器材料结构及其制备方法,属于光通信用激光器材料和半导体光电子材料及其制造技术领域。所述材料包括在单晶InP衬底上依次制备得到的下DBR结构、激光器外延材料结构和上DBR结构,所述的下DBR结构包括多层介质图形结构及在其中生长的InP缓冲层和InP侧向外延层。本发明将纳米尺度侧向外延方法与传统Si/SiO2多层介质结构相结合,同时实现高反射率的下DBR结构与InP晶格匹配的虚拟衬底功能的方法;采用MOCVD方法解决了InP基长波长VCSEL外延材料的高反射率下DBR结构的材料制备问题,且省去了复杂的下DBR结构外延过程,减少VCSEL外延材料制备的成本,更适合于产业化的材料制备要求。