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公开(公告)号：CN118281698A
公开(公告)日：2024-07-02
申请号：CN202410282127.0
申请日：2024-03-12
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： 本申请涉及一种用于量子级联激光器的片上光束合成装置及其制备方法。基于选区外延法的集成工艺，将QCL泵浦区和低损耗无源波导区进行片上集成，实现QCL的片上光束合成和大功率输出。根据本申请的方案，首先，通过制备多通道有源区阵列进行激光器能量分布的合理分配，改善了激光器因热耗散分布不均所导致的低功率输出问题；其次，通过有源区阵列上制备分布反馈光栅结构，起到模式选择，实现单模光传输；再者，将带有光栅的多通道QCL有源阵列与低损耗无源光合束波导通过对接耦合实现片上集成时，无源光束合成避免因载流子吸收带来的散热不均匀问题，实现QCL的片上光束合成和单孔径大功率输出，并且，解决了阵列多孔径输出所导致的多峰干涉的光束分布。
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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：CN101916965B
公开(公告)日：2011-12-07
申请号：CN201010231191.4
申请日：2010-07-14
申请人： 中国科学院半导体研究所
IPC分类号： H01S5/343
摘要： 一种短波长光栅面发射量子级联激光器结构，包括：一衬底；一下波导层生长在该衬底上；一有源层生长在该下波导层上；一上波导层生长在该有源层上；一盖层生长在该上波导层上，该盖层的上半部位置形成二级分布反馈光栅；一光栅层位于盖层的上面，并且该光栅层具有与盖层上的光栅相同的光栅周期，在该光栅层上形成有多个窗口，所述窗口的深度到达盖层的表面；其中所述的下波导层、有源层、上波导层、盖层和光栅层的两侧为梯形斜面；一二氧化硅层生长在衬底的上面和梯形斜面上，及所述光栅层上面两侧的边缘部分；一正面金属电极层生长在二氧化硅层的上面及光栅层表面未被二氧化硅层覆盖的两侧的边缘部分；一背面金属电极层生长在衬底的下面，形成短波长光栅面发射量子级联激光器结构。
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公开(公告)号：CN101566793A
公开(公告)日：2009-10-28
申请号：CN200810104762.0
申请日：2008-04-23
申请人： 中国科学院半导体研究所
摘要： 本发明公开了一种用于制备二维光子晶体的双光束全息干涉多次曝光方法，该方法包括：半导体衬底的清洗；旋涂光刻胶；光刻胶的前烘焙；在双光束全息系统中多次交叉曝光；显影；光刻胶的后烘焙；半导体衬底的各向同性腐蚀；除去光刻胶。本发明提供的这种用于制备二维光子晶体的双光束全息干涉多次曝光方法，与传统的多光束全息曝光技术、电子束曝光技术等相比，具有操作简单方便，精度高，价格低廉，可方便地制备大面积的、无缺陷的、占空比和深度可控的各种二维光子晶体点阵，满足了制备光子晶体的需求。
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公开(公告)号：CN101764107A
公开(公告)日：2010-06-30
申请号：CN201010034103.1
申请日：2010-01-13
申请人： 中国科学院半导体研究所
摘要： 一种集成热敏电阻的金刚石热沉，包括：一衬底；一第一Ti薄膜，该第一Ti薄膜制作在衬底上的一侧，该第一Ti薄膜为一弯折条形结构；一Au薄膜，该Au薄膜制作在第一Ti薄膜上，形状与第一Ti薄膜相同，该Au薄膜分为第一热敏电阻引线区、第二热敏电阻引线区和热敏电阻区；一第二Ti薄膜，该第二Ti薄膜制作在衬底上的另一侧；一器件烧结区，该器件烧结区制作在第二Ti薄膜上。解决了以往热敏元件与器件集成制作过程中设计和工艺复杂、成本昂贵等问题。
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公开(公告)号：CN101673920A
公开(公告)日：2010-03-17
申请号：CN200810119796.7
申请日：2008-09-10
申请人： 中国科学院半导体研究所
IPC分类号： H01S5/10
摘要： 一种边发射二维光子晶体分布反馈量子级联激光器，包括：一衬底；一下波导层，该下波导层生长在衬底的中间部位，在下波导层上依次生长有有源层、上波导层和盖层；一高掺杂层，该高掺杂层生长在盖层的上面，该高掺杂层为二维正方圆孔点阵结构，该点阵结构具有沿ΓX方向的(0，1)级耦合机制；一二氧化硅层，该二氧化硅层生长在衬底两侧的上面和下波导层、有源层、上波导层和盖层的两侧，及高掺杂层两侧和高掺杂层上面的边缘部分；一正面金属电极层，该正面金属电极层生长在二氧化硅层的上面及高掺杂层的二维正方圆孔点阵结构的上面；一背面金属电极层生长在衬底的下面，形成边模抑制比为20dB的边发射二维光子晶体分布反馈量子级联激光器。
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公开(公告)号：CN101859983B
公开(公告)日：2012-01-25
申请号：CN201010175432.8
申请日：2010-05-12
申请人： 中国科学院半导体研究所
摘要： 一种带有准光子晶体波导阵列的量子级联激光器，包括：一衬底；一下波导层生长在衬底之上，且中间有一凸台，凸台的两侧形成脊型双沟台面结构；一量子级联有源区结构生长在下波导层的凸台之上；一上波导层生长在量子级联有源区结构之上；一上包层生长在上波导层之上；一上覆盖层生长在上包层之上；一高掺杂欧姆接触层生长在上覆盖层之上；一准光子晶体波导阵列制作在上覆盖层和高掺杂欧姆接触层的两侧，中间的宽度为2μm-10μm，两侧的准光子晶体波导阵列的宽度相同，分别为5-24μm；一电绝缘层沉积在欧姆接触层之上，覆盖整个脊型台面上表面和侧壁，在覆盖有绝缘层的脊型台面中心部位留出电注入窗口；一正面电极制作在绝缘层之上；一背面电极生长在衬底的背面。
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公开(公告)号：CN102055135A
公开(公告)日：2011-05-11
申请号：CN200910237094.3
申请日：2009-11-04
申请人： 中国科学院半导体研究所
摘要： 本发明公开了一种近衍射极限光束输出的锥形光子晶体量子级联激光器及其制作方法。该激光器包括：衬底，及其在衬底上依次生长的下波导层、有源区、上波导层、上覆盖层、上接触层、欧姆接触层、电绝缘层、正面电极和衬底背面电极。该激光器采用脊型台面双沟波导结构，脊型台面结构由均匀脊宽的主控振荡区和锥形结构的增益放大区两部分组成；光子晶体结构用以提供分布反馈波导，制作于上接触层和欧姆接触层之中。利用本发明，能够获得单模近衍射极限光束输出；采用脊型台面结合锥形增益放大区的波导结构，大大降低了远场发散角，在提高输出功率的同时又避免了同类宽脊型大功率器件难以避免的散热问题。
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公开(公告)号：CN101673920B
公开(公告)日：2011-04-13
申请号：CN200810119796.7
申请日：2008-09-10
申请人： 中国科学院半导体研究所
IPC分类号： H01S5/10
摘要： 一种边发射二维光子晶体分布反馈量子级联激光器，包括：一衬底；一下波导层，该下波导层生长在衬底的中间部位，在下波导层上依次生长有有源层、上波导层和盖层；一高掺杂层，该高掺杂层生长在盖层的上面，该高掺杂层为二维正方圆孔点阵结构，该点阵结构具有沿ГX方向的(0，1)级耦合机制；一二氧化硅层，该二氧化硅层生长在衬底两侧的上面和下波导层、有源层、上波导层和盖层的两侧，及高掺杂层两侧和高掺杂层上面的边缘部分；一正面金属电极层，该正面金属电极层生长在二氧化硅层的上面及高掺杂层的二维正方圆孔点阵结构的上面；一背面金属电极层生长在衬底的下面，形成边模抑制比为20dB的边发射二维光子晶体分布反馈量子级联激光器。
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公开(公告)号：CN101859983A
公开(公告)日：2010-10-13
申请号：CN201010175432.8
申请日：2010-05-12
申请人： 中国科学院半导体研究所
摘要： 一种带有准光子晶体波导的量子级联激光器，包括：一衬底；一下波导层生长在衬底之上，且中间有一凸台，凸台的两侧形成脊型双沟台面结构；一量子级联有源区结构生长在下波导层的凸台之上；一上波导层生长在量子级联有源区结构之上；一上包层生长在上波导层之上；一上覆盖层生长在上包层之上；一高掺杂欧姆接触层生长在上覆盖层之上；一准光子晶体结构阵列制作在上覆盖层和高掺杂欧姆接触层的两侧，中间的宽度为2μm-10μm，两侧的准光子晶体结构阵列的宽度相同，分别为5-24μm；一电绝缘层沉积在欧姆接触层之上，覆盖整个脊型台面上表面和侧壁，在覆盖有绝缘层的脊型台面中心部位留出电注入窗口；一正面电极制作在绝缘层之上；一背面电极生长在衬底的背面。
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