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公开(公告)号：CN109459817A
公开(公告)日：2019-03-12
申请号：CN201811453417.8
申请日：2018-11-30
申请人： 北京邮电大学
IPC分类号： G02B6/136
摘要： 本发明实施例提供了一种单片硅基光电集成芯片的制备方法，通过在SOI衬底上刻蚀图形窗口来生长激光器结构，通过在SOI衬底中的硅波导层上生长探测器结构，激光器和探测器通过刻蚀出的硅波导结构连接，从而实现了片上激光器、探测器以及硅波导结构的集成。本发明实施例中提供的单片硅基光电集成芯片的制备方法，通过直接刻蚀图形窗口来生长激光器结构，具有高重复性和可靠性，能够大规模的制备，大大降低了成本，具有很好的应用前景，弥补了目前无法通过直接选区外延的方式实现可实用的片上光电集成的空白，特别是弥补了激光器与其他器件的片上集成问题。
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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
申请人： 北京邮电大学
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。
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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
申请人： 北京邮电大学
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。
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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
申请人： 北京邮电大学
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。
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公开(公告)号：CN108418095A
公开(公告)日：2018-08-17
申请号：CN201810119727.X
申请日：2018-02-06
申请人： 北京邮电大学
CPC分类号： H01S5/34 , C23C16/042 , C23C16/301
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。
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公开(公告)号：CN108376640A
公开(公告)日：2018-08-07
申请号：CN201810018868.2
申请日：2018-01-09
申请人： 北京邮电大学
IPC分类号： H01L21/02
摘要： 本发明提供一种InGaAs/Si外延材料的制备方法，制备方法包括：在单晶硅衬底上制作InGaAs低温成核层，所述InGaAs低温成核层的温度为410～430℃，利用MOCVD方法制作；在所述InGaAs低温成核层上制作InGaAs高温外延层，以完成对InGaAs/Si外延材料的制备，所述InGaAs高温外延层利用MOCVD方法制作。本发明提供的InGaAs/Si外延材料的制备方法，通过设置采用MOCVD方法先制成低温成核层，再制成高温外延层，仅用以上两步完成对InGaAs/Si外延材料的制备，具有成本低，更适合产业化的需求的有益之处，相较于现有技术中采用MBE生长InxGa1-xAs等缓冲层，使用超晶格位错阻挡层以及选区外延等方法，本发明采用MOCVD仅用两步完成InGaAs/Si材料的制备，使得本发明的制备方法工艺简单，适合于大批量生长。
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公开(公告)号：CN106480498A
公开(公告)日：2017-03-08
申请号：CN201610888922.X
申请日：2016-10-12
申请人： 北京邮电大学
CPC分类号： C30B25/183 , C30B25/04 , C30B29/42 , H01S5/34353
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。
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公开(公告)号：CN109459817B
公开(公告)日：2020-01-07
申请号：CN201811453417.8
申请日：2018-11-30
申请人： 北京邮电大学
IPC分类号： G02B6/136
摘要： 本发明实施例提供了一种单片硅基光电集成芯片的制备方法，通过在SOI衬底上刻蚀图形窗口来生长激光器结构，通过在SOI衬底中的硅波导层上生长探测器结构，激光器和探测器通过刻蚀出的硅波导结构连接，从而实现了片上激光器、探测器以及硅波导结构的集成。本发明实施例中提供的单片硅基光电集成芯片的制备方法，通过直接刻蚀图形窗口来生长激光器结构，具有高重复性和可靠性，能够大规模的制备，大大降低了成本，具有很好的应用前景，弥补了目前无法通过直接选区外延的方式实现可实用的片上光电集成的空白，特别是弥补了激光器与其他器件的片上集成问题。
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公开(公告)号：CN107026390A
公开(公告)日：2017-08-08
申请号：CN201710154807.4
申请日：2017-03-15
申请人： 北京邮电大学
CPC分类号： H01S5/1042 , H01S5/34 , H01S5/34313
摘要： 本发明提供一种1.55微米波长GaAs基微腔激光器制备方法及装置，所述方法包括以下步骤：S1、在单晶GaAs衬底一侧依次外延生长缓冲层、限制层、下波导层、多量子阱有源区、上波导层和欧姆接触层；S2、在欧姆接触层上制作图形掩膜层，并以图形掩膜层为掩膜制作微腔；S3、在微腔表面沉积氮化硅薄膜，并在微腔上制作侧向介电限制层，在微腔顶层制作二氧化硅绝缘层；S4、在二氧化硅绝缘层上制作p电极，在GaAs衬底另一侧制作n电极。通过在GaAs衬底上外延生长InP材料，实现GaAs基1.55微米的发光波段，并采用微腔激光器的结构,具备高品质因子、低阈值电流、便于集成、制备工艺简单等优势。
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