一种具有异质波导的量子级联激光器及其制备方法

    公开(公告)号:CN119171182A

    公开(公告)日:2024-12-20

    申请号:CN202411124596.6

    申请日:2024-08-16

    Abstract: 本发明涉及一种具有异质波导的量子级联激光器及其制备方法,属于光电子技术领域,激光器包括层叠结构、脊波导和电注入区,所述层叠结构自下而上包括N型InP衬底、N型InP缓冲层、N型InP下波导层、N型GaInAs下限制层、多周期有源区结构、N型GaInAs上限制层、N型InP上波导层和N型高掺杂InP欧姆接触层;N型InP上波导层上方保留部分N型高掺杂InP欧姆接触层,其余上方位置设有VO2沉积层;薄膜层和N型高掺杂InP欧姆接触层上方沉积有上电极金属层;N型InP衬底下方设有下电极金属层。通过对光限制因子和波导传输损耗因子的调控,实现芯片输出功率的提升以及阈值电流密度的降低。

    一种利用量子隧穿能力提高光增益的半导体激光器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN119154090A

    公开(公告)日:2024-12-17

    申请号:CN202411090178.X

    申请日:2024-08-09

    Inventor: 刘飞 朱振 吴德华

    Abstract: 本发明涉及一种利用量子隧穿能力提高光增益的半导体激光器件及其制备方法,由下至上依次包括衬底、缓冲层、下过渡层、下限制层、下波导层、Gax2In1‑x2P第一量子阱、(Ala1Ga1‑a1)b1In1‑b1P/(Ala2Ga1‑a2)b2In1‑b2P应变多量子阱垒超晶格、Gax3In1‑x3P第二量子阱、上波导层、第一上限制层、腐蚀终止层、第二上限制层、第一上过渡层、第二上过渡层和帽层;0.4≤x2≤0.65;0.4≤x3≤0.65;0.6≤a1≤1,0.38≤b1≤0.48;0≤a2≤0.4,0.5≤b2≤0.65。本发明利用多量子阱垒结构,提高导带带隙,抑制载流子溢出,提升光增益。

    一种具有电子减速作用的VCSEL器件及其制备方法

    公开(公告)号:CN118970628A

    公开(公告)日:2024-11-15

    申请号:CN202410868747.2

    申请日:2024-07-01

    Abstract: 本发明涉及一种具有电子减速作用的VCSEL器件及其制备方法,属于半导体激光器技术领域。沿外延生长方向依次包括衬底、缓冲层、底部氮化物DBR、电子减速层、多量子阱层、P‑EBL、P‑型半导体材料层、电流限制层、电流扩展层;电子减速层由三层材料交叠而成,中间层为禁带宽度较小的N型半导体材料,两侧为禁带宽度较大的N型半导体材料,且两侧的材料参数相同。本发明电子减速层,在N型半导体材料中插入了一层含In组分材料,利用两层材料形成的势阱对对电子起到一定的减速作用,减少了电子逃逸出量子阱的概率。

    降低慢轴发散角的宽条型半导体激光器芯片及制备方法

    公开(公告)号:CN118281696B

    公开(公告)日:2024-08-20

    申请号:CN202410710747.X

    申请日:2024-06-04

    Abstract: 本发明涉及一种降低慢轴发散角的宽条型半导体激光器芯片及制备方法,属于半导体激光器芯片领域,包括层叠结构、脊波导和电注入区,层叠结构自下到上包括衬底、应力缓冲层、N型限制层、N型波导层、有源层、P型波导层、P型高折射率限制层、P型低折射率限制层和欧姆接触层;脊波导沿半导体激光器芯片的第一方向延伸;电注入区形成于脊波导上;脊波导的两侧设置两波导槽,波导槽通过完全去除欧姆接触层、P型低折射率限制层以及一部分P型高折射率限制层制备得到,所述波导槽靠近外侧壁的底部和外侧壁上设置有高折射率、高消光系数的薄膜层。本发明可以克服现有技术存在的光束质量差的问题,同时解决了半导体器件在大电流注入时的可靠性问题。

    一种消除宽条型大功率半导体激光器功率尖峰的芯片

    公开(公告)号:CN118508227A

    公开(公告)日:2024-08-16

    申请号:CN202410968805.9

    申请日:2024-07-19

    Inventor: 吴德华 朱振 孙雪

    Abstract: 本发明涉及一种消除宽条型大功率半导体激光器功率尖峰的芯片,属于半导体激光器芯片制备技术领域。芯片包括叠层结构,叠层结构自下至上依次设置有衬底、N型限制层、N型波导层、有源层、P型波导层、P型低折射率系数高限制效率层、P型限制层和欧姆接触层;欧姆接触层两侧对称位置分别设置有波导槽,波导槽贯穿欧姆接触层,波导槽底部下陷至P型限制层,两波导槽之间形成脊波导。本发明通过增加高阶模损耗结构将功率尖峰处的侧向高阶模引出激光器谐振腔,使之不能形成激射,进而有效抑制功率尖峰现象。

    降低慢轴发散角的宽条型半导体激光器芯片及制备方法

    公开(公告)号:CN118281696A

    公开(公告)日:2024-07-02

    申请号:CN202410710747.X

    申请日:2024-06-04

    Abstract: 本发明涉及一种降低慢轴发散角的宽条型半导体激光器芯片及制备方法,属于半导体激光器芯片领域,包括层叠结构、脊波导和电注入区,层叠结构自下到上包括衬底、应力缓冲层、N型限制层、N型波导层、有源层、P型波导层、P型高折射率限制层、P型低折射率限制层和欧姆接触层;脊波导沿半导体激光器芯片的第一方向延伸;电注入区形成于脊波导上;脊波导的两侧设置两波导槽,波导槽通过完全去除欧姆接触层、P型低折射率限制层以及一部分P型高折射率限制层制备得到,所述波导槽靠近外侧壁的底部和外侧壁上设置有高折射率、高消光系数的薄膜层。本发明可以克服现有技术存在的光束质量差的问题,同时解决了半导体器件在大电流注入时的可靠性问题。

    一种渐变式稳频锁模、超窄线宽大功率基模外腔半导体激光器

    公开(公告)号:CN115133391A

    公开(公告)日:2022-09-30

    申请号:CN202110323383.6

    申请日:2021-03-26

    Abstract: 本发明涉及一种渐变式稳频锁模、超窄线宽大功率基模外腔半导体激光器,属于半导体激光器技术领域。半导体激光器包括激光器芯片和锁模元件,激光器芯片上设置波导,激光器芯片出光腔面外侧设置锁模元件,出光腔面折射出的光垂直锁模元件的端面进入锁模元件。本发明通过在脊型波导与激光器芯片出光腔面设定角度的方式,使得出光腔面反射回的光无法传回脊型波导,只有通过外部锁模元件反射回的光能传回波导内形成F‑P震荡,有效提高了器件整体的边模抑制比,大大降低了外腔激光器的跳模现象。

    一种限制层应变优化封装应力的小功率AlGaInP红光半导体激光器及其制备方法

    公开(公告)号:CN115085007A

    公开(公告)日:2022-09-20

    申请号:CN202110262600.5

    申请日:2021-03-11

    Abstract: 本发明涉及一种限制层应变优化封装应力的小功率AlGaInP红光半导体激光器及其制备方法。所述激光器包括由下至上依次设置的衬底、缓冲层、下过渡层、下限制层、渐变下波导层、第一量子阱、垒层、第二量子阱、渐变上波导层、(Al1‑x8Gax8)y5In1‑y5P第一上限制层、腐蚀终止层、(Al1‑x10Gax10)y6In1‑y6P第二上限制层、上过渡层和帽层;其中,0≤x8≤0.3,0.4≤y5≤0.6;0.15≤x10≤0.3,0.4≤y6≤0.48。本发明通过第二上限制层张应变生长,补偿封装应力,减少烧结过程中产生的残余应力;结合具有更高热导率的低铝组分AlGaInP作为第二上限制层,增强散热能力,降低有源区温度,提高小功率AlGaInP红光半导体激光器使用寿命,增加激光器的工作可靠性。

    一种无铝有源区的红光半导体激光器及其制备方法

    公开(公告)号:CN114552383A

    公开(公告)日:2022-05-27

    申请号:CN202011358576.7

    申请日:2020-11-27

    Abstract: 本发明涉及一种无铝有源区的红光半导体激光器及其制备方法,包括由下至上依次设置的GaAs衬底、GaAs缓冲层、Gax1In1‑x1P过渡层、AlGaInP下限制层、Gax5In1‑x5Asy4P1‑y4下波导层、Ga1‑x6Inx6P下垒层、Ga1‑x7Inx7P量子阱、Ga1‑x8Inx8P上垒层、Gax9In1‑x9Asy5P1‑y5上波导层、AlGaInP上限制层、Ga1‑x12Inx12P上过渡层和GaAs帽层。本发明实现无铝有源区设计,腔面解离时抗氧化能力增加,降低了腔面缺陷的形成,减少光吸收,提高腔面的抗烧毁能力及半导体激光器的寿命。

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