可调谐分布反馈量子级联激光器阵列器件及其制备方法

摘要

本发明公开了一种可调谐分布反馈量子级联激光器阵列器件及其制备方法。所述阵列器件包括：在衬底上依次生长的下波导层、下限制层、有源区、上限制层、上波导层、梯度掺杂盖层和高掺层；阵列器件，其包含多个DFB激光器，每个DFB激光器具有脊型波导结构，且脊型波导的一侧留有引线区；脊上面的高掺层上为取样布拉格光栅结构，阵列中不同DFB激光器脊型波导上面的取样布拉格光栅具有不同的取样周期；二氧化硅层，其覆盖了整个脊型波导结构的表面区域；正面电极层，其生长在二氧化硅层的上面及高掺层取样布拉格光栅的上面；电隔离沟，其位于阵列器件中两个DFB激光器的脊型波导结构之间；背面金属电极层，其生长在衬底的下表面。

主权项

一种可调谐分布反馈量子级联激光器阵列器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在衬底上依序生长有下波导层、下限制层、有源区、上限制层、上波导层、梯度掺杂盖层和高掺层；步骤2：通过双光束全息曝光在高掺层上面制备普通DFB光栅掩模图形；步骤3：通过光学曝光的方法，使用取样光刻版作为掩模图形对步骤2中的普通DFB光栅掩模图形进行曝光，制备出针对阵列器件中不同DFB激光器具有不同采样周期的取样布拉格光栅掩模图形；步骤4：通过湿法腐蚀，在高掺层上制备出取样布拉格光栅结构；步骤5：通过光刻和湿法腐蚀，在衬底上的下限制层、有源区、上限制层、上波导层、梯度掺杂盖层和高掺层上进行腐蚀，形成脊型波导结构，脊型波导结构的双沟一侧留有引线区；步骤6：在脊型波导结构的上表面及两侧面，采样化学气相沉积的方法，生长一层二氧化硅层；步骤7：将脊型波导结构的脊背上方中心位置的二氧化硅使用湿法腐蚀掉，开出电注入窗口，所述电注入窗口位于所述取样布拉格光栅结构上方；步骤8：在二氧化硅层的上表面及电注入窗口位置生长正面金属电极层；步骤9：在步骤8中生长的正面电极层上进行带胶电镀金加厚，形成正面金属电极层；步骤10：在两个脊型波导结构之间的区域腐蚀正面金属电极层，开出电隔离沟；步骤11：将衬底进行减薄、抛光；步骤12：在减薄、抛光后的衬底背面蒸发背面金属电极层；步骤13：阵列器件的后腔面蒸镀高反膜，形成完整的量子级联激光器阵列。