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公开(公告)号：CN115864130A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211429939.0
申请日：2022-11-14
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01S5/20
Abstract: 本发明公开了一种基于表面等离激元的硅基半导体激光器，包括衬底、增益层、限制隔离层、电隔离层、上电极层和下电极层。衬底的顶部设置有凹槽；增益层包括自下而上依次层叠的下包层、有源层、上包层和接触层。下包层设置于凹槽内，适用于光限制以及电子注入；有源层适用于载流子复合发光；上包层适用于光限制以及空穴注入；接触层位于上包层上。限制隔离层包括限制层和隔离填充层：限制层位于增益层的两侧或一侧，适用于产生等离子激元限制光场的区域；隔离填充层形成在增益层的两侧；电隔离层形成在限制隔离层上，且位于接触层的外围；上电极层形成在电隔离层上并与接触层电连接；下电极层位于衬底的未被限制隔离层覆盖的区域，能够将光限制在增益层侧边的限制层处，具有高限制、低损耗和高增益的效果。
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公开(公告)号：CN111564758A
公开(公告)日：2020-08-21
申请号：CN202010465149.2
申请日：2020-05-27
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 一种硅基激光器，包括：含有V形底部沟槽的SOI图形衬底；外延结构，依次为N型位错限制层、N型缓冲层、N型下包层、下波导层、量子阱有源区、上波导层、P型上包层、隧道结、N型上包层和N型接触层。本发明使用隧道结的隧穿效应，N型掺杂区域-隧道结-P型掺杂区域代替P型掺杂区域，在满足激光器工作电流稳定，粒子数反转的前提下，缩小了P型掺杂区域的体积，可有效降低光场与P型掺杂区域的重叠，减小激光器内部损耗，优化激光器激射性能，进一步推动硅基激光器电泵激射的实现。
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公开(公告)号：CN113644549B
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202110922192.1
申请日：2021-08-11
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明提供了一种电泵激光器，包括：下金属电极、图形化衬底、倒脊型波导III‑V族亚微米结构、钝化层、苯并环丁烯层和上金属电极；下金属电极，位于图形化衬底的上表面或下表面；图形化衬底，包括图形化硅层和图形化二氧化硅层，图形化衬底上面设置至少一个连通沟槽，连通沟槽包括矩形沟槽和V型沟槽；倒脊型波导III‑V族亚微米结构，设置在连通沟槽内和连通沟槽上；钝化层，设置在连通沟槽上的倒脊型波导III‑V族亚微米结构的两侧和图形化衬底的上表面；苯并环丁烯层，设置在钝化层的一侧；其中，苯并环丁烯层的顶端、钝化层的顶端和倒脊型波导III‑V族亚微米结构的顶端等高；上金属电极，设置在倒脊型波导III‑V族亚微米结构上。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115296138A
公开(公告)日：2022-11-04
申请号：CN202210928896.4
申请日：2022-08-03
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01S5/0225 , H01S5/026 , H01S5/22
Abstract: 本发明公开了一种集成端面耦合器的硅基片上光源，包括倒脊型波导硅基激光器和端面耦合器。其中，倒脊型波导硅基激光器包括：衬底，衬底通过矩形槽形成位于衬底中段的梁，和位于衬底两端的第一平面和第二平面，第一平面设有连通沟槽；倒脊型波导微米线，倒脊型波导微米线设置在连通沟槽内，倒脊型波导微米线设置有波导层；介质填充层，覆盖倒脊型波导微米线；端面耦合器包括：硅波导，设置于第二平面和梁上，与倒脊型波导微米线对应设置；介质波导，覆盖于梁上，介质波导与倒脊型波导微米线相接触；电极，包括上电极和下电极，上电极设置于介质填充层上，并与倒脊型波导微米线接触，下电极与衬底接触。
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公开(公告)号：CN113328338B
公开(公告)日：2022-10-18
申请号：CN202110596902.6
申请日：2021-05-28
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明提供一种光子晶体微腔硅基激光器及其制备方法，激光器包括：硅基衬底；III‑V族亚微米线，啁啾一维光子晶体；其中，III‑V族亚微米线叠加在硅基衬底上，啁啾一维光子晶体制备在III‑V族亚微米线中形成光子晶体微腔。制备方法包括：在硅基衬底上沉积二氧化硅介质层，刻蚀二氧化硅介质层及部分硅基衬底，形成至少一个连通沟槽；在至少一个连通沟槽中外延生长III‑V族亚微米线并抛光，保留其中一个III‑V族亚微米线并刻蚀，制备啁啾一维光子晶体形成光子晶体微腔。本发明引入光子晶体微腔，可实现激光器的小噪声低阈值单模电注入激射特性，推动硅基激光器的微型化。
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公开(公告)号：CN113328338A
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN202110596902.6
申请日：2021-05-28
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明提供一种光子晶体微腔硅基激光器及其制备方法，激光器包括：硅基衬底；III‑V族亚微米线，啁啾一维光子晶体；其中，III‑V族亚微米线叠加在硅基衬底上，啁啾一维光子晶体制备在III‑V族亚微米线中形成光子晶体微腔。制备方法包括：在硅基衬底上沉积二氧化硅介质层，刻蚀二氧化硅介质层及部分硅基衬底，形成至少一个连通沟槽；在至少一个连通沟槽中外延生长III‑V族亚微米线并抛光，保留其中一个III‑V族亚微米线并刻蚀，制备啁啾一维光子晶体形成光子晶体微腔。本发明引入光子晶体微腔，可实现激光器的小噪声低阈值单模电注入激射特性，推动硅基激光器的微型化。
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公开(公告)号：CN116632651A
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202310563346.1
申请日：2023-05-18
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明涉及光电子器件技术领域，尤其涉及一种硅基表面高阶光栅激光器及其制备方法，该激光器包括：衬底、设置在衬底之上的倒脊型波导结构、设置在波导结构上层的绝缘层、填充在波导结构和绝缘层之间填充层；其中，波导结构的上表面和填充层的上表面刻蚀有布拉格光栅。依据本发明提供的光栅激光器，设计了表面光栅的形式，使得可以采用普通的光刻技术来制作光栅，不需要二次外延，制作工艺简单，易于生产，且提高了产品的成品率。
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公开(公告)号：CN113644549A
公开(公告)日：2021-11-12
申请号：CN202110922192.1
申请日：2021-08-11
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明提供了一种电泵激光器，包括：下金属电极、图形化衬底、倒脊型波导III‑V族亚微米结构、钝化层、苯并环丁烯层和上金属电极；下金属电极，位于图形化衬底的上表面或下表面；图形化衬底，包括图形化硅层和图形化二氧化硅层，图形化衬底上面设置至少一个连通沟槽，连通沟槽包括矩形沟槽和V型沟槽；倒脊型波导III‑V族亚微米结构，设置在连通沟槽内和连通沟槽上；钝化层，设置在连通沟槽上的倒脊型波导III‑V族亚微米结构的两侧和图形化衬底的上表面；苯并环丁烯层，设置在钝化层的一侧；其中，苯并环丁烯层的顶端、钝化层的顶端和倒脊型波导III‑V族亚微米结构的顶端等高；上金属电极，设置在倒脊型波导III‑V族亚微米结构上。
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