1.一種寬光譜晶閘管激光器,所述的激光器具備PNPN晶閘管結(jié)構(gòu),自上而下依次包括:上P型區(qū)、上N型區(qū)、下P型區(qū)、下N型區(qū),其特征在于,
還包括一個i型區(qū),其位于所述的下P型區(qū)和下N型區(qū)之間,整體上構(gòu)成PNPiN結(jié)構(gòu),所述的i型區(qū)具備量子阱有源區(qū)層,用于產(chǎn)生激光;
所述的下P型區(qū)包括p型柵電極,用于實現(xiàn)器件的可控性和穩(wěn)定性;
所述的上N型區(qū)和下P型區(qū)之間通過GaAs隧道結(jié)層過渡,用于激發(fā)出寬光譜的激光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬光譜晶閘管激光器,其特征在于,所述的GaAs隧道結(jié)自上而下依次包括:重摻雜n型層和重摻雜p型層,用于降低隧道結(jié)的反向擊穿電壓以便器件快速開啟;所述的重摻雜n型層屬于所述的上N型區(qū),所述的重摻雜p型層屬于所述的下P型區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬光譜晶閘管激光器,其特征在于,所述的重摻雜n型層和重摻雜p型層組成材料分別為n-GaAs材料和p-GaAs材料,所述的重摻雜n型層厚度為10nm~15nm,所述的重摻雜p型層厚度為8nm~15nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬光譜晶閘管激光器,其特征在于,所述的量子阱有源區(qū)層包括至少1個量子阱結(jié)構(gòu),用于實現(xiàn)寬光譜光波的激射。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的寬光譜晶閘管激光器,其特征在于,所述的量子阱結(jié)構(gòu)包括:量子阱層和勢壘層,當所述量子阱層的組成材料為InGaAs材料時,所述的勢壘層組成材料為GaAs材料,當所述的量子阱層的組成材料為GaAs材料時,所述的勢壘層組成材料為AlGaAs材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的寬光譜晶閘管激光器,其特征在于,當所述量子阱層的組成材料為InGaAs材料且其個數(shù)為n時,所述的勢壘層位于相鄰的所述量子阱層之間,即所述勢壘層的個數(shù)為n-1個;當所述的量子阱層的組成材料為GaAs材料且其個數(shù)為n時,所述的量子阱層位于相鄰的所述勢壘層之間,即所述勢壘層的個數(shù)為n+1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬光譜晶閘管激光器,其特征在于,所述的p型柵電極的組成材料為GaAs材料,其厚度為150nm~200nm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬光譜晶閘管激光器,其特征在于,所述的上P型區(qū)自上而下依次還包括:p型頂電極層、、p-GaAs接觸層、p-AlGaAs蓋層;所述的上N型區(qū)還包括:n-AlGaAs漸變過渡層;所述的下P型區(qū)自上而下依次還包括:i-GaAs間隔層、p型柵電極接觸層;所述的i型區(qū)自上而下依次還包括:i-AlGaAs上限制層、i-GaAs上波導(dǎo)層、i-GaAs下波導(dǎo)層、i-AlGaAs下限制層;所述的下N型區(qū)自上而下依次還包括:n-AlGaAs蓋層、n-GaAs緩沖層、n型GaAs襯底、n型背電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的寬光譜晶閘管激光器,其特征在于,所述的i-GaAs間隔層與所述的GaAs隧道結(jié)的重摻雜p型層相接觸,所述的n-AlGaAs漸變過渡層與所述的GaAs隧道結(jié)的重摻雜n型層相接觸;所述的i型間隔層用于將GaAs隧道結(jié)的重摻雜p型區(qū)與p型柵電極接觸層隔開,保證隧道結(jié)的重摻雜p型區(qū)的界面清晰;所述的n-AlGaAs漸變過渡層用于將p-AlGaAs蓋層材料平穩(wěn)過渡到GaAs隧道結(jié)的重摻雜n型層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的寬光譜晶閘管激光器,其特征在于,所述的i-GaAs間隔層由GaAs材料構(gòu)成,厚度為30nm~50nm;所述的n-AlGaAs漸變過渡層由AlGaAs材料構(gòu)成,其中Al組分為0.2~0.5之間的線性變化值,厚度設(shè)置在30nm~50nm之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的寬光譜晶閘管激光器,其特征在于,所述的i-GaAs下波導(dǎo)層與所述的量子阱有源區(qū)層下表面接觸,所述的i-GaAs上波導(dǎo)層與所述的量子阱有源區(qū)層上表面接觸,所述的i-GaAs上波導(dǎo)層與所述i-GaAs下波導(dǎo)層結(jié)合用于降低內(nèi)部損耗,提高輸出功率,提升器件的可靠性。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的寬光譜晶閘管激光器,其特征在于,所述的i-GaAs下波導(dǎo)層組成材料為GaAs材料,厚度為500nm~800nm;所述的i-GaAs上波導(dǎo)層組成材料為GaAs材料,厚度為200nm~500nm。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的寬光譜晶閘管激光器,其特征在于,所述的絕緣層具有刻蝕窗口,所述的p型柵電極通過刻蝕窗口與所述的p型柵電極接觸層上表面相接觸。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的寬光譜晶閘管激光器,其特征在于,所述的p型頂電極與p型柵電極之間具有電隔離溝,用于隔開p型頂電極和p型柵電極,實現(xiàn)電學(xué)絕緣。