適用于調(diào)制激光器系統(tǒng)的可變頻帶間隙調(diào)制器的制造方法
【專利摘要】一種調(diào)制激光器系統(tǒng)通常包括發(fā)光區(qū)域，配備多個(gè)半導(dǎo)電層的調(diào)制區(qū)域，和分隔發(fā)光區(qū)域和調(diào)制區(qū)域的隔離區(qū)域，其中至少有一個(gè)半導(dǎo)電層包含具有可變能帶間隙的量子井層。所述激光器可以是電吸收調(diào)制激光器，所述發(fā)光區(qū)域可包含分布反饋激光器，而所述調(diào)制區(qū)域可包含電吸收調(diào)制器。所述激光器的制造步驟包括：在基板上塑造下半導(dǎo)電緩沖層，在下半導(dǎo)電緩沖層上塑造活性層（包含帶能帶間隙的可變一個(gè)或多個(gè)量子井層），在活性層上塑造上半導(dǎo)電緩沖層，在上半導(dǎo)電緩沖層塑造接觸層，和塑造隔離發(fā)光區(qū)域和調(diào)制區(qū)域的隔離區(qū)域。
【專利說明】適用于調(diào)制激光器系統(tǒng)的可變頻帶間隙調(diào)制器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電吸收調(diào)制激光器（EML)領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明的實(shí)施例適用于 對(duì)溫度增長補(bǔ)償?shù)腅ML中可變頻帶間隙電吸收調(diào)制器（EAM)，且尤其適用于在大功率激光 器應(yīng)用。 技術(shù)背景
[0002] 常規(guī)的EML包含分布反饋激光器（DFB)區(qū)域，隔離區(qū)域和EAM區(qū)域。EML是整體式 裝配的，以便EML的各區(qū)域可通過一系列的外延生長程序在單基板上成形。EML裝置的層包 含活性區(qū)域?qū)?。這樣的層包括量子井層，且更普遍的是，包括交替阻擋曾分隔開的多重量子 井層。DFB區(qū)域中的量子井層頻帶間隙就是這樣的，當(dāng)將偏置電壓施加到DFB上時(shí)活性區(qū) 域?qū)泳桶l(fā)出光子。量子井層頻帶間隙也是經(jīng)過選擇的，以便量子井層吸收光子，其中所述光 子是當(dāng)將第一偏置電壓施加到EAM區(qū)域時(shí)由EML的DFB區(qū)域發(fā)出的，且量子井層還允許光 子在第二偏置電壓施加到EAM區(qū)域時(shí)穿過。隔離區(qū)域?qū)FB和EAM區(qū)域分開，以便DFB和 EAM區(qū)域相互電絕緣。
[0003] 圖1舉例說明了包含發(fā)光區(qū)域110,隔離區(qū)域120和調(diào)制器區(qū)域130的常規(guī)調(diào)制 激光器100。制造調(diào)制激光器100可包括在基板140上塑造下半導(dǎo)電緩沖層150,在下半導(dǎo) 電緩沖層150上塑造活性區(qū)域?qū)?60,在活性區(qū)域?qū)?60上塑造上半導(dǎo)電緩沖層170,在上 半導(dǎo)電緩沖層170上或上方塑造接觸層180a-b，和在活性區(qū)域?qū)?60上或上方塑造隔離層 190,而隔離區(qū)域120中的上半導(dǎo)電緩沖層170可將發(fā)光區(qū)域110和調(diào)制區(qū)域130分隔。
[0004] 在大功率EML應(yīng)用中，EAM區(qū)域中光子的吸收會(huì)產(chǎn)生可觀數(shù)量的能量。與EAM活 性區(qū)域?qū)Ω綦x區(qū)域相對(duì)的部分相比較，較大數(shù)量的此種能量則是在EAM活性區(qū)域?qū)Ω綦x區(qū) 域相鄰的部分中損耗掉的（即，光發(fā)射區(qū)域發(fā)出的光子首先入射)。在EAM區(qū)域近端部分中 此類較大功率損耗導(dǎo)致溫度上升，造成所述部分中量子井頻帶間隙能量變化，和EML "穩(wěn)定 狀態(tài)"操作期間變化頻帶間隙能量的子區(qū)域生成。因此，當(dāng)在整個(gè)EAM活性區(qū)域施加恒定電 壓時(shí)，EAM區(qū)域的較近端以不一致的速率吸收光子。
[0005] 本"【背景技術(shù)】"部分僅用于提供背景信息。"【背景技術(shù)】"的陳述并不意味著本"背景 技術(shù)"部分的內(nèi)容構(gòu)成本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)公開，并且本"【背景技術(shù)】"的任何部分，包括"本背 景技術(shù)"本身，都不構(gòu)成本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)公開。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的實(shí)施例涉及適用于溫度補(bǔ)償?shù)目勺冾l帶間隙調(diào)制器和其制造方法。本發(fā) 明尤其適用于大功率EML應(yīng)用。本發(fā)明實(shí)施例所述的半導(dǎo)體激光器通常包含光發(fā)射區(qū)域， 包含多個(gè)半導(dǎo)體層(至少一層包含具有可變能帶間隙的一個(gè)或多個(gè)量子井層）的調(diào)制區(qū)域， 和隔離區(qū)域，用于將發(fā)光區(qū)域和調(diào)制區(qū)域隔離。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，制造具有發(fā)光區(qū)域和調(diào)制區(qū)域的半導(dǎo)體激光器通常包含在 基板上塑造下半導(dǎo)電緩沖層，在下半導(dǎo)電緩沖層上塑造活性區(qū)域?qū)樱渲谢钚詤^(qū)域?qū)影?具有可變能帶間隙的一個(gè)或多個(gè)量子井層，在活性區(qū)域?qū)由匣蛏戏剿茉焐习雽?dǎo)電緩沖層， 在上半導(dǎo)電緩沖層上或上方塑造接觸層，和在活性區(qū)域?qū)雍蜕习雽?dǎo)電緩沖層的接口區(qū)域處 或內(nèi)部塑造隔離層，所述隔離區(qū)域用于將發(fā)光區(qū)域和調(diào)制區(qū)域分隔。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，制造具有發(fā)光區(qū)域和調(diào)制區(qū)域的半導(dǎo)體激光器的另一方法 通常包含在基板上塑造下接觸層，在下接觸層上塑造包括活性區(qū)域?qū)拥亩鄠€(gè)半導(dǎo)電層或在 基板上塑造包括活性區(qū)域?qū)拥亩鄠€(gè)半導(dǎo)電層來構(gòu)成發(fā)光區(qū)域，蝕刻部分的活性區(qū)域?qū)雍瓦x 擇性地蝕刻下接觸層，塑造額外的層(包括具有可變能帶間隙的調(diào)制活性區(qū)域?qū)樱﹣順?gòu)成調(diào) 制區(qū)域，在活性層上或上方塑造上接觸層，和在發(fā)光區(qū)域和調(diào)制區(qū)域間的接頭處蝕刻部分 的上接觸層和活性區(qū)域?qū)觼順?gòu)成隔離區(qū)域。
[0009] 本發(fā)明有益地提供了一種在部分EAM較高溫度運(yùn)行時(shí)（比如，在穩(wěn)定狀態(tài)）具有恒 定頻帶間隙能量的EAM量子井層。同樣地，本發(fā)明提供了一種裝置和方法用于處理其他此 類裝置中出現(xiàn)的問題（EAM內(nèi)溫度曲線變化并導(dǎo)致不一致或意料之外的操作特性)。
[0010] 本發(fā)明的優(yōu)越性將通過對(duì)下面不同實(shí)施例的詳細(xì)描述來展現(xiàn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1所示為常規(guī)EML。
[0012] 圖2為本發(fā)明EML的典型實(shí)施例。
[0013] 圖3為本發(fā)明EAM活性區(qū)域?qū)拥牡湫蛯?shí)施例。
[0014] 圖4A-4C為本發(fā)明單量子井層的典型實(shí)施例。
[0015] 圖5A-5C分別為典型EML高亮發(fā)光，隔離，和EAM區(qū)域的掃描電子顯微鏡（SEM)圖 像。
[0016] 圖6A-6C為典型EML的熱影像，包括不同環(huán)境溫度，激光器電流和EAM電壓條件下 部分EAM區(qū)域的溫度讀數(shù)，其中所述部分EAM區(qū)域靠近隔離區(qū)域。
[0017] 圖7所示為兩幅圖，主圖表為在根據(jù)本發(fā)明制造的典型EML的兩個(gè)不同操作點(diǎn)， EAM表面溫度與EAM耗散功率的對(duì)照，而嵌入式圖表為從隔離區(qū)域進(jìn)入EAM條件下EAM表面 溫度與距離的關(guān)系。
[0018] 圖8A-8E為制造本發(fā)明EML的典型方法的原理圖。
[0019] 圖9A-9C舉例說明了本發(fā)明另一制造 EML方法的典型步驟。
[0020] 圖10為剖視圖，舉例說明了 EML調(diào)制器區(qū)域中活性區(qū)域?qū)拥目勺兞孔泳穸龋?述可變量子井厚度是利用本發(fā)明的制造方法成形的。
[0021] 圖11A-11B為用于成形本發(fā)明EAM活性區(qū)域?qū)拥牡湫脱谀＃渲蠨FB和EAM量子 井是同時(shí)間生成的。
[0022] 圖12A-12B為用于成形本發(fā)明EAM活性區(qū)域?qū)拥钠渌湫脱谀?，其中EAM量子井 在DFB量子井生成后再生成。
[0023] 具體實(shí)施例
[0024] 本發(fā)明的各種實(shí)施例都會(huì)有詳細(xì)的參照。參照的例證會(huì)在附圖中得到闡釋。本發(fā) 明會(huì)用隨后的實(shí)施例說明，但本發(fā)明不僅限于這些實(shí)施例的說明。相反的，本發(fā)明還意欲涵 蓋，可能包括在由附加權(quán)利要求規(guī)定的本發(fā)明的主旨和值域內(nèi)的備選方案，修訂條款和等 同個(gè)例。而且，在下文對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)說明中，指定了很多特殊細(xì)節(jié)，以便對(duì)本發(fā)明的透徹 理解。但是，對(duì)于一個(gè)所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的專業(yè)人員來說，本發(fā)明沒有這些特殊細(xì)節(jié)也可以實(shí)現(xiàn) 的事實(shí)是顯而易見的。在其他實(shí)例中，都沒有詳盡說明公認(rèn)的方法，程序，部件和電路，以避 免本公開的各方面變得含糊不清。
[0025] 為了方便起見，雖然術(shù)語"激光器"，"EML"，"光源"和"激光二極管"通常是可交換 的并且可以交替使用，且使用這些術(shù)語中任何一個(gè)也就涵蓋了其他，但賦予他們的含義通 常仍然是在此類技術(shù)上公認(rèn)的。同樣，為了簡便，術(shù)語"光吸收"，"調(diào)制器"，"調(diào)制區(qū)域"和 "電吸收調(diào)制器"可以交替使用，相互包涵，除非文中另有清楚的交代。此外，術(shù)語"厚度"和 "高度"在文中都可互換，但兩者在本申請(qǐng)文件總都是指有關(guān)水平表面的垂直測量。術(shù)語"可 變能帶間隙"，"可變頻帶間隙能量"或"可變頻帶間隙"通常也是可互換的，但指的是結(jié)構(gòu)的 特質(zhì)或特點(diǎn)，而不是特定物質(zhì)或材料。
[0026] 本發(fā)明涉及可變頻帶間隙調(diào)制器，用于補(bǔ)償貫穿調(diào)制區(qū)域的溫度差別導(dǎo)致的性能 差異。本發(fā)明尤其適用于對(duì)大功率EML應(yīng)用的溫度補(bǔ)償。下面是在半導(dǎo)體激光器調(diào)制區(qū)域 中實(shí)現(xiàn)或提供可變頻帶間隙能量的典型實(shí)施例，我們將結(jié)合典型的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳 細(xì)說明。
[0027] 典型的調(diào)制激光器 一方面，本發(fā)明涉及半導(dǎo)體激光器，包含光發(fā)射區(qū)域，包括多個(gè)半導(dǎo)電層（至少一個(gè)半 導(dǎo)電層包含一個(gè)或多個(gè)具有可變能帶間隙的量子井層）的調(diào)制區(qū)域，和用于分隔發(fā)光區(qū)域 和調(diào)制區(qū)域的隔離區(qū)域。在各實(shí)施例中，半導(dǎo)體激光器可包含EML，發(fā)光區(qū)域可包含DFB，而 調(diào)制區(qū)域可包含EAM。
[0028] 圖2舉例說明了體現(xiàn)本發(fā)明的調(diào)制激光器200。調(diào)制激光器200包含發(fā)光區(qū)域 210,和隔離區(qū)域220和調(diào)制區(qū)域230。調(diào)制激光器200包含基板240,下半導(dǎo)電緩沖層250， 在發(fā)光區(qū)域210中具有固定頻帶間隙能量和在調(diào)制區(qū)域230中具有可變頻帶間隙能量的活 性區(qū)域?qū)?60,上半導(dǎo)電緩沖層270,接觸層280a-b和隔離層290。更具體地說，調(diào)制區(qū)域 230內(nèi)的活性區(qū)域?qū)?60包含具有可變頻帶間隙能量的量子井層261a-d。可變頻帶間隙能 量可在量子井層261a-d中通過改變貫穿調(diào)制區(qū)域230的量子井層261a-d厚度來實(shí)現(xiàn)。在 圖2的實(shí)施例中，厚度在與隔離區(qū)域220的接口 262時(shí)最小，然后逐漸變大貫穿調(diào)制區(qū)域 230。
[0029] 在本發(fā)明中，調(diào)制區(qū)域230中具有可變頻帶間隙能量的活性區(qū)域?qū)?60尤其適用 于大功率半導(dǎo)體激光器應(yīng)用。在隔離區(qū)域220和調(diào)制區(qū)域230間的接口 262處，活性區(qū)域 層260接近接口 262的部分受較大光吸收量的影響，并因此產(chǎn)生較高的功率損耗，導(dǎo)致量 子井層261a-d區(qū)域內(nèi)溫度較大幅度升高和/或頻帶間隙能量發(fā)上較大變化。當(dāng)量子井層 261a-d具有可變頻帶間隙能量時(shí)，在激光器穩(wěn)定運(yùn)行期間，即便有溫度不一致的情況出現(xiàn)， 可變頻帶間隙能量仍然可使恒定頻帶間隙規(guī)范化并實(shí)現(xiàn)頻帶能量恒定。
[0030] 通常，調(diào)制區(qū)域230具有一個(gè)接近隔離區(qū)域的第一邊界262和一個(gè)與隔離區(qū)域相 對(duì)的第二邊界263。如圖2所示，第一邊界262為調(diào)制區(qū)域230接近隔離區(qū)域220的一邊。 第二邊界263代表調(diào)制區(qū)域230對(duì)第一邊界262相反的一邊。量子井層261a-d的可變能 帶間隙具有沿第一邊界262到第二邊界263的方向的梯度。頻帶間隙梯度在所述方向上可 以是負(fù)的或遞減的。或者，量子井層261a-d中頻帶能量可以是從第一邊界262到第二邊界 263遞減的。
[0031] 換言之，量子井層261a-d具有能帶間隙，所述能帶間隙在從接近隔離區(qū)域220的 一個(gè)邊界或接口 262到與隔離區(qū)域220相對(duì)的另一邊界或接口 263的橫向尺寸內(nèi)變化。接 近隔離區(qū)域220的區(qū)域中頻帶間隙能量將大于與隔離區(qū)域220相對(duì)區(qū)域中頻帶間隙能量。 優(yōu)選地，在任意預(yù)定區(qū)域中頻帶間隙的增大都會(huì)等于或約等于頻帶間隙變形量，其中由于 半導(dǎo)體激光器200的功率損壞，因此相同區(qū)域都會(huì)經(jīng)歷頻帶間隙變形。量子井層261a-d區(qū) 域中的功率損耗與所在區(qū)域的工作溫度有直接的關(guān)系。因此，優(yōu)選地，當(dāng)半導(dǎo)體激光器穩(wěn)定 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，量子井層261a-d受影響區(qū)域中頻帶間隙增長會(huì)等于或約等于較高工作溫度導(dǎo)致 的受影響區(qū)域中任何預(yù)期的頻帶間隙縮減。因此，優(yōu)選地，室溫條件下的頻帶間隙增長(或 當(dāng)半導(dǎo)體激光器200關(guān)閉時(shí)）抵消了半導(dǎo)體激光器200穩(wěn)定工作期間頻帶間隙中某些或所 有預(yù)期的縮減。在某些實(shí)施例中，量子井261a-d的可變能量間隙與沿第一邊界262到第二 邊界263方向上的距離成反比。而在其它實(shí)施例中，量子井261a-d的可變能量間隙和與沿 第一邊界262到第二邊界263方向上的距離相應(yīng)功率損耗量成正比。
[0032] 量子井層261a_d的可變能帶間隙可通過改變量子井層261a_d的厚度來實(shí)現(xiàn)。可 變厚度可以是沿第一邊界262到第二邊界263方向上的厚度梯度。優(yōu)選地，梯度為正，這樣， 厚度沿所述方向增大。
[0033] 圖3舉例說明了半導(dǎo)體激光器內(nèi)的活性區(qū)域300。活性區(qū)域?qū)?10代表圖2中調(diào) 制區(qū)域330內(nèi)某些或全部活性區(qū)域?qū)?60,其中調(diào)制區(qū)域330可以是與圖2的調(diào)制區(qū)域230 相同或相異的?；钚詤^(qū)域?qū)?10包含η個(gè)量子井層320a-n，其中η為等于或大于6的整數(shù)。 多重量子井層的使用強(qiáng)化了調(diào)制區(qū)域330內(nèi)的光子吸收效應(yīng)。圖3僅舉例說明了一個(gè)可能 的實(shí)施例，其中量子井層的數(shù)量至少為6 (6層用于說明性的目的)，但量子井層的數(shù)量也可 以是任何等于或大于1的整數(shù)值。根據(jù)第一典型實(shí)施例，各量子井層320a-n都可具有圖3 所示的厚度剖面，其中所述厚度泡面沿第一邊界340到第二邊界350的橫向距離變化，其中 厚度沿第一邊界340到第二邊界350的直線方向增大，從而實(shí)現(xiàn)變化頻帶間隙能量?；蛘?， 一個(gè)或多個(gè)量子井層320a-n具有與圖3所示類似的厚度剖面，且一個(gè)或多個(gè)量子層(未顯 示）具有較為恒定的厚度剖面。
[0034] 圖4A-4C舉例說明了單量子井層QW1 410,與圖3所示量子井層QW1 320a相同。 量子井層QW1 410在第一端440的厚度為X，而在與第一端440相對(duì)的第二端450時(shí)厚度為 Y。如圖4A-4C所示，雖然X的值小于Y，但值的差異不一定是按比例的。X和Y的值都可在 lnm到100nm間變化(或任何文中所述范圍內(nèi)的值)，且X的值可以是Y值的10%-95% (或任 何文中所述范圍內(nèi)的百分?jǐn)?shù))。在第一端440,量子井層的工作溫度大于第二端上的工作溫 度。應(yīng)注意，圖3和4A-4C沒有舉例說明量子井層320a-n厚度有變化的特有實(shí)施例。除開 圖4A所示的線性變化，厚度的變化可以是非線性的，比如圖4B所示的階梯函數(shù)，或圖4C所 示的單級(jí)，其中厚度在高吸收區(qū)域460中較小，而在調(diào)制區(qū)域330的大部分區(qū)域或剩余部分 中較高(如圖3所示)。
[0035] 如圖4A-4C所示，第一端440的穩(wěn)定狀態(tài)工作溫度為最高，因?yàn)閬碜怨獍l(fā)射區(qū)域 210的光子首先進(jìn)入第一端440所在區(qū)域。第一端440處升高的溫度還與半導(dǎo)體激光器的 工作電壓有關(guān)。工作電壓越高，觀察到的穩(wěn)定狀態(tài)工作溫度增長或差異（delta T)越高。
[0036] 圖5A-5C的掃描式電子顯微圖片為目前半導(dǎo)體激光器的光發(fā)射器件500,隔離區(qū) 域510和調(diào)制區(qū)域520。圖5A描述了光發(fā)射器件500的發(fā)光區(qū)域502,適用于光發(fā)射器件 500的第一接頭504,隔離接口 506,和隔離區(qū)域510的各個(gè)區(qū)域，包括無屏蔽區(qū)域514,受屏 蔽區(qū)域512和底面518。偏置電流通過接頭504施加到發(fā)光器件500,隨后光從區(qū)域502發(fā) 出并向隔離區(qū)域510傳播。因此，在各個(gè)實(shí)施例中，光發(fā)射器件500可包含DFB激光器，邊 射型激光器，量子級(jí)聯(lián)激光器，光纖激光器，它們的組合，等。
[0037] 圖5B為隔離區(qū)域510和調(diào)制區(qū)域520中的部分高吸收區(qū)域522。調(diào)制區(qū)域520包 含了未屏蔽區(qū)域514,受屏蔽區(qū)域512a-b，底面518,調(diào)制區(qū)域520的前部和隔離接口 506。 受屏蔽區(qū)域512a-b和未屏蔽區(qū)域514允許發(fā)光區(qū)域502生成的光幾乎全部穿過調(diào)制區(qū)域 520,并將發(fā)光區(qū)域502和調(diào)制區(qū)域520相互電隔離。
[0038] 圖5C為調(diào)制區(qū)域520,包括前高吸收區(qū)域522,主體區(qū)域524,第二接頭530,和用 于調(diào)制區(qū)域的焊線。也在圖中還展示了隔離區(qū)域510和底面518的受屏蔽區(qū)域512a-b和 未受屏蔽區(qū)域514部分。為了確定調(diào)制區(qū)域520不同區(qū)塊中的光吸收效果，就必須分別將 溫度在發(fā)光區(qū)域502,隔離區(qū)域510,高吸收區(qū)域522,和調(diào)制區(qū)域520的主體區(qū)域524取平 均值。接頭530有助于高吸收區(qū)域522和主體區(qū)域524中平均溫度的測算。
[0039] 如，當(dāng)-2V的偏置電壓施加到整個(gè)調(diào)制區(qū)域520時(shí)且100mA的偏置電流施加到 發(fā)光區(qū)域502上時(shí)，Delta T (高吸收區(qū)域522的平均溫度與熱電冷卻器[TEC]溫度設(shè)置之 間的差異)為12° C?；蛘?，當(dāng)-3V的偏置電壓施加到整個(gè)調(diào)制區(qū)域520時(shí)且150mA的偏置 電流施加到發(fā)光區(qū)域502上時(shí)，Delta T為53° C。因此，在較大功率半導(dǎo)體激光器應(yīng)用中， 為了獲得貫穿活性層區(qū)域310的統(tǒng)一調(diào)制（圖3)，對(duì)調(diào)制區(qū)域520的高吸收區(qū)522中升高的 穩(wěn)定狀態(tài)工作溫度進(jìn)行補(bǔ)償就變得更加重要。下面表1概括了高吸收區(qū)域522的Delta T 和高吸收區(qū)域522中功率損耗("功率"）的相互關(guān)系。
[0040] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 一種半導(dǎo)體激光器包括： 發(fā)光區(qū)域， 調(diào)制區(qū)域，其具有多個(gè)半導(dǎo)電層的，其中至少有一個(gè)半導(dǎo)電層包含具有可變能帶間隙 的量子井層，和 隔離區(qū)域，其分隔所述發(fā)光區(qū)域和所述調(diào)制區(qū)域。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述調(diào)制區(qū)域具有一個(gè)與所述隔離區(qū)域相 鄰的第一邊界和一個(gè)與所述隔離區(qū)域距離最遠(yuǎn)的第二邊界，而所述可變能帶間隙具有從所 述第一邊界到所述第二邊界遞減的頻帶間隙或頻帶間隙梯度。
3. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述可變能帶間隙沿所述頻帶間隙梯度的 能量大致與到所述第一邊界的距離成反比和/或大致與所述距離上消耗的能量總量成正 比。
4. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述調(diào)制區(qū)域有一個(gè)與所述隔離區(qū)域相鄰 的邊界，且所述一個(gè)或多個(gè)量子井層具有可變厚度，其中所述可變厚度大致與到所述邊界 的距離成正比和/或大致在所述距離上消耗的能量總量成正比。
5. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述調(diào)制區(qū)域具有一個(gè)與所述隔離區(qū)域相 鄰的第一邊界，且所述一個(gè)或多個(gè)量子井層具有可變厚度，其中所述可變厚度大致與所述 裝置處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)時(shí)所述一個(gè)或多個(gè)關(guān)于量子井層的溫度梯度成反比，即從所述第一 邊界到與所述隔離區(qū)域最遠(yuǎn)的第二邊界遞增。
6. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)量子井層具有可變摻雜輪 廓。
7. -種制造具有發(fā)光區(qū)域和調(diào)制區(qū)域半導(dǎo)體激光器的方法，包括： 在基板上塑造下半導(dǎo)電緩沖層； 在所述下半導(dǎo)電緩沖層上塑造活性層，其中， 所述調(diào)制區(qū)域中的所述活性層包含具有可變能帶間隙的一個(gè)或多個(gè)量子井； 在所述活性區(qū)域?qū)由纤茉焐习雽?dǎo)電緩沖層； 在所述上半導(dǎo)電緩沖層上塑造接觸層； 和在所述活性層和所述上半導(dǎo)電緩沖層的區(qū)域塑造隔離層，其用于將所述發(fā)光區(qū)域和 所述調(diào)制區(qū)域分離。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述調(diào)制區(qū)域具有一個(gè)與所述隔離區(qū)域相 鄰的第一邊界和一個(gè)與所述隔離區(qū)域距離最遠(yuǎn)的第二邊界，且所述可變能帶間隙包含從所 述第一邊界到所述第二邊界遞減的頻帶間隙梯度。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述可變能帶間隙沿所述頻帶間隙梯度的 能量大致與到所述第一邊界的距離成反比和/或大致與在所述距離上消耗的能量總量成 正比。
10. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述調(diào)制區(qū)域有一個(gè)與所述隔離區(qū)域相鄰 的邊界，且所述一個(gè)或多個(gè)量子井層具有可變厚度，其中所述可變厚度大致與到所述邊界 的距離成正比和/或大致在所述距離上消耗的能量總量成正比。
11. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，塑造所述活性層包含選擇性區(qū)域生長 (SAG )或選擇性區(qū)域外延（SAE )。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述選擇性區(qū)域生長或所述選擇性區(qū)域 外延包含在所述下半導(dǎo)電緩沖層上塑造具有寬度可變的第一和第二片的遮罩。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述調(diào)制區(qū)域具有一個(gè)與所述隔離區(qū)域 相鄰的第一邊界和一個(gè)與所述隔離區(qū)域距離最遠(yuǎn)的第二邊界，且所述第一和第二片的可變 寬度沿所述第一邊界到第二邊界方向遞增。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一片的可變寬度在所述方向上任 意點(diǎn)上都大致與所述第二片的可變寬度相等。
15. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，塑造所述活性層還包括在調(diào)制區(qū)域中的 下半導(dǎo)電緩沖層上掩蓋第一和第二片，和在所述第一和第二片之間的開口內(nèi)的調(diào)制區(qū)域之 中，塑造具有所述可變頻帶間隙能量的量子井層。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，利用金屬有機(jī)物氣相外延（MOVPE)或金屬 有機(jī)物化學(xué)氣相沉淀（MOCVD)在所述下半導(dǎo)電緩沖層上生長出半導(dǎo)體材料。
17. 如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述開口的寬度沿所述方向減小。
18. 如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述開口的寬度沿所述方向與所述第一 和第二片的寬度成正比。
19. 如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述開口的寬度在所述方向上是一致或 恒定的。
20. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)量子井層具有可變摻雜輪 廓。
21. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述調(diào)制區(qū)域具有一個(gè)與所述隔離區(qū)域相 鄰的第一邊界和一個(gè)與所述隔離區(qū)域距離最遠(yuǎn)的第二邊界，且所述一個(gè)或多個(gè)量子井層具 有可變厚度，其中所述可變厚度大致與所述裝置處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)時(shí)關(guān)于所述一個(gè)或多個(gè) 量子井層的溫度梯度成反比，即從所述第一邊界到第二邊界增加。
【文檔編號(hào)】H01S3/0941GK104254951SQ201380000582
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2013年2月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月19日
【發(fā)明者】馬克·海姆巴赫, 尼爾·馬格里特 申請(qǐng)人:索爾思光電（成都）有限公司