[发明专利]Si/Ge超晶格量子级联激光器及其制备方法

摘要

本发明公开了一种Si/Ge超晶格量子级联激光器及其制备方法，该激光器从下往上依次包括硅衬底、Si_0.5Ge_0.5缓冲层、硅锗超晶格和SiO₂，在硅锗超晶格顶部和Si_0.5Ge_0.5缓冲层上沉积铝电极，Si_0.5Ge_0.5缓冲层的厚度为300nm，所述Si_0.5Ge_0.5缓冲层为5nm的硅和5nm的锗交互生长形成硅锗超晶格结构，所述的Si_0.5Ge_0.5缓冲层的硅锗比例为1∶1。本发明既能够兼容CMOS工艺，又能够实现锗光源对不同波长光的需求，且具有较高的光电转换效率，光稳定性，加工简单、方便，为实现片上光源提供一个具体的结构和实施方案。

主权项

1.一种Si/Ge超晶格量子级联激光器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、420℃温度条件下，通过低分子束外延法在硅衬底上生长厚度为300nm的Si_0.5Ge_0.5缓冲层；S2、420℃温度条件下，通过低温分子束外延法在所得的Si_0.5Ge_0.5缓冲层上生长厚度为5nm的Ge材料；S3、420℃温度条件下，通过低温分子束外延法在所得的Ge材料上生长厚度为5nm的Si材料；S4、520℃温度条件下，通过低温分子束外延法在所得的Si材料上生长厚度为5nm的Ge材料；S5、重复步骤S3和步骤S4，得到10‑30层的Si/Ge；S6、900℃温度条件下，通过湿氧氧化在步骤S5所得的结构上生长一层大于150nm的SiO₂；S7、通过金属蒸发工艺在所得的硅锗超晶格顶部和Si_0.5Ge_0.5缓冲层上沉积铝电极，得Si/Ge超晶格量子级联激光器。