(19)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)臨港新片區(qū)滄海路2828號(hào)11-2廠房有限公司51297一種具有低閾值電流的脊波導(dǎo)模擬激光器本發(fā)明公開了一種具有低閾值電流的脊波所有襯底及觀測(cè)片，通過高分辨率X射線衍射測(cè)21.一種具有低閾值電流的脊波導(dǎo)模擬激光器的制備方法，其特征在于，所述具有低閾值電流的脊波導(dǎo)模擬激光器有源層采用多個(gè)具有相同或不同張應(yīng)力的寬量子阱，所述有源層的結(jié)構(gòu)由多個(gè)張應(yīng)變的寬量子阱和量子勢(shì)壘交替形成，其具體的層疊結(jié)構(gòu)為：勢(shì)壘空穴電流的脊波導(dǎo)模擬激光器外延結(jié)構(gòu)的制備方法包括以下步驟：S1:采用有機(jī)溶劑將襯底進(jìn)行清洗以去除表面的污染物和氧化物；S2:將氮?dú)馔ㄈ敫稍锴鍧嵉姆磻?yīng)器；S3:將襯底放置在反應(yīng)器中的載盤上，并將反應(yīng)器加熱到生長(zhǎng)溫度；S4:使用流量控制器將源氣體引入反應(yīng)器，控制各種源氣體的流量；S5:通過反應(yīng)器自動(dòng)控制膜層的厚度；S6:生長(zhǎng)完成后，逐漸降低反應(yīng)器溫度，冷卻完畢后，取出所有襯底及觀測(cè)片，通過高分辨率X射線衍射測(cè)量和光致發(fā)光測(cè)量，驗(yàn)證實(shí)際外延的量子阱張應(yīng)變應(yīng)力與設(shè)計(jì)相符，并確認(rèn)量子阱的晶體質(zhì)量結(jié)晶度，從而實(shí)現(xiàn)激光器閾值電流的優(yōu)化。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有低閾值電流的脊波導(dǎo)模擬激光器的制備方法，其特征在于：所述襯底上依次生長(zhǎng)N型半導(dǎo)體下包覆層(7)、具有適當(dāng)?shù)膹垜?yīng)變的量子阱層(6)、P型半導(dǎo)體隔離層(5)、光柵層(4)、P型半導(dǎo)體上包覆層(3)、P型半導(dǎo)體覆蓋層(2)、金屬導(dǎo)電層3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有低閾值電流的脊波導(dǎo)模擬激光器的制備方法，其特征在于：所述反應(yīng)器為低壓金屬有機(jī)氣相外延反應(yīng)器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有低閾值電流的脊波導(dǎo)模擬激光器的制備方法，其特征在于：所述步驟S2中的氮?dú)馔ㄈ肓繛?0sccm-120sccm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有低閾值電流的脊波導(dǎo)模擬激光器的制備方法，其特征在6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有低閾值電流的脊波導(dǎo)模擬激光器的制備方法，其特征在于：所述反應(yīng)器加熱到生長(zhǎng)溫度720℃。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有低閾值電流的脊波導(dǎo)模擬激光器的制備方法，其特征在8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有低閾值電流的脊波導(dǎo)模擬激光器的制備方法，其特征在例為100:1。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有低閾值電流的脊波導(dǎo)模擬激光器的制備方法，其特征在3技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有低閾值電流的脊波導(dǎo)模擬激光器的制備方法。背景技術(shù)[0002]具有埋藏異質(zhì)結(jié)構(gòu)(BuriedHeterostructures,BH)和其他類似結(jié)構(gòu)的光電器件，通常是以蝕刻或適當(dāng)摻雜的阻擋層來從物理上限制器件內(nèi)部的電流流動(dòng)方向。相對(duì)于傳統(tǒng)的脊型波導(dǎo)激光器，這些結(jié)構(gòu)已被證明具有性能優(yōu)勢(shì)。然而，BH型激光二極管的制造成本高昂且復(fù)雜。因此，改善脊型波導(dǎo)激光二極管的性能，并利用其易于制造的優(yōu)越特性是可取的。激光二極管最重要的參數(shù)之一是閾值電流。較低的閾值電流可以改善相對(duì)RIN、動(dòng)態(tài)性能和線性度。[0003]傳統(tǒng)的高速數(shù)字和模擬通信激光器通常依賴于在InP襯底上生長(zhǎng)的基于AlGaInAs或InGaAsP材料系統(tǒng)的壓應(yīng)變多量子阱有源區(qū)設(shè)計(jì)。基于這些設(shè)計(jì)的器件已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。相比之下，采用張應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)的多量子阱激光器并不常見。而張應(yīng)變型多量子阱的設(shè)計(jì)由于其獨(dú)特的電子能帶結(jié)構(gòu)，具有一些吸引人的特點(diǎn)。發(fā)明內(nèi)容[0004]本發(fā)明的目的是要提供一種具有低閾值電流的脊波導(dǎo)模擬激光器的制備方法。[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是按照以下技術(shù)方案實(shí)施的：本發(fā)明具有低閾值電流的脊波導(dǎo)模擬激光器有源層采用多個(gè)具有相同或不同張應(yīng)力的寬量子阱，所述有源層的結(jié)構(gòu)由多個(gè)張應(yīng)變的寬量子阱和量子勢(shì)壘交替形成，其具勢(shì)壘層N,所述具有低閾值電流的脊波導(dǎo)模擬激光器外延結(jié)構(gòu)的制備方法包括以下步驟：S1:采用有機(jī)溶劑將襯底進(jìn)行清洗以去除表面的污染物和氧化物；S2:將氮?dú)馔ㄈ敫稍锴鍧嵉姆磻?yīng)器；S3:將襯底放置在反應(yīng)器中的載盤上，并將反應(yīng)器加熱到生長(zhǎng)溫度；S4:使用流量控制器將源氣體引入反應(yīng)器，控制各種源氣體的流量；S5:通過反應(yīng)器自動(dòng)控制膜層的厚度；高分辨率X射線衍射測(cè)量和光致發(fā)光測(cè)量，驗(yàn)證實(shí)際外延的量子阱張應(yīng)變應(yīng)力與設(shè)計(jì)相符，并確認(rèn)量子阱的晶體質(zhì)量結(jié)晶度，從而實(shí)現(xiàn)激光器閾值電流的優(yōu)化。優(yōu)化后滿足采用寬量子阱的張應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)的閾值電流小于4mA,較傳統(tǒng)設(shè)計(jì)改善大于50%。[0006]本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明是一種具有低閾值電流的脊波導(dǎo)模擬激光器的制備方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過引入張應(yīng)變寬量子阱結(jié)構(gòu)的有源區(qū)設(shè)計(jì)，可以使激光器的閾值電流在同等條件下降低50%;同時(shí)本設(shè)計(jì)方案也可實(shí)現(xiàn)并優(yōu)化激光器的高增益和窄線寬特性，具有實(shí)際4附圖說明子阱的閾值電流可以比同等優(yōu)化條件下壓應(yīng)變型多量子阱結(jié)構(gòu)的閾值電流減少優(yōu)于50%。[0012]本發(fā)明的激光器外延結(jié)構(gòu)可以在低壓金屬有機(jī)氣相外延(MOVPE)反應(yīng)器中生長(zhǎng)。5膜層的厚度控制通過反應(yīng)器自動(dòng)進(jìn)行。生長(zhǎng)完成后，逐漸降低反應(yīng)器溫度，降溫速率約為光測(cè)量，調(diào)節(jié)張應(yīng)變的量并確認(rèn)量子阱的晶體質(zhì)量結(jié)晶度。[0013]傳統(tǒng)的壓應(yīng)變型多量子阱的計(jì)算閾值電流約為6.2mA,而張應(yīng)變型多量子阱的計(jì)算閾值電流小于4mA,計(jì)算對(duì)比結(jié)果詳見圖3.假設(shè)兩種設(shè)計(jì)具有相同的單模脊型波導(dǎo)結(jié)構(gòu)和有源區(qū)域厚度，采用壓應(yīng)變和張應(yīng)變的量子阱設(shè)計(jì)，其縱向光場(chǎng)限制因子分別約為11.5%和17.5%,采用張應(yīng)變的寬量子阱設(shè)計(jì)對(duì)于光場(chǎng)限制因子的改善大于50%,進(jìn)而改善器件的增益特性。圖4顯示了計(jì)算得到的橫向空穴載流子密度，可以看到峰值和載流子密度都位于2um寬的脊型波導(dǎo)之外。圖5顯示了斜邊效率與電流的關(guān)系，可以看到張應(yīng)變型多量子阱設(shè)計(jì)的線性度得到了改善。最后，圖6顯示了與壓應(yīng)變型設(shè)計(jì)相比，張應(yīng)變型量子阱中的非輻射復(fù)合速率大大降低。這意味著張應(yīng)變型量子阱可以確保斜率效率隨著電流增加保持恒[0014]本發(fā)明的技術(shù)方案不限于上述具體實(shí)施例的限制，凡是根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案做出的技術(shù)變形，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。6前前端面2/3頁A2/3頁A2壓應(yīng)變型設(shè)計(jì)2張應(yīng)變型設(shè)計(jì)10壓應(yīng)變型設(shè)計(jì)壓應(yīng)變型設(shè)計(jì)張應(yīng)變型設(shè)計(jì)7