CN111628409A - 一种1.55微米波长硅基量子阱激光器外延材料及制备方法 - Google Patents

一种1.55微米波长硅基量子阱激光器外延材料及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及半导体激光器的技术领域，尤其涉及一种1.55微米波长硅基量子阱激光器外延材料及制备方法，其不同之处在于，包括以下步骤：步骤101：在单晶硅衬底上制备条形图形掩膜；步骤102：在所述硅衬底上刻蚀V型槽窗口；步骤103：在所述V型槽窗口区中选区生长缓冲层；步骤104：横向生长合并层；步骤105：生长n型欧姆接触层；步骤106：生长n型下限制层；步骤107：生长下波导层；步骤108：生长多量子阱有源区；步骤109：生长上波导层；步骤110：生长p型上限制层；步骤111：生长p型欧姆接触层，完成制备。本发明有效解决硅基InP材料系生长位错密度高及硅基1.55微米波长激光器难以制备的技术问题。

Description

一种1.55微米波长硅基量子阱激光器外延材料及制备方法
技术领域
本发明涉及半导体激光器的技术领域，尤其涉及一种1.55微米波长硅基量子阱激光器外延材料及制备方法。
背景技术
随着信息技术的快速发展，人们对数据容量和数据传输速率的要求越来越高。特别是数据中心、超大规模的超级计算机、下一代通信网络等应用场景的不断升级换代使得目前所采用的基于微电子技术的微电子器件和微电子集成电路难以维继。由于硅基光电子集成可以和目前的CMOS技术兼容、具备低的损耗、高的数据传输速率、宽的可用带宽等优势，已经成为人们的关注重点。通过硅基光电集成技术将微电子技术的工艺优势和光子技术的性能优势结合，可以有效解决目前超大数据容量和超高数据传输速率的问题。
目前，硅基光源是硅基光电集成中最难解决的问题。一方面，硅材料作为间接带隙的材料，很难直接作为激光器的发光材料；另一方面，硅材料与其他可以作为激光器发光材料的材料存在兼容性问题。Ⅲ-Ⅴ族材料系的激光器已经实现了商业化，但是Ⅲ-Ⅴ族材料的衬底尺寸很难做大成本比较高，而且要与CMOS技术兼容就必须采用硅衬底，所以将Ⅲ-Ⅴ族材料通过异变外延技术生长到硅衬底上是目前需要解决的关键问题。Ⅲ-Ⅴ族材料与硅衬底的兼容性问题包括三个方面：晶格常数不匹配、热膨胀系数不匹配、极性不兼容(导致反相畴)。这三个方面的问题会使得在硅衬底上生长的Ⅲ-Ⅴ族材料出现较高的位错密度从而影响器件的性能。为了解决这些问题人们已经提出了多种异变外延的生长方法，包括低高温两步法、低温缓冲层、应变超晶格等。
近年来，V型槽硅图形化衬底方法受到了人们的广泛关注。2012年，比利时欧洲微电子中心的M.Paladugu等人通过在硅衬底上刻蚀V型槽的方法，成功地在硅衬底上直接生长出高质量的InP材料。他们首先在硅衬底上沉积一层二氧化硅，然后通过干法刻蚀的方法在二氧化硅层上刻蚀出一定宽度的窗口结构，接着通过氢氧化钾溶液进行各向异性的湿法腐蚀。这样，在硅衬底上刻蚀出V型槽结构，最后通过MOCVD方法在V型槽结构中生长InP材料。二氧化硅层上的掩膜窗口可以控制V型槽的宽度，同时二氧化硅掩膜的侧壁也可以阻挡沿着(111)面滑移的穿透位错。通过氢氧化钾溶液进行各向异性腐蚀得到硅(111)表面的V型槽结构，可以有效解决Ⅲ-Ⅴ族材料与硅衬底界面的反相畴问题。基于上述方法，2015年根特大学的Z.Wang等人成功在硅衬底上制备出了InP材料的DFB激光器阵列。2017年，美国加州大学圣塔芭芭拉分校的J.Norman等人采用无偏角V型槽硅衬底方法成功实现了室温下电泵浦的InAs/InGaAs量子点激光器。他们在硅基V型槽结构上生长出GaAs缓冲层，然后腐蚀掉该结构中二氧化硅掩膜，从而形成一个新的GoVS(GaAs-on-v-groove-silicon)衬底。该衬底类似GaAs衬底，从而可以生长高质量的GaAs材料系的激光器。该激光器工作波长在1250nm左右，在阈值电流低于36mA的情况下，工作温度可以达到80℃。2018年，香港科技大学的Zhu等人采用硅基V型槽的方法成功实现了一个室温下电泵浦的波长1.5微米InGaAs/InAlGaAs量子阱激光器。他们在硅基V型槽中先生长一层10nm的GaAs成核层，然后采用两步法生长InP缓冲层。在InP材料生长形成类似纳米线的结构后，把二氧化硅材料腐蚀掉，然后进行InP材料的横向生长，形成虚拟InP衬底，即IoVS(InP-on-v-groove-silicon)衬底。该硅基激光器首次实现了1.5微米波长的室温脉冲激射，阈值电流为3.3kA/cm2，工作温度达到40℃。上述方法中为了获得较高晶体质量的材料生长，缓冲层的材料一般都会长的比较厚，这样无法与微电子器件实现单片集成，同时也会影响激光器的散热特性，而且增加材料生长时间。
鉴于此，为克服上述技术缺陷，提供一种1.55微米波长硅基量子阱激光器外延材料及制备方法成为本领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种1.55微米波长硅基量子阱激光器外延材料及制备方法，可以有效解决现有技术中硅基InP材料系生长位错密度高以及硅基1.55微米波长激光器难以制备的技术问题，极大的降低成本，更加符合产业化的需求。
为解决以上技术问题，本发明的技术方案为：一种1.55微米波长硅基量子阱激光器外延材料的制备方法，其不同之处在于，包括以下步骤：
步骤101：在单晶硅衬底上制备条形图形掩膜；
步骤102：在硅衬底上刻蚀V型槽窗口；
步骤103：在所述V型槽窗口区中选区生长缓冲层；
步骤104：在所述缓冲层上横向生长合并层；
步骤105：在所述合并层上生长n型欧姆接触层；
步骤106：在所述n型欧姆接触层上生长n型下限制层；
步骤107：在所述n型下限制层上生长下波导层；
步骤108：在所述下波导层上生长多量子阱有源区；
步骤109：在所述多量子阱有源区上生长上波导层；
步骤110：在所述上波导层上生长p型上限制层；
步骤111：在所述p型上限制层上生长p型欧姆接触层，完成制备。
按以上技术方案，所述步骤101具体包括：利用等离子体增强化学气相沉淀(PECVD)方法生长一定厚度的SiO2层。然后，利用激光全息或深紫外光刻技术，将设计好的图形转移到SiO2层上。最后，运用反应离子刻蚀(RIE)或感应耦合等离子体刻蚀(ICP)技术，刻蚀出条形图形掩膜。
按以上技术方案，所述步骤102具体包括：硅衬底首先通过5％的氢氟酸(HF)清洗，去除表面的氧化物。然后将硅衬底放入KOH溶液中进行各向异性的湿法腐蚀，形成V型槽图形窗口结构。
按以上技术方案，所述步骤103具体包括：将刻蚀有V型槽的硅衬底放入MOCVD反应室中，在氢气环境下升温到220℃烘烤15-30分钟，然后在氢气和砷烷混合气体环境下升温到750-800℃，烘烤15-30分钟；选区生长缓冲层分为两步：第一步是生长低温成核层，将反应室温度降到400-420℃，生长厚度15-20nm的In0.53Ga0.47As低温成核层，通入的源为三甲基镓、三甲基铟和砷烷；第二步是生长In0.53Ga0.47As高温缓冲层，将反应室温度升高到650-700℃，通入的源为三甲基镓、三甲基铟和砷烷。
按以上技术方案，所述步骤104具体包括：首先是选区生长InP,温度为600-650℃，通入三甲基铟和磷烷，Ⅴ/Ⅲ比为200，生长时间为400s；然后是横向合并生长InP，温度为600-650℃，通入三甲基铟和磷烷，Ⅴ/Ⅲ比为400，生长时间为900s；最后是平面生长InP，温度为600-650℃，通入三甲基铟和磷烷，Ⅴ/Ⅲ比为400，生长时间为900s。
按以上技术方案，所述步骤105具体包括：生长n型InP欧姆接触层，生长厚度200-500nm，Si掺杂源掺杂浓度为5×1018-1019cm-3，温度为600-650℃，通入的源为三甲基铟、磷烷和硅烷。
按以上技术方案，所述步骤106具体包括：生长n型InP下限制层，生长厚度为400nm，Si掺杂源的掺杂浓度为5×1017-1018cm-3，温度为600-650℃，通入的源为三甲基铟、磷烷和硅烷。
按以上技术方案，所述步骤107具体包括：生长In0.75Ga0.25As0.54P0.46下波导层，生长厚度为40-90nm，温度为600-650℃，通入的源为三甲基铟、三甲基镓、砷烷和磷烷。
按以上技术方案，所述步骤108中，生长In0.53Ga0.47As/In0.75Ga0.25As0.54P0.46多量子阱有源区，包括：In0.75Ga0.25As0.54P0.46垒层，厚度为10nm，生长温度为600-650℃，通入的源为三甲基铟、三甲基镓、砷烷和磷烷；In0.53Ga0.47As阱层，厚度为5nm，生长温度为600-650℃，通入的源为三甲基铟、三甲基镓和砷烷；上述生长过程重复多次，形成多量子阱结构。
按以上技术方案，所述步骤109具体包括：生长厚度为50-100nm，温度为600-650℃，通入的源为三甲基铟、三甲基镓、砷烷和磷烷。
按以上技术方案，所述步骤110具体包括：生长p型InP上限制层，生长厚度为1600-2000nm，Zn掺杂源掺杂浓度为5×1017-1018cm-3，温度为600-650℃，通入的源为三甲基铟、磷烷和二乙基锌。
按以上技术方案，所述步骤111具体包括：生长p型In0.53Ga0.47As欧姆接触层，厚度为200nm，Zn掺杂源掺杂浓度为5×1019-1020cm-3，温度为500-550℃，通入的源为三甲基铟、三甲基镓、砷烷和二乙基锌。
一种根据上述制备方法制备的1.55微米波长硅基量子阱激光器外延材料，其不同之处在于：其包括单晶硅衬底，所述单晶硅衬底上刻蚀有周期性的V型槽窗口和条形图形掩膜结构，所述衬底上由下至上依次包括缓冲层、合并层、n型欧姆接触层、n型下限制层、下波导层、多量子阱有源区、上波导层、p型上限制层和p型欧姆接触层。
由上述方案，本发明公开了一种1.55微米波长硅基量子阱激光器外延材料及制备方法，采用无偏角硅(001)衬底上的V型槽结构有效抑制和消除了硅基Ⅲ-Ⅴ材料异变外延中的反相畴，同时通过SiO2图形掩膜侧壁的阻挡位错机制有效降低了穿透位错对有源区的影响。另外，本发明专利中采用两步法生长In0.53Ga0.47As作为缓冲层，既可以降低由于晶格不匹配带来的位错密度，也可以实现与InP匹配的材料生长，从而为1.55微米波长量子阱有源区材料生长提供虚拟InP衬底。本发明专利可以有效改善硅基InP系材料生长质量，进而提高1.55微米波长量子阱激光器的性能。该制备方法能够大面积、高重复性、均匀地完成材料生长和制备，成本极大降低，更加符合产业化的需求。
附图说明
图1为本发明实施例制备方法的流程示意图；
图2为本发明实施例激光器外延材料的结构示意图；
图3为本发明实施例的V型槽图形硅衬底的结构示意图；
图4为本发明实施例的V型槽图形硅衬底制备过程以及In0.53Ga0.47As、InP缓冲层的生长过程示意图；
图5为本发明实施例InGaAs/InGaAsP多量子阱结构XRD测试的ω-2θ摇摆曲线示意图；
图6为本发明实施例的InGaAs/InGaAsP多量子阱结构的PL谱测试结果示意图；
图7为本发明实施例的量子阱激光器外延材料结构的SEM测试结果示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在下文中，将参考附图来更好地理解本发明的许多方面。附图中的部件未必按照比例绘制。替代地，重点在于清楚地说明本发明的部件。此外，在附图中的若干视图中，相同的附图标记指示相对应零件。
如本文所用的词语“示例性”或“说明性”表示用作示例、例子或说明。在本文中描述为“示例性”或“说明性”的任何实施方式未必理解为相对于其它实施方式是优选的或有利的。下文所描述的所有实施方式是示例性实施方式，提供这些示例性实施方式是为了使得本领域技术人员做出和使用本公开的实施例并且预期并不限制本公开的范围，本公开的范围由权利要求限定。在其它实施方式中，详细地描述了熟知的特征和方法以便不混淆本发明。出于本文描述的目的，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”和其衍生词将与如图1定向的发明有关。而且，并无意图受到前文的技术领域、背景技术、发明内容或下文的详细描述中给出的任何明示或暗示的理论限制。还应了解在附图中示出和在下文的说明书中描述的具体装置和过程是在所附权利要求中限定的发明构思的简单示例性实施例。因此，与本文所公开的实施例相关的具体尺寸和其他物理特征不应被理解为限制性的，除非权利要求书另作明确地陈述。
请参考图1至图7，本发明一种1.55微米波长硅基量子阱激光器外延材料的制备方法，其不同之处在于，包括以下步骤：
步骤101：在单晶硅(001)衬底上制备SiO2条形图形掩膜；
步骤102：在所述硅衬底上利用湿法腐蚀的方法刻蚀V型槽图形窗口；
步骤103：在所述V型槽图形窗口区中选区生长In0.53Ga0.47As缓冲层；
步骤104：在所述缓冲层上横向生长InP合并层；
步骤105：在所述合并层上生长n型InP欧姆接触层；
步骤106：在所述欧姆接触层上生长n型InP下限制层；
步骤107：在所述下限制层上生长In0.75Ga0.25As0.54P0.46下波导层；
步骤108：在所述下波导层上生长In0.53Ga0.47As/In0.75Ga0.25As0.54P0.46多量子阱有源区；
步骤109：在所述多量子阱有源区上生长In0.75Ga0.25As0.54P0.46上波导层；
步骤110：在所述上波导层上生长p型InP上限制层；
步骤111：在所述p型上限制层上生长p型In0.53Ga0.47As欧姆接触层，完成制备。
优选地，所用的单晶硅衬底晶面为(100)晶面，无偏角，为低阻n型硅片，厚度为400μm±25μm。
优选地，在无偏角的单晶硅衬底上制备SiO2条形图形掩膜可以包括：利用等离子体增强化学气相沉淀(PECVD)方法生长一定厚度的SiO2层。然后，利用激光全息技术，将设计好的图形转移到SiO2层上。最后，运用反应离子刻蚀(RIE)或感应耦合等离子体刻蚀(ICP)技术，刻蚀出条形图形掩膜，得到的二氧化硅条形掩膜结构的厚度为300nm，二氧化硅窗口宽度为500nm，其占空比为50％，参见图3。
优选地，在SiO2条形图形掩膜上利用湿法腐蚀的方法刻蚀V型槽窗口可以包括：硅衬底首先通过5％(体积比)的氢氟酸(HF)清洗，去除表面的氧化物。然后将硅衬底放入KOH溶液中进行各向异性的湿法腐蚀，形成V型槽图形结构。V型槽的内表面是(111)晶面，槽宽度为500nm。
优选地，在所述的V型槽窗口中选区生长In0.53Ga0.47As缓冲层可以包括：将刻蚀有V型槽的硅衬底放入MOCVD反应室中，在氢气环境下升温到220℃烘烤30分钟，然后在氢气和砷烷混合气体环境下升温到750℃，烘烤15分钟。第一步是生长低温成核层，将反应室温度降到410℃生长20nm的In0.53Ga0.47As低温成核层，生长源流量为：三甲基镓1.74×10-5mol/min，三甲基铟8.03×10-7mol/min，砷烷5.2×10-3mol/min；第二步是生长高温缓冲层，将反应室温度在10分钟内升高到650℃，当In0.53Ga0.47As高温缓冲层表面生长平整后停止生长，生长源流量为：三甲基镓2.59×10-5mol/min，三甲基铟4.01×10-6mol/min，砷烷5.57×10- 3mol/min。
优选地，在所述的In0.53Ga0.47As缓冲层上生长InP合并层可以包括：第一步是选区生长InP，温度为650℃，三甲基铟3.35×10-5mol/min，磷烷6.7×10-3mol/min，Ⅴ/Ⅲ比为200，生长时间为400s；第二步是横向合并生长InP，温度为650℃，三甲基铟1.675×10-5mol/min，磷烷6.7×10-3mol/min，Ⅴ/Ⅲ比为400，生长时间为900s；第三步是平面生长InP，温度为650℃，三甲基铟1.675×10-5mol/min，磷烷6.7×10-3mol/min，Ⅴ/Ⅲ比为400，生长时间为900s。
优选地，在所述的InP合并层上生长n型InP欧姆接触层可以包括：生长厚度300nm，Si掺杂源掺杂浓度为5×1019cm-3，温度为650℃，三甲基铟1.78×10-5mol/min，磷烷6.7×10-3mol/min，硅烷4.3×10-6mol/min。
优选地，在所述的n型欧姆接触层上生长n型InP下限制层可以包括：生长厚度为400nm，Si掺杂源掺杂浓度为5.5×1018cm-3，温度为650℃，三甲基铟1.78×10-5mol/min，磷烷6.7×10-3mol/min，硅烷2×10-6mol/min。
优选地，在所述的n型InP下限制层上生长In0.75Ga0.25As0.54P0.46下波导层可以包括：生长厚度为90nm，温度为650℃，三甲基铟1.34×10-5mol/min，三甲基镓6.79×10-6mol/min，砷烷2.59×10-4mol/min，磷烷6.7×10-3mol/min。
优选地，在所述的下波导层上生长In0.53Ga0.47As/In0.75Ga0.25As0.54P0.46多量子阱(5个量子阱)有源区可以包括：In0.75Ga0.25As0.54P0.46垒层厚度为10nm，生长温度为650℃，三甲基铟1.34×10-5mol/min，三甲基镓6.79×10-6mol/min，砷烷2.59×10-4mol/min，磷烷6.7×10-3mol/min；In0.53Ga0.47As阱层厚度为5nm，生长温度为650℃，三甲基铟1.34×10-5mol/min，三甲基镓1.68×10-5mol/min，砷烷4.5×10-3mol/min。上述生长过程重复5次。
优选地，在所述的有源区上生长In0.75Ga0.25As0.54P0.46上波导层可以包括：生长厚度为100nm，温度为650℃，三甲基铟1.34×10-5mol/min，三甲基镓6.79×10-6mol/min，砷烷2.59×10-4mol/min，磷烷6.7×10-3mol/min。
优选地，在所述的上波导层上生长p型InP上限制层可以包括：生长厚度为1600nm，Zn掺杂源掺杂浓度为5.5×1018cm-3，温度为650℃，三甲基铟5.34×10-5mol/min，磷烷6.7×10-3mol/min，二乙基锌4×10-6mol/min。
优选地，在所述的p型上限制层上生长p型In0.53Ga0.47As欧姆接触层可以包括：厚度为200nm，Zn掺杂源掺杂浓度为5×1019cm-3，温度为540℃，三甲基铟1.34×10-5mol/min，三甲基镓1.90×10-5mol/min，砷烷2.25×10-3mol/min，二乙基锌3.7×10-6mol/min。
本发明提供了一种1.55微米波长硅基量子阱激光器外延材料及外延材料的金属有机化学气相沉淀(Metal Organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD)制备方法。该激光器采用硅基V型槽图形衬底，而且还包括了周期性的SiO2条形图形掩膜和窗口。V型槽采用不同的宽度参数，V型槽是沿着(111)晶面腐蚀的条形结构。SiO2条形图形掩膜的高度采用不同的参数。单晶硅衬底为无偏角的硅衬底，为本征型或者低阻n型掺杂。该方法通过在V型槽中生长与InP匹配的In0.53Ga0.47As材料作为缓冲层来降低位错密度，而且该方法中的二氧化硅掩膜层不用腐蚀掉，这样可以降低工艺的复杂度。激光器有源区结构采用In0.53Ga0.47As/In0.75Ga0.25As0.54P0.46多周期量子阱结构。该方法能够大面积、高重复性、均匀地完成材料生长和制备，成本极大降低，更加符合产业化的需求。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种1.55微米波长硅基量子阱激光器外延材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤101：在单晶硅衬底上制备条形图形掩膜；
步骤102：在硅衬底上刻蚀V型槽窗口；
步骤103：在所述V型槽窗口区中选区生长缓冲层；
步骤104：在所述缓冲层上横向生长合并层；
步骤105：在所述合并层上生长n型欧姆接触层；
步骤106：在所述n型欧姆接触层上生长n型下限制层；
步骤107：在所述n型下限制层上生长下波导层；
步骤108：在所述下波导层上生长多量子阱有源区；
步骤109：在所述多量子阱有源区上生长上波导层；
步骤110：在所述上波导层上生长p型上限制层；
步骤111：在所述p型上限制层上生长p型欧姆接触层，完成制备。
2.根据权利要求1所述的1.55微米波长硅基量子阱激光器外延材料的制备方法，其特征在于：所述步骤103具体包括：将刻蚀有V型槽的硅衬底放入MOCVD反应室中，在氢气环境下升温到220℃烘烤15-30分钟，然后在氢气和砷烷混合气体环境下升温到750-800℃，烘烤15-30分钟；选区生长缓冲层分为两步：第一步是生长低温成核层，将反应室温度降到400-420℃，生长厚度15-20nm的In0.53Ga0.47As低温成核层，通入的源为三甲基镓、三甲基铟和砷烷；第二步是生长In0.53Ga0.47As高温缓冲层，将反应室温度升高到650-700℃，通入的源为三甲基镓、三甲基铟和砷烷。
3.根据权利要求1所述的1.55微米波长硅基量子阱激光器外延材料的制备方法，其特征在于：所述步骤104具体包括：首先是选区生长InP，温度为600-650℃，通入三甲基铟和磷烷，Ⅴ/Ⅲ比为200，生长时间为400s；然后是横向合并生长InP，温度为600-650℃，通入三甲基铟和磷烷，Ⅴ/Ⅲ比为400，生长时间为900s；最后是平面生长InP，温度为600-650℃，通入三甲基铟和磷烷，Ⅴ/Ⅲ比为400，生长时间为900s。
4.根据权利要求1所述的1.55微米波长硅基量子阱激光器外延材料的制备方法，其特征在于：所述步骤105具体包括：生长n型InP欧姆接触层，生长厚度200-500nm，Si掺杂源掺杂浓度为5×1018-1019cm-3，温度为600-650℃，通入的源为三甲基铟、磷烷和硅烷。
5.根据权利要求1所述的1.55微米波长硅基量子阱激光器外延材料的制备方法，其特征在于：所述步骤106具体包括：生长n型InP下限制层，生长厚度为400nm，Si掺杂源的掺杂浓度为5×1017-1018cm-3，温度为600-650℃，通入的源为三甲基铟、磷烷和硅烷。
6.根据权利要求1所述的1.55微米波长硅基量子阱激光器外延材料的制备方法，其特征在于：所述步骤107具体包括：生长In0.75Ga0.25As0.54P0.46下波导层，生长厚度为40-90nm，温度为600-650℃，通入的源为三甲基铟、三甲基镓、砷烷和磷烷。
7.根据权利要求1所述的1.55微米波长硅基量子阱激光器外延材料的制备方法，其特征在于：所述步骤108中，生长In0.53Ga0.47As/In0.75Ga0.25As0.54P0.46多量子阱有源区，包括：In0.75Ga0.25As0.54P0.46垒层，厚度为10nm，生长温度为600-650℃，通入的源为三甲基铟、三甲基镓、砷烷和磷烷；In0.53Ga0.47As阱层，厚度为5nm，生长温度为600-650℃，通入的源为三甲基铟、三甲基镓和砷烷；上述生长过程重复多次，形成多量子阱结构。
8.根据权利要求1所述的1.55微米波长硅基量子阱激光器外延材料的制备方法，其特征在于：所述步骤110具体包括：生长p型InP上限制层，生长厚度为1600-2000nm，Zn掺杂源掺杂浓度为5×1017-1018cm-3，温度为600-650℃，通入的源为三甲基铟、磷烷和二乙基锌。
9.根据权利要求1所述的1.55微米波长硅基量子阱激光器外延材料的制备方法，其特征在于：所述步骤111具体包括：生长p型In0.53Ga0.47As欧姆接触层，厚度为200nm，Zn掺杂源掺杂浓度为5×1019-1020cm-3，温度为500-550℃，通入的源为三甲基铟、三甲基镓、砷烷和二乙基锌。
10.一种根据权利要求1至9任一权利要求所述方法制备的1.55微米波长硅基量子阱激光器外延材料，其特征在于：其包括单晶硅衬底，所述单晶硅衬底上刻蚀有周期性的V型槽窗口和条形图形掩膜结构，所述衬底上由下至上依次包括缓冲层、合并层、n型欧姆接触层、n型下限制层、下波导层、多量子阱有源区、上波导层、p型上限制层和p型欧姆接触层。
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