CN113594852B - 一种窄线宽的半导体器件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种窄线宽的半导体器件及其制备方法，其中，窄线宽的半导体器件包括：衬底层；位于所述衬底层上的增益结构；位于部分所述增益结构背向所述衬底层一侧的线宽调制层；所述线宽调制层包括：透射单元，所述透射单元包括第一周期复合膜、以及位于所述第一周期复合膜背向所述增益结构一侧表面的第二周期复合膜；位于所述透射单元背向所述增益结构一侧的缺陷层；位于所述缺陷层背向所述增益结构一侧的第三周期复合膜；所述第二周期复合膜、缺陷层和所述第三周期复合膜形成谐振腔。所述窄线宽的半导体器件出射的光的线宽有效的变窄、且结构简单、集成度较高。

Description

一种窄线宽的半导体器件及其制备方法

技术领域

本发明涉及半导体领域，具体涉及一种窄线宽的半导体器件及其制备方法。

背景技术

发光半导体器件是以一定的半导体材料作为工作物质而产生受激发射作用的器件，其工作原理是：通过一定的激励方式，在半导体材料的能带（导带与价带）之间，或者半导体材料的能带与杂质（受主或施主）能级之间，实现非平衡载流子的粒子数反转，当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时，便产生受激发射作用，因发光半导体器件体积小、电光转换效率高被广泛的使用。

在一些高精度量子探测领域其需要更低光谱线宽的发光半导体器件。且对发光半导体器件的简单性提高了要求，以满足工艺简单且提高良率和效率。其次，对于发光半导体器件的集成度也提出了要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中半导体器件出射的光无法同时兼顾线宽窄、且结构简单、集成度较高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种窄线宽的半导体器件，包括：衬底层；位于所述衬底层上的增益结构；位于部分所述增益结构背向所述衬底层一侧的线宽调制层；所述线宽调制层包括：透射单元，所述透射单元包括第一周期复合膜、以及位于所述第一周期复合膜背向所述增益结构一侧表面的第二周期复合膜；位于所述透射单元背向所述增益结构一侧的缺陷层；位于所述缺陷层背向所述增益结构一侧的第三周期复合膜；所述第二周期复合膜、缺陷层和所述第三周期复合膜形成谐振腔。

可选的，所述第一周期复合膜包括若干第一膜层和若干第二膜层，所述第一膜层和所述第二膜层交替层叠排布，所述第一膜层和所述第二膜层的折射率不同，所述第一膜层和所述第二膜层的厚度不同。

可选的，所述第二周期复合膜包括若干第三膜层和若干第四膜层，所述第三膜层和所述第四膜层交替层叠排布，所述第三膜层和所述第四膜层的折射率不同，所述第三膜层和所述第四膜层的厚度不同。

可选的，所述第三膜层的折射率和所述第二膜层的折射率相同，且所述第一膜层的折射率和所述第四膜层的折射率相同；在所述第二周期复合膜与所述第一周期复合膜的界面处，所述第三膜层和所述第二膜层接触，或者，在所述第二周期复合膜与所述第一周期复合膜的界面处，所述第四膜层与所述第一膜层接触。

可选的，所述第三周期复合膜包括若干第五膜层和若干第六膜层，所述第五膜层和所述第六膜层交替层叠排布，所述第五膜层和所述第六膜层的折射率不同，所述第五膜层的厚度和所述第六膜层的厚度不同。

可选的，所述第二周期复合膜中与所述缺陷层接触的膜层的厚度不同于所述缺陷层的厚度，且所述第三周期复合膜中与所述缺陷层接触的膜层的厚度不同于所述缺陷层的厚度。

可选的，还包括：位于所述衬底层和所述增益结构之间的第一布拉格反射镜；位于所述增益结构和所述线宽调制层之间的第二布拉格反射镜。

可选的，所述第二布拉格反射镜适于发出具有特征波长的光；所述透射单元对具有特征波长的光具有大于等于98%的透射率；所述第二周期复合膜、缺陷层和第三周期复合膜对特征波长的光具有大于等于98%的透射率。

本发明还提供一种窄线宽的半导体器件的制备方法，包括：提供衬底层；在所述衬底层上形成增益结构；在部分所述增益结构背向所述衬底层的一侧形成线宽调制层；形成所述线宽调制层的方法包括：在部分所述增益结构背向所述衬底层的一侧形成透射单元；在所述透射单元背向所述增益结构的一侧形成缺陷层；在所述缺陷层背向所述增益结构的一侧形成第三周期复合膜；形成所述透射单元的方法包括：在部分所述增益结构背向所述衬底层的一侧形成第一周期复合膜；在所述第一周期复合膜背向所述增益结构的一侧表面形成第二周期复合膜，所述第二周期复合膜、缺陷层和所述第三周期复合膜形成谐振腔。

可选的，形成所述第一周期复合膜的步骤包括：形成交替层叠排布的若干第一膜层和若干第二膜层，所述第一膜层和所述第二膜层的折射率不同，所述第一膜层和所述第二膜层的厚度不同。

可选的，形成所述第二周期复合膜的步骤包括：形成交替层叠排布的若干第三膜层和若干第四膜层，所述第三膜层和所述第四膜层的折射率不同，所述第三膜层和所述第四膜层的厚度不同。

可选的，形成所述第三周期复合膜的步骤包括：形成若干第五膜层和若干第六膜层，所述第五膜层和所述第六膜层交替层叠排布，所述第五膜层和所述第六膜层的折射率不同，所述第五膜层的厚度和所述第六膜层的厚度不同。

本发明技术方案具有如下优点：

本发明技术方案提供的窄线宽的半导体器件，线宽调制层适于对增益结构发出的光进行线宽调制。线宽调制层集成在半导体器件中，无需使用外腔调制反馈来实现窄化光谱线宽，因此使得集成度得到提高。其次，第一周期复合膜、第二周期复合膜和第三周期复合膜以及缺陷层是整面的膜层，不需要制作复杂的图形，因此半导体器件的结构简单。所述线宽调制层包括：透射单元，所述透射单元包括第一周期复合膜、以及位于所述第一周期复合膜背向所述增益结构一侧表面的第二周期复合膜；位于所述透射单元背向所述增益结构一侧的缺陷层；位于所述缺陷层背向所述增益结构一侧的第三周期复合膜。所述第二周期复合膜、缺陷层和所述第三周期复合膜形成谐振腔。单独的第一周期复合膜对特征波长的光呈高反射，单独的第二周期复合膜对特征波长的光呈高反射，第二周期复合膜和第一周期复合膜的叠加在一起形成的透射单元对特征波长的光呈高透射。通过透射单元的光在所述谐振腔内谐振，谐振腔内谐振而产生很多分离的模式的光，分离模式的光是离散态，透过透射单元的光是连续态，这样连续态的光和离散态的光耦合形成法诺共振，从而使得半导体器件发出的特征波长的光的线宽非常窄。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1至图7为本发明一实施例提供的窄线宽的半导体器件的制备过程的结构示意图；

图8为单独的第一周期复合膜的透射光谱图；

图9为单独的第二周期复合膜的透射光谱图；

图10为第一周期复合膜和第二周期复合膜组合在一起时的透射光谱图。

具体实施方式

目前实现低光谱线宽的半导体器件的方法主要有外腔调制反馈、器件集成光栅等方法。对于外腔反馈调制方法因有外腔部分，降低了器件的集成度；而对于器件集成光栅的方法，光栅的结构复杂，因此光栅制备工艺较为复杂，也难以提高制作的良率和效率。

而近些年来拓扑光子学是一个快速兴起的研究领域，其利用几何和拓扑学思想来设计和控制光的行为。本专利利用拓扑缺陷态及法诺共振设计了一种窄线宽的半导体器件,该设计仅需通过生长高低折射率的层即可实现，同时兼顾线宽窄、且结构简单、集成度较高。

本发明实施例提供一种窄线宽的半导体器件，包括：衬底层；位于所述衬底层上的增益结构；位于部分所述增益结构背向所述衬底层一侧的线宽调制层；所述线宽调制层包括：透射单元，所述透射单元包括第一周期复合膜、以及位于所述第一周期复合膜背向所述增益结构一侧表面的第二周期复合膜；位于所述透射单元背向所述增益结构一侧的缺陷层；位于所述缺陷层背向所述增益结构一侧的第三周期复合膜；所述第二周期复合膜、缺陷层和所述第三周期复合膜形成谐振腔。

下面结合图1至图7详细介绍窄线宽的半导体器件的制备过程。

参考图1，提供衬底层1。

本实施例中，以所述衬底层1为砷化镓(GaAs)衬底作为示例。在其他实施例中，所述衬底层1还可以为磷化铟(InP)或氮化镓(GaN)。本实施例对衬底层1的材料不做限制，只要能实现对上层材料的生长均可。

本实施例中，还包括：在所述衬底层1上形成第一布拉格反射镜2。

参考图2，在所述衬底层1上形成增益结构3。

具体的，在第一布拉格反射镜2背向所述衬底层1的一侧形成增益结构3。

所述第一布拉格反射镜2包括交替层叠的第一布拉格反射层和第二布拉格反射层。第一布拉格反射层和第二布拉格反射层的导电类型为N型。

所述增益结构3包括：有源层。所述电子和空穴在有源层中复合产生激光。

在一个具体的实施例中，所述增益结构3还包括：N型限制层和P型限制层，所述有源层位于所述N型限制层和P型限制层之间，所述N型限制层位于所述有源层和衬底层1之间。所述增益结构还包括：位于N型限制层和有源层之间的N型波导层；位于N限制层和所述有源层之间的P型波导层。

继续参考图2，还包括：在所述增益结构3背向所述衬底层1的一侧形成第二布拉格反射镜4。所述第二布拉格反射镜4包括交替层叠的第三布拉格反射层和第四布拉格反射层。第三布拉格反射层和第四布拉格反射层的导电类型为P型。所述第三布拉格反射层和第四拉格反射层的折射率不同。

所述第二布拉格反射镜4适于发出具有特征波长的光。具体的，第一布拉格反射镜2、增益结构3和第二布拉格反射镜4构成谐振腔，第一布拉格反射镜2、增益结构3和第二布拉格反射镜4构成谐振腔发出具有特征波长的光。

继续参考图2，在所述第二布拉格反射镜4背向所述增益结构3的一侧形成电流限制层5。

参考图3，在部分所述增益结构3背向所述衬底层1的一侧形成线宽调制层7。

具体的，在所述第二布拉格反射镜4背向所述增益结构3的一侧形成线宽调制层7。

参考图4和图5，形成所述线宽调制层7的方法包括：在部分所述增益结构3背向所述衬底层1的一侧形成透射单元B；在所述透射单元B背向所述增益结构3的一侧形成缺陷层74；在所述缺陷层74背向所述增益结构3的一侧形成第三周期复合膜71。

参考图5，形成所述透射单元B的方法包括：在部分所述增益结构3背向所述衬底层1的一侧形成第一周期复合膜73；在所述第一周期复合膜73背向所述增益结构3的一侧表面形成第二周期复合膜72。

参考图6，所述第二周期复合膜72、缺陷层74和所述第三周期复合膜71形成谐振腔A。

所述第二周期复合膜72、缺陷层74和第三周期复合膜71对特征波长的光具有大于等于98%的透射率。

形成所述第一周期复合膜73的步骤包括：形成交替层叠排布的若干第一膜层731和若干第二膜层732，所述第一膜层731和所述第二膜层732的折射率不同，所述第一膜层731和所述第二膜层732的厚度不同。

本实施例中，所述第一膜层731和所述第二膜层732的材料均为半导体材料，具体的，所述第一膜层731和第二膜层732的材料不同，使得第一膜层731和第二膜层732具有不同的折射率。

在一个具体的实施例中，第一膜层731和第二膜层732中其中一个的材料为GaAs、另一个的材料为AlGaAs。

需要说明的是，在其他实施例中，第一膜层731的材料为介质材料，第二膜层732的材料为介质材料。介质材料例如为氧化硅或氮化硅。

第一周期复合膜73中各第一膜层731的厚度一致，第一周期复合膜73中各第二膜层732的厚度一致。

在一个具体的实施例中，单层的第一膜层731的光学厚度和单层的第二膜层732的光学厚度相同。

在一个具体的实施例中，设计第一膜层731的光学厚度和第二膜层732的光学厚度，使得第一膜层731的光学厚度和第二膜层732的光学厚度均为1/4倍的特征波长，所述特征波长为半导体器件发出光的中心波长。

形成所述第二周期复合膜72的步骤包括：形成交替层叠排布的若干第三膜层721和若干第四膜层722，所述第三膜层721和所述第四膜层722的折射率不同，所述第三膜层721和所述第四膜层722的厚度不同。

在一个具体的实施例中，单层的第三膜层721的光学厚度和单层的第四膜层722的光学厚度相同。

本实施例中，所述第三膜层721和所述第四膜层722的材料均为半导体材料，具体的，所述第三膜层721和所述第四膜层722的材料不同，使得第三膜层721和所述第四膜层722具有不同的折射率。

在一个具体的实施例中，第三膜层721和第四膜层722中其中一个的材料为GaAs、另一个的材料为AlGaAs。

需要说明的是，在其他实施例中，第三膜层721的材料为介质材料，第四膜层722的材料为介质材料。介质材料例如为氧化硅或氮化硅。

第二周期复合膜72中各第三膜层721的厚度一致，第二周期复合膜72中各第四膜层722的厚度一致。

在一个具体的实施例中，设计第三膜层721的光学厚度和第四膜层722的光学厚度，使得所述第三膜层721的光学厚度和第四膜层722的光学厚度均为1/4倍的特征波长，所述特征波长为半导体器件发出光的中心波长。

在一个实施例中，所述第三膜层的折射率和所述第二膜层的折射率相同，且所述第一膜层的折射率和所述第四膜层的折射率相同；在所述第二周期复合膜与所述第一周期复合膜的界面处，所述第三膜层和所述第二膜层接触，或者，在所述第二周期复合膜与所述第一周期复合膜的界面处，所述第四膜层与所述第一膜层接触。

形成所述第三周期复合膜71的步骤包括：形成若干第五膜层711和若干第六膜层712，所述第五膜层711和所述第六膜层712交替层叠排布，所述第五膜层711和所述第六膜层712的折射率不同，所述第五膜层711的厚度和所述第六膜层712的厚度不同。

本实施例中，所述第五膜层711和所述第六膜层712的材料均为半导体材料，具体的，所述第五膜层711和所述第六膜层712的材料不同，使得第五膜层711和所述第六膜层712具有不同的折射率。

在一个具体的实施例中，第五膜层711和第六膜层712中其中一个的材料为GaAs、另一个的材料为AlGaAs。

需要说明的是，在其他实施例中，第五膜层711的材料为介质材料，第六膜层712的材料为介质材料。介质材料例如为氧化硅或氮化硅。

第三周期复合膜71中各第五膜层711的厚度一致，第三周期复合膜71中各第六膜层712的厚度一致。

在一个具体的实施例中，单层的第五膜层711的光学厚度和单层的第六膜层712的光学厚度相同。

所述第二周期复合膜72中与所述缺陷层74接触的膜层的厚度不同于所述缺陷层74的厚度，且所述第三周期复合膜71中与所述缺陷层74接触的膜层的厚度不同于所述缺陷层74的厚度。

需要说明的是，在其他实施例中，缺陷层74的材料为介质材料。

参考图7，形成所述线宽调制层7之后，在部分所述电流限制层5背向所述第二布拉格反射镜4的一侧形成第一电极6，所述第一电极6位于所述线宽调制层7的侧部周围；在所述衬底层1背向所述增益结构3的一侧表面形成第二电极（未图示）。

具体的，形成线宽调制层7之后，减薄衬底层1的背面，之后，在所述衬底层1背向所述增益结构3的一侧表面形成第二电极。

相应的，本实施例还提供一种窄线宽的半导体器件，参考图7、图4、图5和图6，包括：衬底层1；位于所述衬底层1上的增益结构3；位于部分所述增益结构3背向所述衬底层1一侧的线宽调制层7，所述线宽调制层7包括：透射单元B，所述透射单元B包括第一周期复合膜73、以及位于所述第一周期复合膜73背向所述增益结构一侧表面的第二周期复合膜72；位于所述透射单元B背向所述增益结构3一侧的缺陷层74；位于所述缺陷层74背向所述增益结构3一侧的第三周期复合膜71；所述第二周期复合膜72、缺陷层74和所述第三周期复合膜71形成谐振腔A。

所述衬底层1的描述参照前述内容，不再详述。增益结构3的描述参照前述内容，不再详述。

所述第一周期复合膜73包括若干第一膜层731和若干第二膜层732，所述第一膜层731和所述第二膜层732交替层叠排布，所述第一膜层731和所述第二膜层732的折射率不同，所述第一膜层731和所述第二膜层732的厚度不同。

在一个具体的实施例中，单层的第一膜层731的光学厚度和单层的第二膜层732的光学厚度相同。

本实施例中，所述第一膜层731和所述第二膜层732的材料均为半导体材料，具体的，所述第一膜层731和第二膜层732的材料不同，使得第一膜层731和第二膜层732具有不同的折射率。

需要说明的是，在其他实施例中，第一膜层731的材料为介质材料，第二膜层732的材料为介质材料。介质材料例如为氧化硅或氮化硅。

第一周期复合膜73中各第一膜层731的厚度一致，第一周期复合膜73中各第二膜层732的厚度一致。

在一个具体的实施例中，设计第一膜层731的光学厚度和第二膜层732的光学厚度，使得第一膜层731的光学厚度和第二膜层732的光学厚度均为1/4倍的特征波长，所述特征波长为半导体器件发出光的中心波长。

在一个具体的实施例中，第一膜层731和第二膜层732中其中一个的材料为GaAs、另一个的材料为AlGaAs。

所述第二周期复合膜72包括若干第三膜层721和若干第四膜层722，所述第三膜层721和所述第四膜层722交替层叠排布，所述第三膜层721和所述第四膜层722的折射率不同，所述第三膜层721和所述第四膜层722的厚度不同。

在一个具体的实施例中，单层的第三膜层721的光学厚度和单层的第四膜层722的光学厚度相同。

本实施例中，所述第三膜层721和所述第四膜层722的材料均为半导体材料，具体的，所述第三膜层721和所述第四膜层722的材料不同，使得第三膜层721和所述第四膜层722具有不同的折射率。

在一个具体的实施例中，第三膜层721和第四膜层722中其中一个的材料为GaAs、另一个的材料为AlGaAs。

需要说明的是，在其他实施例中，第三膜层721的材料为介质材料，第四膜层722的材料为介质材料。介质材料例如为氧化硅或氮化硅。第二周期复合膜72中各第三膜层721的厚度一致，第二周期复合膜72中各第四膜层722的厚度一致。

在一个具体的实施例中，设计第三膜层721的光学厚度和第四膜层722的光学厚度，使得所述第三膜层721的光学厚度和第四膜层722的光学厚度均为1/4倍的特征波长，所述特征波长为半导体器件发出光的中心波长。

在一个实施例中，所述第三膜层的折射率和所述第二膜层的折射率相同，且所述第一膜层的折射率和所述第四膜层的折射率相同；在所述第二周期复合膜与所述第一周期复合膜的界面处，所述第三膜层和所述第二膜层接触，或者，在所述第二周期复合膜与所述第一周期复合膜的界面处，所述第四膜层与所述第一膜层接触。

所述第三周期复合膜71包括若干第五膜层711和若干第六膜层712，所述第五膜层711和所述第六膜层712交替层叠排布，所述第五膜层711和所述第六膜层712的折射率不同，所述第五膜层711的厚度和所述第六膜层712的厚度不同。

本实施例中，所述第五膜层711和所述第六膜层712的材料均为半导体材料，具体的，所述第五膜层711和所述第六膜层712的材料不同，使得第五膜层711和所述第六膜层712具有不同的折射率。

在一个具体的实施例中，第五膜层711和第六膜层712中其中一个的材料为GaAs、另一个的材料为AlGaAs。

需要说明的是，在其他实施例中，第五膜层711的材料为介质材料，第六膜层712的材料为介质材料。介质材料例如为氧化硅或氮化硅。

第三周期复合膜71中各第五膜层711的厚度一致，第三周期复合膜71中各第六膜层712的厚度一致。

在一个具体的实施例中，单层的第五膜层711的光学厚度和单层的第六膜层712的光学厚度相同。

所述第二周期复合膜72中与所述缺陷层74接触的膜层的厚度不同于所述缺陷层74的厚度，且所述第三周期复合膜71中与所述缺陷层74接触的膜层的厚度不同于所述缺陷层74的厚度。

在一个具体的实施例中，所述缺陷层74的光学厚度设计为特征波长的整数倍。所述缺陷层74的材料可以根据需要进行选择。

在一个具体的实施例中，缺陷层74的材料和第三周期复合膜71中第六膜层和第五膜层的材料不一致，缺陷层74的材料和第二周期复合膜72中第三膜层和第四膜层的材料不一致。在其他实施例中，缺陷层74的材料可以选择和第六膜层、第五膜层、第三膜层或第二膜层的材料相同。

需要说明的是，在其他实施例中，缺陷层74的材料为介质材料。

所述半导体器件还包括：位于所述衬底层1和所述增益结构3之间的第一布拉格反射镜2；位于所述增益结构3和所述线宽调制层7之间的第二布拉格反射镜4。

所述第一布拉格反射镜2包括交替层叠的第一布拉格反射层和第二布拉格反射层。第一布拉格反射层和第二布拉格反射层的导电类型为N型。所述第一布拉格反射层和第二布拉格反射层的折射率不同。

所述第二布拉格反射镜4包括交替层叠的第三布拉格反射层和第四布拉格反射层。第三布拉格反射层和第四布拉格反射层的导电类型为P型。所述第三布拉格反射层和第四拉格反射层的折射率不同。

需要说明的是，本实施例中，还包括：电流限制层5，电流限制层5位于第二布拉格反射镜4和线宽调制层7之间；第一电极6，所述第一电极6位于部分所述电流限制层5背向所述第二布拉格反射镜4的一侧，且所述第一电极6位于所述线宽调制层7的侧部周围；第二电极，位于所述衬底层1背向所述增益结构3的一侧表面。

本实施例中，线宽调制层7适于对增益结构3发出的光进行线宽调制。线宽调制层集成在半导体器件中，无需使用外腔调制反馈来实现窄化光谱线宽，因此使得集成度得到提高。其次，第一周期复合膜、第二周期复合膜和第三周期复合膜以及缺陷层是整面的膜层，不需要制作复杂的图形，因此半导体器件的结构简单。

本实施例中，参考图8，图8为单独的第一周期复合膜73的透射光谱图，图8中的横轴为波长，单位为纳米，图8中的纵轴为透射率，透射率能够反映出反射率的大小，从图8中可以看出，单独的第一周期复合膜73对第二布拉格反射镜4发出的光附近呈高反射，具体的，单独的第一周期复合膜73对第二布拉格反射镜4发出的光呈大于97%的反射率。参考图9，图9单独的第二周期复合膜72的透射光谱图，图9中的横轴为波长，单位为纳米，图9中的纵轴为透射率，透射率能够反映出反射率的大小，从图9中可以看出，单独的第二周期复合膜72对第二布拉格反射镜4发出的光附近呈高反射，具体的，单独的第二周期复合膜72对第二布拉格反射镜4发出的光呈大于97%的反射率。参考图10，图10第二周期复合膜72和第一周期复合膜73的叠加在一起的透射光谱图，第二周期复合膜72和第一周期复合膜73的叠加在一起构成透射单元B，图10中的横轴为波长，单位为纳米，图10中的纵轴为透射率，从图10中可以看出，透射单元B对第二布拉格反射镜4发出的光在一段窄波长范围内具有非常高的透射率，所述透射单元B对具有特征波长的光具有大于等于98%的透射率，例如99%的透射率。

所述第二周期复合膜72、缺陷层74和第三周期复合膜71对特征波长的光具有大于等于98%的透射率，例如99%的透射率。

本实施例中，通过透射单元B的光在所述谐振腔A内谐振，谐振腔A内谐振而产生很多分离的模式的光，分离模式的光是离散态，透过透射单元的光是连续态，这样连续态的光和离散态的光耦合形成法诺共振，从而使得半导体器件发出的特征波长的光的线宽非常窄。

当第一膜层、第二膜层、第三膜层、第四膜层、第五膜层、第六膜层和缺陷层采用介质材料时，半导体器件的波长漂移系数也将非常的低，因为半导体器件离散态和连续态耦合对波长选择高，可以实现制作低温漂的半导体器件。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种窄线宽的半导体器件，其特征在于，包括：

衬底层；

位于所述衬底层上的增益结构；

位于部分所述增益结构背向所述衬底层一侧的线宽调制层；

所述线宽调制层包括：透射单元，所述透射单元包括第一周期复合膜、以及位于所述第一周期复合膜背向所述增益结构一侧表面的第二周期复合膜；位于所述透射单元背向所述增益结构一侧的缺陷层；位于所述缺陷层背向所述增益结构一侧的第三周期复合膜；所述第二周期复合膜、缺陷层和所述第三周期复合膜形成谐振腔；

所述第一周期复合膜包括若干第一膜层和若干第二膜层，所述第一膜层和所述第二膜层交替层叠排布，所述第一膜层和所述第二膜层的折射率不同，所述第一膜层和所述第二膜层的厚度不同；

所述第二周期复合膜包括若干第三膜层和若干第四膜层，所述第三膜层和所述第四膜层交替层叠排布，所述第三膜层和所述第四膜层的折射率不同，所述第三膜层和所述第四膜层的厚度不同；

所述第三周期复合膜包括若干第五膜层和若干第六膜层，所述第五膜层和所述第六膜层交替层叠排布，所述第五膜层和所述第六膜层的折射率不同，所述第五膜层的厚度和所述第六膜层的厚度不同。

2.根据权利要求1所述的窄线宽的半导体器件，其特征在于，所述第三膜层的折射率和所述第二膜层的折射率相同，且所述第一膜层的折射率和所述第四膜层的折射率相同；在所述第二周期复合膜与所述第一周期复合膜的界面处，所述第三膜层和所述第二膜层接触，或者，在所述第二周期复合膜与所述第一周期复合膜的界面处，所述第四膜层与所述第一膜层接触。

3.根据权利要求1所述的窄线宽的半导体器件，其特征在于，所述第二周期复合膜中与所述缺陷层接触的膜层的厚度不同于所述缺陷层的厚度，且所述第三周期复合膜中与所述缺陷层接触的膜层的厚度不同于所述缺陷层的厚度。

4.根据权利要求1所述的窄线宽的半导体器件，其特征在于，还包括：位于所述衬底层和所述增益结构之间的第一布拉格反射镜；位于所述增益结构和所述线宽调制层之间的第二布拉格反射镜。

5.根据权利要求4所述的窄线宽的半导体器件，其特征在于，所述第二布拉格反射镜适于发出具有特征波长的光；

所述透射单元对具有特征波长的光具有大于等于98%的透射率；

所述第二周期复合膜、缺陷层和第三周期复合膜对特征波长的光具有大于等于98%的透射率。

6.一种窄线宽的半导体器件的制备方法，其特征在于，包括：

提供衬底层；

在所述衬底层上形成增益结构；

在部分所述增益结构背向所述衬底层的一侧形成线宽调制层；

形成所述线宽调制层的方法包括：在部分所述增益结构背向所述衬底层的一侧形成透射单元；在所述透射单元背向所述增益结构的一侧形成缺陷层；在所述缺陷层背向所述增益结构的一侧形成第三周期复合膜；

形成所述透射单元的方法包括：在部分所述增益结构背向所述衬底层的一侧形成第一周期复合膜；在所述第一周期复合膜背向所述增益结构的一侧表面形成第二周期复合膜，所述第二周期复合膜、缺陷层和所述第三周期复合膜形成谐振腔；

形成所述第一周期复合膜的步骤包括：形成交替层叠排布的若干第一膜层和若干第二膜层，所述第一膜层和所述第二膜层的折射率不同，所述第一膜层和所述第二膜层的厚度不同；

形成所述第二周期复合膜的步骤包括：形成交替层叠排布的若干第三膜层和若干第四膜层，所述第三膜层和所述第四膜层的折射率不同，所述第三膜层和所述第四膜层的厚度不同；

形成所述第三周期复合膜的步骤包括：形成若干第五膜层和若干第六膜层，所述第五膜层和所述第六膜层交替层叠排布，所述第五膜层和所述第六膜层的折射率不同，所述第五膜层的厚度和所述第六膜层的厚度不同。

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