TW200828707A - Multiwavelength semiconductor laser array and method of manufacturing the same - Google Patents

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Description

200828707 九、發明說明： 、【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種半導體雷射及其製造方法，特別是〆 種由複數個雷射共振器所組成之多波長半導體雷射陣列及其製造 方法。 【先前技術】 近來許多研究學者發現以量子點(Quantum D〇t)作為主動層 • (ActlVe Layer)的半導體雷射，相較於不含量子結構的塊材、量子 井(Quantum Wdl)及量子線(Quantum Wire)等半導體雷射的應用， 具有相當優異的雷射特性表現，並預期此種量子點半導體雷射在 一十世紀光電座業的應用上深具極大的發展潛力。 傳統上量子點的製作方式多採用分子束蟲晶技術(M〇lecuiar Beam Epitaxy ; MBE)或有機金屬化學氣相沉積技術(編㈣薦 Chemical VapOTDeposition; M0CVD)以自組成方式(seif a_脚 # ’使量子點在特定的基材表面上自聚生成。目前此種自組 量子點的應用，可見於半導體放大器、超高亮度二極體、可調波 長半導體雷射及多波長半導體雷射等。 其中，習知多波長轉體雷射之應肩，主要係採用分佈反饋 •式雷射仰輪_ Feedback ; DFB)與分佈布拉格反射器雷射 ；Bragg ; DBR)作為半導體雷射元件主體，分 •別藉由配設於元件㈣餅部且與转層相鄰之光樞域，而以 不同光柵週期篩選出相異的發光波長。 200828707 一主^波長半導體雷射的產生通f具有兩種方式，—種係利用單 -、’導體雷射元件發出不同雷射波長，如日本公
轉㈣娜stme Gratmg) 以控制具波長選擇性的光模增益；另—種則是運用多個半導體帝 f件所組成的雷射陣列’各自發出單-且彼此相異的雷射波 長旦如吳國專鄕6，_及6,816,525公告號揭露有關量子點 ^里子線触晶成長方式’同時針對量子點連續頻寬的增益頻譜 提出可微長雷射及多波長雷轉列之躺，以量子點分伟反饋 式田射與里子點分佈雜格反射器雷射駐要雷射元件，並以不 同的光栅週期造成隨波長變化的鏡面損失（_職巧士 mu^l〇ss) ’因而使得由不同雷射共振器單元所組成的雷射陣列 具有程度不料光模增益，進而發出不同波長的雷射。 不過，上述有關多波長半導體雷射於製程上之步驟極其複 雜，而且隨後的磊晶再成長成本也頗為高昂。 【發明内容】 制馨於上述之問題’本發明提供一種多波長半導體雷射陣列及 八衣4方法’運用多個雷射共振器所組成的雷射陣列，藉由簡單 的衣私方式透過改變共振腔或雷射共振器了貞部電極層的長度，配 口可發出不同波長的波段區域，以形成各種雷射振盪條件，進而 使各雷射共振器於不同的波段區域中發出雷射。 根據本發明所揭示之多波長半導體雷射陣列，可在施加一適 田偏壓情況下發出具有不同波長的雷射光線，其包含有一基板以 6 200828707 及複數個形成於基板上之雷射共振器。其中，各雷 相應之共振腔肋《產生雷射，並包含有-可產生單 射之主動區，此主動區係由複數個量子點層及複數個 層交錯堆疊而成，其中至少兩量子點層或至少兩覆=: 的有:異顺材料組成，一^ 同^光2度。此外，更確切地說，主動區具有複數個可產生不 之喊，射錢段區域更包含有個由-間隔 二-1子點層及-量子點覆蓋層依序堆疊形成的週期性結構單 =明更揭示—種多波長半導體雷射陣列，可在施加一適當 複數個形成於基板上，共振器。其 == =:於此等雷射共振器頂部之電極層，並包含有=生:： 點二=主動區，此主動區係由複數個量子點層及複數個量子 料疊而成，其中至少兩量子點層或至少兩量子點覆 產生=，。此外，更確切地說，主動區係由複數個可 段區域之發光波形成，而堆疊方式係依照波 含有複數個=;離=r:r_域更包 形成的週驗結構單元。 好點駐層依序堆疊 本發明同時提供-種多波長半導體之製造方法，此 200828707 多波長料體雷射_包含有複數個雷射共㈣，各雷射 於施加-適當偏壓下可缝產生單—波長的雷射，且各香射= ，有複數個相應之共振腔及波導結構，此^ 二= «:=基板並_ 列 罘一披覆層，其中主動區係由依序 θ Dn 量子點覆蓋層及-間i子點層、一 “胃及咖層_成，且該絲區巾至少 ^至少兩量子轉蓋祕由相異厚度麵料所形成 = 爛方式定仙各波導結構；於各 者乂微衫 振器偏叙層。射，在 ^供各雷射共 更可利用微影軸彳方式絲出不_共振 透過上述簡單的製财式可製作出本發 列 腔長度或電極層長度。 明之多波長半導體雷射陣 m匕的制^=之夕波财導體f射陣列及其製造方法，可藉由 二的衣程條件，透财變共振腔或雷射共振ϋ頂部之電極芦的 變化產生雷射缝所t之光_益_，使各雷射共鮮' $载子密度的不同祕不同波長的量子駐祕巾發出單一波 ，達成多波長料體訪之_，不僅避免碰先前技術 相關裏程上的複雜性’更可節省蟲晶再成長的製作成本。 p有關本發明之詳細特徵與實作，_合_在實施方式中詳 射如下’其内容足錢任何熟f相隨藝者了解本發明之技 I各亚據以實施，且根據本·#所揭露之内容及圖式，任何 无、白相關技蟄者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。 8 200828707 【實施方式】 為使對本發明的 兹配合實施例詳』=下構造、特徵及其功能有進一步的瞭解， 下之實施方式之說 ;：=之_本發日肋容之說明及以 本發明之專利申，乾與轉本發明之原理，並且提供 j甲純較進-步之解釋。 (多波長半導體雷射陣列之結構） 明茶閱「第1廣]义么 族M I ^」，糸為本發明多波長半導體雷射陣列之第一 貫域之立體結構圖 平〜4 雷射陣列包含有-趣靡圖」所示’本發明多波長半導體 τ . . 土板1〇〇&Ν個雷射共振器4至Αη。其中， Ν個g射共振器a至a " 且具有相紅_導上，彼歧相平行並 /肖波¥ 110結構，各脊狀波導110結構的寬度為 * ’雷射共振!！ Aii An具有相應之共振腔，用以使光線 振盈而產生雷射’各共振腔長度互異且分別為k至^。當施加— 適當偏墨於各雷射J£恭哭、Δ 即 田耵/、扣裔A1至An時，將使基板100上由各雷射 共振為A i至An所組成的雷射陣列，分別產生λ〗至、之不同發光 波長的雷射。其中’各雷射共振器乂至Αη的前端面101可_ 結晶的自然劈裂或乾式钱刻而形成反射鏡面；後端面皿則係利 用乾式飯刻而形成反射鏡面。 然而，本發明之多波長半導體雷射陣列並不僅限於上述脊狀 ；(RidgeStripe)波導結構之雷射應用，尚可應用於其他習知波導結構 ' 例如：增益波導型（Gain-guided);弱折射率波導型雷射(weakiy Index-guided Laser)及強折射率波導型（Str〇ngly Μεχ Guided) 200828707 等，因此等f知波導結構已蔚為普遍採用之波導技術，故不在此 多作贅述。 以下將配合「⑦2圖」’係為本發明多波長半導體雷射陣列之 剖面圖，詳細說明雷射共振器的結構組。 包含有-下電極層2Π)、-基板22G、_下披覆層⑽、一主動區 240、-上披覆層2：)0、一接觸層26〇、_絕緣層謂及一上電極 層 280。 如「第2圖」所示，雷射共振器係為—具有脊狀隆起之 結構且具有械之共振腔，當施加於雷射共振器上的雷流達 臨界電流值以上時，將可於共振腔中振鼓生單—波長雷射，其
其中，基板220用以提供支撐功能，其可由半導體材料所組 成’此外’基板22〇中通常摻雜有預設濃度的n贼p型導電性 離子，以減少t阻促進電荷的傳導，例如基板22〇可為—_GaAs 基板。 在基板220底面形成有下電極層21〇，用以注入產生雷射所 需的電子，通常係由金屬材料輯成，例如鎳⑽、金(Au)或鍺化 t/H(AuGe/Ni/Au)所構成的多層金屬膜。 在基板220的表面則依序形成由下披覆層23〇、主動區24〇、 上披覆層250以及接觸層26〇所構成的磊晶層。此磊晶層結構可 藉由刀子束蠢晶法（Molecular Beam Epitaxy ; MBE )或有機金屬 化 4* 氣相 /儿積法（Metalorganic Chemical Vapor Deposition ; MOCVD)而形成。其中，下披覆層23〇與上披覆層25〇以三明 10 200828707 治結構方式將主動區240夾置於其中，形成雙異質接面①邊 ^ Heter〇StrUCtUre)結構。再者，下披覆層230與上披覆層25〇具有不 '_導電形態’-為η型導電型態’另—職p型導電型態，且 皆由能隙較大的枋料所組成，用以將注入的電子及電洞純圍 阻，使電子及制能有效注人主中。例如下披覆層23〇 係由η型AlGaAs材料所組成，而上披覆層25〇則係由ρ型 材料所組成。此外，上披覆層25〇具有脊狀帶卿辟如㈣構造， # 其係由脊狀隆起部250a與位於脊狀隆起部25〇a之下的平台部 250b所組成’用以使主動區罵所產生的光線限制於主動區· 内之水平方向，以維持橫向（水平）光模之穩定。 位於上披覆層250之上的接觸層260係用以減少上電極層28〇 與上披覆層250 _接觸電阻，而達成較佳的歐姆接觸(〇hmic contact)。一般常見的接觸層26〇材料通常摻雜有預設濃度的導電 性離子，例如P型GaAs材料、p型InGaAs材料或p型GaN材料。 鲁 纟巴緣層則係形成於脊狀隆起部250a的兩侧及平台部250b 的上表面，用以定義出電極接觸區域，以使注入主動區240.的電 流集中，提鬲單位體積的電荷密度，此外亦可同時提供有效之折 射率波導效應。通常，絕緣層270可由一般常見的介電質材料所 形成，例如Si3N4或Si〇2。 上電極層280形成於接觸層260與絕緣層270之上，用以注 入產生雷射所需的電洞，通常係由金屬材料所構成，例如金(Au)、 鈦(Ti)或鈦/鉬/金(Ti/Pt/Au)所構成的多層金屬膜。 11 200828707 、來自下披覆層230所注入的電子及上坡覆層250所注入的電 洞將在主動區24〇進仃電子與電洞的再結合反應(r_脑ati 而發光。 «月茶閱弟3圖」，係為主動區之結構示意圖，主動區係 由m個波&區域Qi至匕堆疊而成，且各波段區域&至仏所發 出的雷射波倾此相異，又其堆疊方式係按照所發出的波長由長 至短’自下披覆層23〇往上披覆層MO方向依序堆疊。 ^外’如「第4圖」所示，各波段區域仏至&包含有複數 個m摘軸之_性結解元·，此職性結構單元 )〇〇包含有-間隔層3K)、—量子點層32G及—量子點覆蓋層跡 此二層結構係依序堆疊而成。其中，量子點層汹係為一具有許 f子點結制_，冑询_蝴规形成再結 口而產工光』再者’里子點結構係利用量子點層，與其下方 之間_31 材酬晶格常數料匹配，造成應力（伽m) =堆和、’再猎者應力的釋放而形成零維度的自聚性量子點，即所 谓 Stranski_Kranstanov 成具描士τ, 战長杈式（s-κ growth mode)。適合作為. 量子點層320的材料包含有_、♦·▲、InxGai-xAsN、 InxGa,xAsSb ^ InxGa,xAsNSb ^ ΙηχΝ , ^ ^ ^ :半導體材料，其中G<x<1，Q<z<i ; _以形成量子點覆蓋 層=〇的材料包含有KGai_yAs、响⑽及叫等半 導體材料，其中0<y<1，Q<z<1。此外，量子點層爾料中 的銦⑽含量比例係大於量子點覆蓋層现，即x>y。藉由改變量 12 200828707 子點層320與量子點層33〇的厚度及組成材料，將可調變各 雷射共振器所發出之雷射波長。此外，間隔層3ι〇的形成可用以 侷限注入之載子，減低載子從量子點層320中逸散而出’通常間 隔層310係由二元化合物半導體材料所形成，例如GaAs或GaN。 若施加一順向於上電極層，與下電極層210時’電洞 別自上披覆層25〇及下披覆層23〇中注入主動區 二披後層2)0及下披覆層23〇同時可以阻 =中逸散而,。此時，電洞與電子在主動區二 的話，即所 ^當注I;㈣生 克服光於雷射_ Αι至A1 所造朗增陶足以 .經過鏡面反射後而及光 可達編編產_，光模增益 ” w#::〜如㈤（式〇 主、中為爲長度，RiR2分· 率。因此，不同共振腔長度的雷射共振面至、叙鏡面的反射 段區域Q〗至Qm中產生*射# A〗至An將於特定之波 應用於光纖通訊技術或;碟機致多波長雷射陣列，進而可 杯閱「第5圖」及「第6圖」，係分別為本發明第-實施例 13 200828707 之具有三種不同共振腔長度之錢辨導財_列立體圖與本 、發明第-實施例之主動區之結構圖。如「第5圖」所示，形成於 "n型GaAS基板500上之雷射共振器510、520及530，皆具有寬 度W為5叫的脊狀波導540，且其共振腔長度Ll至L3分別為5 麵、L5臓及0.4醜。又，如「第6圖」所示，各雷射共振器 510 520及5M)中皆具有由三種不同發光波長之波段區域所堆疊 形成的主祕240 ’此等波段區域係分別為長波長波段區域61〇、 #巾波長波段區域62〇及短波長波段區域GO，並依序由下而上形 成堆疊’此處有關長、中及短波長之定義係為各波段區域彼此間 之比較結果。其中各波段區域_、62〇及63〇包含有許多週期性 ，。構單元此週期性4構單元係依序由一以“間隔層611、一^^ 里子；^層612及-量子點覆蓋層613所堆疊形成。 然2 ’位於各波段區域⑽、62〇及63〇中的〜上仏版As量子點 ，盒層犯厚度分別為di、七及山（山 >由)，藉由此等不同的 #厚度使InAs量子點層犯與‘办一量子點覆蓋層犯之間 產生不同的應力效果，藉而影響晶格的排列變化，以調變各波段 區域_、620及630發出不同的雷射波長。其中，長波長波段區 域610係由2組週期性層狀結構所組成；中波長波段區域62〇係 .由3組週期性層狀結構所組成；短波長波段區域630則由5組週 期性層狀結構所組成。 接者將上述結構製後切割出各種不同矣振腔長度之半導體雷 射進行發光頻譜測試。測試結果請參閱「第7圖」所示之發光強 14 200828707 度對應波長關係圖。由於共振腔長度·，根據（式〇所示之 、、口果將使光經過鏡面反射後而離開雷射共振器的鏡面損失（。 減少，此時堆疊數目較少的長波長波段區域⑽所產生的光模辦 f t足吻嶋量敎Ui +am)，崎長波級段區域61〇 =雷射，反之，#共振腔長度細，則使光經過鏡面反射後而 開雷射編的鏡面損失仇）增加，以致長波長波段區域610 所產生的光模增益(gth)不足以誦總能量損失（％ ，而無法 自長綠波段區域⑽產生.雷射，此時由於堆疊數目較多的中波 長波段區域_或短波長波段_ 63Q具有較多的電荷載子密 f，而可克服總能量損失（αι +〇，進而使中波長波段區域㈣ 攻短波域段區域63〇發出雷射。因此，如「第7圖」所示之雷 射頻譜，具有共振腔長度Li為5麵之雷射共振器則係由長波 長波段區域⑽發出雷射，其波長為1262咖；具有共振腔長度 :、111131之田射共振益520係由中波長波段區域620發出雷 射’其波長為⑽麵；具有共振腔長度M Q 4咖之雷射共 振器530係由短波長波段區域㈣發出雷射，其波長為⑽_ —接下來請參閱「第8圖」，係為本發明多波長半導體雷射陣列 之第二實酬之立體結構圖。本實施例之多波長半導體雷射陣列 ^要構造係與第-實施例大致相同，細，最大的不同點在於各 雷射共振器Bn具有不同的上電極層28()長度。當上電極層 的長度越長時，將使光經過鏡面反射後而離開雷射共振界巧 至民的鏡面損失（〇減少，此時堆疊數目較少的長波長波°段區 15 200828707 ‘域所產生的光模增益(&h)足以克服總能量損失（{Xi +c〇 ‘波長波段區域發_，·反之，當上電極層28G的長度越短，貝^ '使光經過鏡面反射後而離開雷射共振器$至民的鏡面損失 增加’以致長«波段_職生的賴增益(gth)不以彌補= 置敎U+am)’而無法自長波長波段區域產生雷射，此時由於 堆:M：數目較多的中波長波段區域或短波長波段區域具有較多的電 荷載子密度，而可克服總能量損失（Ο。，進而使中波長波: •區域或短波長波段區域發出雷射。因此,，各雷射共振哭B s R 據上電極280長度的不同，而於相異的波段區域憎；_U 單-波長的雷射’結合各雷射共振叫至化所發出之不同波料 至、雷射以達成本發明多波長雷射陣列之目的，使其 纖通訊技術或光碟機讀取頭。 ^ ； (多波長半導體雷射陣列之製造方法） 本τ補侃Jiiif -實施例乡波長半導體雷射_之製造 鲁方法配合圖式加以說明。請參閱「第9圖」至「第记圖」，係分 別為本發㈣-實施例之多波長半導體雷輯列之各步驟製造方 法剖面圖。 首先，如「第9圖」所示，以分子束蠢晶或有機金屬化學氣 •相沉積(MOCVD)等方式依序沉積一下披覆層71〇、一主動區72〇、 上披覆層730及一接觸層740於一基板7〇〇上。其中，如「第 10Α圖」至「第l〇c圖」所示，主動區72〇係經由一連串重複堆 4：過程所形成。如「第10Α圖」所示，先形成一間隔層711於下 16 200828707 披復層710之上；接著如「第應圖」所示形成-量子點層712 於間隔層711上，此量子點層712中形成有複數個量子點713 ; 亚如「第ioc圖」所示再依序形成一量子點覆蓋層714。以此依 序維豐之間隔層7U、量子點層712及量子點覆蓋層734為一週 ’服’口構單元，練不斷地沉積.，朗達成預賴層數或厚度為 j。此外’在累積數層週雛結構單元之後，可改變週期性結構 :兀h子點層712或量子點覆蓋層714的厚度或材料成分，再 次重複雄疊朗違顧·層數鱗度為止，並以此齡藉以製 作出如「第3圖」所示之不同發光條件的波段區域。: 中，基板700係為一_杨基板;下披覆層？1〇係由_AimG_ 封料所組成；主動區720係由具有週期性結構單元之扭個波段區 域堆受形成，而週期性結構單元係依序由間隔層、ι^量 子點層、“5AS量子點覆蓋層所堆疊形成；上披覆層73〇 =型A1GaAs材料所組成；接觸層74〇係由p型_ _斤 ::後’如「弟η圖」所示’沉積—層光阻材料於接觸層，〇 利用微影程序將其圖案化以作為钱刻遮罩75〇。透過 =方式將未醜刻遮罩750遮蔽的部分，即接觸層及上披‘ 層，的上部，飯刻成Ν個具有寬度w且相互 k 此脊狀由祕刻的上披覆層加上部形成脊狀構= 接Π經T上被覆層730下部形成平台部7心 弟2圖」所示，利用做作為選擇性成 17 200828707 長的屏障，透過化學氣相沉積法(CVD)將si〇2材料 起部施_面及平台部概的上表面，以形成絕緣層7含60狀隆 如「圖」所示’移除位於接觸層上軸刻遮罩㈣ ΪΓΓ/編/金(胸蝴料所組挪層金屬膜於 觸請上，縣峨請職姆接觸之 再次利用微影侧方式定義出如「第1圖」所示之呈有不房 2腔長度^至Ln的雷射共振器A1至Αη，同時透過钱刻方式开」 成雷射共振Is Α!至Αη之前端鏡面。 接者以洛鍍方式將鍺化金/鎳/金(AuGe/Ni/M)所構成的多層 金屬膜形成於基板7GG的底面，以作為下電極層(圖未示）。θ *最後，藉由自然劈裂的方法，形成雷射共振器之種 端鏡面。 經上述之製造步驟將可於基板·上形成「第i圖」所示之 多波長雷射陣列。 " 另外，上述之多波長半導體雷射陣列製造方法亦可應用於製 =第二實施例之多波長半導體雷射陣列。如「第14圖」所示，本 實施例與第-實關製造方法最大懸異在於形成上電極層， 之步驟後，再以微雜刻方式在上電極層77G上方定義出具有不 同長度L!至Ln的知彳遮罩75G ’以保護不被抛彳的上電極層77〇 部份，並移除未經侧輕75〇覆蓋之上電極層77〇。接著曰移除 蝕刎遮罩750 ιέ以級对麟化錄/金(AuGe/Ni/A撕構成的 18 200828707 多層金屬_成於基板的底 面。經此方法將可於基板上·形成如「㈣ 同上電極層長度之多波長半導體雷射陣列。圖」所不之具有不 二;=同發光波長之堆疊式量子點主動區結構，配合 射振盟所需之储增朗#，使各 ^生田 =先賴術目職程上喊雜，更可轉“縣長㈣二 —雖穌發㈣前述之較佳實施觸露如上，然 二本任域習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和 ’斤為之更動與潤飾，均屬本 厂 明之專利保護範圍須視本_奎所T圍，0此丰發 準。 u贱目解定者為 【圖式簡單說明】 實施例之立 弟1 ®係為本翻多波解導體雷射陣列之第— 體結構圖； 第2圖 面圖 係為本發腎波長半導體雷射陣列之第— 實施例之剖 意圖 第3圖係為本_錢長半導體#射陣列之主 動區之結構示 19 200828707 第4圖係為本發明多波長半導體雷射陣列之週期性結不意圖， 弟5圖係為本發明第一實施例之具有 夕波長半導體雷射陣列立體圖； 第6圖係為本發明第一實施例之具有 多波長半導體雷射陣列之主動區結構圖； 第7圖係為本發明第一實施例之具有 多波長半雷辆狀發光強度對應波長關係圖；第8圖係為本發明多波長半導體雷射陣列之 體結構圖；第^至第13圖料本發料—實施例之多波長半導體雷射 陣列之各步驟製造方法剖面圖；及第14圖係為本發明第二實施例多 製造方法圖。 以夕“+導體雷射陣列之 構單元 -種不同共振腔長度 之 ‘種不同共振腔長度之 -種不同共振腔長度之 弟二實施例之立 【主要元件符號說明】 100、220、700 101 102 110、540 200、510、520 210 、 780 基板 说端面 後端面 脊狀波導 530 > A^An > B^Bn 雷射共振器 下電極層 20 200828707 230、710 下披覆層 240、720 堆疊式主動區 250、730 上披覆層 260 、 740 接觸層 270、760 " 絕緣層 280 、 770 上電極層 300 週期性結構單元 310 間隔層. 320 量子點層 330 量子點覆蓋層 500 η型GaAs基板 610 長波長波段區域 611 GaAs間隔層 612 InAs量子點層 613 ho.isGao.wAs量子點覆蓋層 620 中波長波段區域 630 短波長波段區域 750 餘刻遮罩 入1〜k 波長 di〜d3 厚度 Li〜Ln 長度 Ql 〜Qm 波段區域 w 寬度 21

Claims (1)

  1. 200828707 十、申請專利範圍： !.-種纽長料體料㈣，當施加—適#偏壓時可產生不同 波長的雷射’該多波長半導體雷射陣列包含有： 一基板；以及 複數個雷射共振器’形成於該基板上並具有複數個相庫之 共振腔’其中各該雷射共振器包含有一可產生單一波長雷叙 主動區，該主動區係由複數個量子點層及複數個量子點覆蓋層 交錯堆疊而成，且該些雷射共振器具有至少兩種不同共振腔^ 度。 2.如申請專利範圍第1項所述之多波長半導體雷射陣列，其中各 該量子點層中包含有複數個量子點。 :>·如申請專利翻第丨酬述之多波長半導體雷射陣列，呈中各 ^ ^ ^ ^ ^ it ^ ^ ^ ¥ai_xAsSb、祕“腦、邮、χΝ及 所構成之半導體材料群組，其中〇<χ<ι，〇<ζ<ι。 4·如申請專利範圍第i項所述之多波長半導體雷射陣列，可藉由 改變各該量子點厚度或材料組成，簡變該主祕之發光 波長。 < 1 〇 5.如申請專利範圍第丨項所述之多波長半導體雷射陣列，呈中各 該量子點覆蓋層係選自於由响一、％#及 hyGazU所構成之半導體材料群組，其中〇〈〜，〇〈z 22 200828707 6.如申請料]範_丨項所述之多波長半導體雷射陣列，可藉由 改艾各該里子點覆蓋層的厚度及材料，以調變該主動區之發 波長。 7·如申請專利範圍第}項所述之多波長半導體雷射陣列，其中該 主=區更包含有複數個間隔層，該_層與該量子點覆蓋層將 該量子點層失置於其巾哺成—週雛結構單元。 8. 如申請專利範圍第7項所述之多波長半導體雷射陣列，其中各 後間隔層可由GaAs ^&1^材料所組成。 9. 如申請專利範圍第7項所述之多波長半導體雷射陣列y其中該 主動區中包含有複數個可產生不同發光波長之波段區域，該些 波段區域係由複數個週期性結構單元堆疊形成。 10. 如申明專利乾圍第9項所述之多波長半導體雷射陣列，其中該 些波段區域之發光波長係依遠離該基板方向而遞減。 11. 如申請專利範圍第i項所述之多波長半導體雷射陣列，其中各 該雷射共振器更包含有一第一披覆層及-第二披覆層，其中該 第一披覆層及該第二披覆層係以三明治方式將該主動區夹置 於其中’且該弗-坡覆層鄰接於一第一電極層，該第二披覆層 鄰接於一第二電極層。 12. 如申請專利範圍第i項所述之多波長半導體雷射陣列，其中各 二田射’、振$更包含-用以導引該主動區發射光線之增益波 導型(Gain-guided)結構。 13·如申轉纖m第丨撕述之多波長半導體雷射陣列，其中各 23 200828707 該雷射共振器更包含一用以導引該主動區發射光線之弱折射 率波導型(Weakly Index-guided)結構。 14.如申請專利範圍第丨項所述之多波長半導體雷射陣列，其中各 該雷射共振器更包含一用以導引該主動區發射光、線之強折射 率波導型(Strongly Index Guided)結構。 I5·如申w專利範圍第i項所述之多波長半導體雷射陣列，其可鹿 用於光纖通訊或光碟機讀取頭。 " 16·種多波長半導體雷射陣列，當施加一適當偏I時可產生不同 波長的雷射，該多波長半導體雷射陣列包含有： 一基板；以及 丄硬數個雷射共振器，形成於該基板上並具有複數個位於該 2雷射共振_部之[電極層，其中各該雷射共振器包含有 I可產生單-波長雷射之线區，該絲區係由複數個量子點 ；^數個量子轉觸交錯堆4而成，且該㈣射共振器具 有至父兩種不同第一電極層長度。 17=申請專利範圍第16項所述之多波長半導體雷射陣列，盆中 各該量子點層中包含有複數個量子點。 八 翻麵第16顧述〇波長半導體雷轉列，直中 層係選自於由—、KGa“s '喻一、 所^ 咖“祕、邮、掀 InxGazAll χ 2 19 ^ 導體材料群組，其中G<X<1，G<z〈卜 .如申請專概_16彻狀Μ長轉 列 24 200828707 以調變該主動區之發 由改變各該量子點層的厚度或材料組成 光波長。 2〇.如申請專利範圍第16項所述之多波長半導體雷射陣列，巧 各該量子點覆蓋層係選自於由♦^、邮㈣、及 ΙηΑΆ所構成之半導體材料群組，其中κ < 1 〇
    π如申請專利範圍第16項所述之多波長半導體雷射陣列，可夢 由改變各該曼子點覆蓋層的厚度及材料，以調變該主動區妓 光波長。 22·如申請專利範圍第16項所述之多波長半導體雷射陣列，其中 區更包含有複數個間隔層，該間隔層與該量子點覆蓋層 I々里子點層夾置於其中以構成一週期性結構單元。 23.如申請專利範圍第22項所述之多波長半導體雷射陣列，其中 各該間隔層可由GaAs或GaN材料所組成。 _ 2《如申請專利範圍第22項所述之多波長半導體雷射陣列，其中 =主動區巾包含有複數個可產生不同發光波長之波段區域，該 些波段區域係由複數個該週期性結構單元堆疊形成。 :申明專利範圍帛24項所述之多波長半導體雷射陣列，其中 該些波段輯之發級長絲雜雜板方向而遞減。 ‘ 6·如申晴專利範圍帛^項所述之多波長半導體雷射陣列，其中 各2雷射碰器更包含有一第一披覆層及—第二披覆層，其中 $第披设層及該第二披覆層係以三明治方式將該主動區夹 25 200828707 置於其中，第-披覆層鄰接於該第—電極層，該第二坡界 層鄰接於一第二電極層。 如申》月專利範圍第I6項所述之多波長半導體雷射陣列，其中 各該雷射共振ϋ更包含-用以導引該主祕發射光線之增益 渡導型(Gain-guided>結構。 汊如申請專利範圍第16項所述之多波長半導體雷射陣列，1中
    各該雷射共振器更包含-用以導引該主動區發射光線之弱折 射率波導型(Weakly Index-guided)結構。 29·如申請專利範圍第16項所述之多波長半導體雷射陣列，复中 各該雷射共㈣更包含-狀導引該主_發射光線之強折 射率波導型(Strongly Index Guided)結構。 30.如申請專利範圍第16項所述之多波長半導體雷射陣列， 應用於光纖通訊或光碟機讀取頭。 A Μ· 一㈣波長料體雷射_之製造枝，衫波辭導體 陣列包含有複數個雷射共振器，各該*射共振器於施加 =二振魅生單-波長的雷射，且各該雷射共振器具二 致個相應之共振腔及波導結構，其包含有下列步驟： 提供-基板’於該基板上依序形成披覆層、—主 ^一第二披覆層’其中該主動區係由依序重複地沉積—量子 點1、-量子點覆蓋層及-間隔層所形成1該主動區中 =量子闕絲少兩量子點覆蓋層係_異厚度 26 200828707 32. 以纖刻方式定義出各該波導結構；以及 形成提供各該㈣縣ϋ賴之恭極芦 如申請專_第3!項所述之製造二二 該雷射共振11½之電極層之牛_ φ滅穴供各 R步财’更包含相微影餘刻方 式疋我出不同的共振腔長度。 33.
    如申晴專利範®第31項所述之製造方法，其中於形成提供各 該雷射共振器偏壓之電極層之步驟後，更包含有以微影蝕刻方 式定義出不同的電極層長度。 27
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