TW201429091A - 由不同活性核心及不活性核心成長的多波長量子級聯雷射 - Google Patents

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Abstract

本文揭示一種形成能夠產生中IR雷射輻射之雷射源之方法，該方法包含以下步驟：在基板上成長第一核心結構；在一或多個位置蝕刻掉第一核心結構；及在基板上成長第二核心結構。核心結構中之至少一者包含以在自3 μm至14 μm之範圍內之頻率發射的量子級聯增益介質。本文亦揭示一種能夠產生中IR雷射輻射之雷射源，該雷射源包含量子級聯核心及第二核心，該量子級聯核心定位於基板上以用於在自3 μm至14 μm之範圍內發射，該第二核心在基板上相對於第一核心共面定位。第二核心為以下中之一者：a)不活性波導核心、b)第二量子級聯核心及c)半導體活性核心區域。

Description

由不同活性核心及不活性核心成長的多波長量子級聯雷射 【相關申請案之交叉引用】
本申請案根據專利法規定主張2012年11月30日申請之美國臨時申請案第61/732,289號之優先權權益，本文依賴該案之內容且該案之內容以引用之方式全文併入本文中。
本說明書大體上係關於基於半導體之雷射，且更具體言之，係關於特別用於諸如氣體感測、醫用診斷之應用及需要多種不同波長或寬範圍波長調諧之其他應用的基於半導體之雷射。本說明書亦揭示了製造該等裝置之方法。
由量子級聯雷射在中紅外線(MIR)中產生多個波長已藉由設計能夠同時發射兩個波長之一種單一核心實現(參見「Bidirectional semiconductor laser」，C.Gmachl等人，自然(Nature)387,777(1999)：設計一個核心，以使得相反偏壓導致發射兩個不同波長)，或藉由將具有不同週期之光 柵添加至具有足夠寬之增益帶寬的一個單一核心實現。參見例如K.Fujita等人的「High-performance,homogeneous broad-gain QCLs based on dual-upper-state design」(應用物理學快報96,241107(2010))且參見應用物理學快報98,231102(2011)中之同一小組的進一步著作：具有寬增益帶寬且可經調諧以在寬範圍之波長內發射的一個核心(在第一著作中調諧範圍為330cm-1，在第二著作中調諧範圍為600cm-1)。亦參見B.G.Lee等人的「Broadband Distributed-Feedback Quantum Cascade Laser Array Operating From 8.0 to 9.8μm」：一個寬增益核心(平行裝置陣列)，該核心之確切波長由光柵控制。在該等情況下，波長覆蓋範圍僅為中心波長之約15%至20%。
另一技術在於將不同核心堆疊於彼此頂部上，每一核心以不同波長發射。參見C.Gmachl、D.L.Sivco、R.Colombelli、F.Capasso及A.Y.Cho之「Ultra-broadband semiconductor laser」(Nature,415,883-887(2002))及Gmachl、D.L.Sivco、J.N.,Baillargeon、A.L.Hutchinson、F.Capasso及A.Y.Cho之「Quantum cascade lasers with a heterogeneous cascade：two-wavelength operation」(應用物理學快報第79卷572-574，2001)。再次，不同週期之光柵可添加在核心上方以選擇精確波長，在某個更寬範圍內之該時間係歸因於不同核心(30%至40%之中心波長)。
根據本揭示案之一個態樣，一種形成能夠產生中IR 雷射輻射之雷射源之方法包含以下步驟：在基板上成長第一核心結構；在一或多個位置蝕刻掉第一核心結構；及在基板上成長第二核心結構。核心結構中之至少一者包含以在自3μm至14μm之範圍內之頻率發射的量子級聯增益介質。
根據另一態樣，一種能夠產生中IR雷射輻射之雷射源包含量子級聯核心及第二核心，該量子級聯核心定位於基板上用於在自3μm至14μm之範圍內發射，該第二核心在基板上相對於第一核心共面定位。第二核心為以下中之一者：a)不活性波導核心；b)第二量子級聯核心，該核心經結構化用於以不同於第一核心之頻率的頻率發射；及c)半導體活性核心區域。
對熟習此項技術者而言，該等及其他特徵及優點將自說明書及圖式顯而易見。
10‧‧‧晶圓
12‧‧‧下包覆層/基板
14‧‧‧上包覆層
16‧‧‧導電層
18‧‧‧金屬觸點
20‧‧‧步驟
22‧‧‧步驟
24‧‧‧步驟
26‧‧‧步驟
28‧‧‧步驟
30‧‧‧步驟
40‧‧‧核心/第一核心結構
50‧‧‧核心/第二核心結構
60‧‧‧核心/第三核心結構
70‧‧‧波導
80‧‧‧阻障層
90‧‧‧電絕緣頂部包覆層
100‧‧‧雷射源
G‧‧‧光柵
J‧‧‧對接頭
MH‧‧‧微加熱器
P‧‧‧小部分
PQ‧‧‧不活性量子波導核心
QC‧‧‧活性增益量子級聯核心
TJ‧‧‧隧道接合
第1A圖及第1B圖：根據本揭示案之多核心裝置之一個實施例的平面視圖及橫截面示意圖。
第2圖：根據本揭示案之一個實施例之方法中的某些製程步驟的示意圖。
第3A圖及第3B圖：根據本揭示案之多核心裝置之一個替代實施例的平面視圖及橫截面示意圖。
第4圖：根據本揭示案之裝置之某些實施例的一個替代態樣的橫截面示意圖。
第5圖：根據本揭示案之裝置之某些實施例的另一替代態樣的橫截面示意圖。
本發明可藉由參考以下詳細描述、圖式、實例及申請專利範圍及其先前與以下描述更容易理解。然而，在揭示及描述本組合物、製品、裝置及方法之前，應理解，本發明不限於揭示之具體組合物、製品、裝置及方法，除非另外說明，正因如此，本發明當然可變化。亦應理解，本文中所使用之術語僅出於描述特定態樣之目的且不欲為限制性的。
在本發明之當前已知實施例中，本發明之以下描述經提供作為本發明之賦能教示。為此，熟習相關技術者將認識並瞭解可對本文中描述之發明之各種態樣作出改變，但仍獲得本發明之有利結果。亦將顯而易見的是，本發明之一些所需益處可藉由選擇本發明之一些特徵而不使用其他特徵來獲得。因此，致力於此項技術者將認識到本發明之許多修改及適應係可能的並且該等修改及適應甚至在某些情況下可為合乎需要的且為本發明之一部分。因此，以下描述經提供作為本發明之原理的說明且不限制本發明。
本文揭示了材料、化合物、組合物及組份，該等材料、化合物、組合物及組份可用於所揭示之方法及組合物、可連同所揭示之方法及組合物使用、可用於為所揭示之方法及組合物做準備或可為所揭示之方法及組合物的實施例。該等材料及其他材料揭示於本文中，且應瞭解，當揭示該等材料之組合、子集、相互作用、群組等時，儘管可能未明確揭示各種單獨及共同組合各者之特定參考及該等化合物之置換，但本文中具體考慮且描述每一情況。因此，若揭示了一類替代 物A、B及C，以及一類替代物D、E及F，且揭示了組合實施例(A-D)之實例，則個單獨地且共同地考慮每一者。因此，在該實例中，根據A、B及/或C、D、E及/或F及示例性組合A-D之揭示內容，具體地考慮組合A-E、組合A-F、組合B-D、組合B-E、組合B-F、組合C-D、組合C-E及組合C-F中之每一組合且應認為該每一組合係經揭示的。同樣地，亦具體考慮及揭示該等替代物之任何子集或組合。因此，例如，根據A、B及/或C、D、E及/或F及示例性組合A-D之揭示內容，具體地考慮A-E、B-F及C-E之子群組且應認為該A-E、B-F及C-E之子群組係經揭示的。此概念適用於本揭示案之所有態樣，包括(但不限於)組合物之任何組份及製造且使用揭示之組合物的方法中的步驟。因此，若存在可執行之各種額外步驟，則應瞭解，該等額外步驟中之每一額外步驟可以與所揭示之方法的任何具體實施例或實施例組合執行，且且應瞭解，具體考慮每一此組合並認為每一此種組合係經揭示的。
在本說明書及在以下申請專利範圍中，將參考大量術語，該等術語應經界定具有以下含義：「包括」或相似術語意謂包含但不限於，亦即，包含性且非獨佔性。
術語「約」參考範圍中之所有術語，除非另有說明。舉例而言，約1、2或3等效於約1、約2或約3，且進一步包含自約1至3、自約1至2及自約2至3。僅出於說明之目的揭示組合物、組份、成分、添加物及相似態樣及上述各者 之範圍的特定值及較佳值，該等值不排除其他界定值或界定範圍內之其他值。本揭示案之組合物及方法包括具有任何值或本文中所述的值、特定值、更特定值及較佳值的任何組合的彼等組合物及方法。
如本文中所使用，不定冠詞「一」及不定冠詞「一」之相應定冠詞「該」意謂至少一個或一或多個，除非另有規定。
如本文中所使用，「超晶格」包含具有不同帶隙之至少兩種半導體材料，該等材料產生量子阱約束及帶間躍遷或通常大體上之子帶間躍遷(參見例如美國申請案第13/661,559號，該案之以引用之方式全文併入本文中)。至少兩種半導體材料之厚度可在晶格內變化或可具有恆定厚度。若材料之厚度變化，則該等厚度可以線性或非線性方式變化。
如本文中所使用，「級(stage)」包含由超晶格形成之一系列量子阱，該等量子阱允許電子自注入器區域躍遷至活性部分，其中活性部分經結構化以經由一或多個子帶間躍遷誘導產生雷射。特定級結構通常在很窄之波長範圍內產生雷射。堆疊包含以堆疊配置佈置之多個級。如本文中所使用，「異質量子級聯」包含多個級之堆疊，其中級係不同的，亦即，其中存在至少兩個不同級結構，每一結構以不同中心頻率誘導產生雷射。「活性區域」或「核心」包含至少一個堆疊且用於描述產生光發射之雷射區域。
目前，為提高中IR光學增益帶寬超過典型單個量子級聯核心之彼帶寬，提出且論證在成長方向上堆疊之多個不 同級。該方法之顯著缺點在於給定波長處之雷射效率低，因為僅一部分的總堆疊有助於產生雷射。
作為克服該障礙之方法，本文中揭示用於在側向方向上形成多個不同核心之製程，亦即，在一個晶圓內形成相對於彼此共面之多個不同核心。亦揭示裝置。在第1A圖及第1B圖中圖示具有該等核心之一個該裝置的示意圖，而在第2圖中圖示該方法之一些步驟。
第1A圖為在三個核心40、50、60成長之後，自頂部俯視晶圓10或形成於晶圓10上之雷射源100的示意性頂視圖或平面圖。各別波導70與每一核心相關聯。各別核心標記為λ1、λ2及λ3，以指示每一核心經結構化以用於產生具有各別不同中心頻率λ1、λ2及λ3之各別不同發射剖面。第2A圖為第1圖之結構之沿如第1A圖中所示之A-A所截取的示意性橫截面，圖示了基板及下包覆層12上之核心40、核心50、核心60，其中上包覆層14在每一核心上方。與金屬化相容之導電層16可位於包覆層上方，其中各別金屬觸點18形成於該導電層上以用於將電流注入至各別核心40、50、60。核心40、核心50、核心60中之至少一者且在一個替代實施例中，核心40、核心50、核心60中之兩者或三者為量子級聯類型核心，該等核心經結構化以產生在自3μm至14μm之範圍內之中心頻率。在另一替代實施例中，除量子級聯類型且經結構化以產生在自3μm至14μm之範圍內之中心頻率的至少一個核心40之外，其他核心50或核心60中之至少一者為半導體活性核心區域之形式，該區域經結構化以用於產生以在自3 μm至14μm之範圍外的中心頻率發射的帶間躍遷。因此，間隔較大之波長源可整合於同一基板12上。
第2圖圖示根據本揭示案之方法之一個實施例的某些製程步驟20、22、24、26、28及30的示意圖。如第2圖中所示，在步驟20中，第一核心結構40成長及/或沉積(包括藉由成長及沉積之組合)於基板12上。在步驟22中，在基板上之一或多個位置蝕刻掉第一核心結構40，從而留下如圖所示之至少一個第一核心40。在步驟24中，第二核心結構50成長及/或沉積於基板上，且在步驟26中，同樣地，在基板上之一或多個第二位置蝕刻掉第二核心結構50，從而留下如圖所示之至少一個第二核心50。該等步驟可視情況進一步重複，其中如步驟28及步驟30中所示之第三核心結構60經沉積且接著在一或多個位置移除該第三核心結構60，從而留下如圖所示之至少一個第三核心30。每一各別蝕刻步驟可理想地採取濕式蝕刻之形式，雖然可使用其他適當蝕刻製程。每一各別蝕刻步驟可用於移除疊置於任何先前沉積之核心上的所有核心結構，或更佳地，若使用對接頭，可能留下小疊置部分，如下文將闡述。
因為每一核心40、50、60係單獨地形成，故該製程允許最佳化每一核心(每一核心之材料及結構兩者)之設計，以在指定雷射波長下產生高雷射效率及/或功率。在實施例中，經指定波長中之每一者在中IR波長區域中，且每一核心結構係量子級聯增益介質的形式。理想地，選擇每一核心之寬度W，以使得相應雷射頻率將以單一側向模式產生雷射。 如第1A圖及第1B圖中所示之實施例中所示，裝置理想地藉由阻障層80(諸如InP層)之側再成長彼此側向地隔離，此舉限制不需要之電流注入且提供光學約束。或者，深蝕刻溝槽(未圖示)可用於在側向方向上隔離。
在第1A圖及第1B圖之實施例中，多個核心彼此相鄰並行定位作為單獨各別波導70之一部分。第3A圖及第3B圖圖示另一態樣，其中多個核心40、50、60彼此相鄰端對端定位作為共用波導70之一部分，該等核心理想地以各別對接頭J直接結合。第3A圖為類似於第1A圖之平面視圖的示意性平面視圖，而第3B圖為第3A圖之結構的沿第3A圖中所示之線B-B所截取的示意性橫截面圖。該實施例之多個核心40、50、60(該實例中之三個不同核心)各自組合每一活性裝置或波導之一部分，此舉將因此各自在相同時間發射一個、兩個或三個波長λ1，λ2及λ3，視每一核心在討論中之時間如何偏壓而定。第3A圖及第3B圖之裝置可理想地以類似於上文第1B圖中所示之方式被側向約束(未圖示)。
理想地，核心40中之一者為量子級聯核心，該核心經結構化以用於產生以在自3μm至14μm之範圍內的第一中心頻率發射的子帶間躍遷，且第二核心50(或60)為以下之一者：a)不活性波導核心，該核心經結構化以導引具有該第一中心頻率之波長；b)第二量子級聯核心，該核心經結構化以用於產生以在自3μm至14μm之範圍內的不同於該第一中心頻率之第二中心頻率發射的子帶間躍遷；及c)半導體活性核心區域，該區域經結構化以用於產生以在自3μm至14μm 之範圍外之第二中心頻率發射的帶間躍遷。第三核心60(或50)可進一步理想地為量子級聯核心，該核心經結構化用於產生以範圍在自3μm至14μm內之不同於該第一中心頻率及(若使用)該第二中心頻率之第三中心頻率發射的子帶間躍遷。或者，第三核心60(或50)可為不活性波導核心，該核心經結構化以導引具有該第一中心頻率及(若使用)該第二中心頻率之波長。該第三核心理想地經定位及佈置以形成用於第一波導(及或者亦第二波導)的波導多工器。
作為另一替代態樣，多個核心40、50、60中之一者(或不止一者，應曾經係所需的)可為不活性核心，該核心經結構化以對由其他核心中之一或多者(諸如，藉由其他核心中之一或多者之量子級聯增益介質)發射的波長透明。以中IR波長形成低光學損耗波導之候選材料包括AlInAs、InGaAs、GaInAsP及AlGaInAs。因此形成之不活性波導可經佈置以用作分光器或組合器，或多工器或解多工器以一對多或多對一波導結構之形式分開或組合光。
在使用對接頭的情況下，為確保對接核心之間的平滑躍遷，較佳地用先前核心結構(對接頭將由該結構形成)之曝露之至少一些部分執行第二步驟及任何後續核心成長步驟，亦即，沒有遮罩層或至少沒有覆蓋一或多個先前圖案化核心之頂表面區域的每一部分的遮罩層。實質上，所有第二或其他後續核心結構可接著諸如藉由蝕刻自第一核心結構之頂部移除。或者，且更理想地，可允許疊置之第二或其他後續核心結構之小部分P保留以幫助確保且保持強健對接。理 想地，應存在小重疊區域(2μm至10μm)以具有良好製造產量及可略光學躍遷損耗。在第4圖及第5圖中圖示包含重疊核心材料之該小部分P之實施例。
第4圖圖示低損耗不活性量子波導核心PQ之示意性橫截面正視圖，該核心PQ理想地用GaInAsP形成、與活性增益量子級聯核心QC對接，其中量子級聯核心在不活性核心PQ上方之小重疊幫助確保且保留強健對接。(應注意，核心成長次序不必由該結構暗示，亦即，不活性核心可為第二或其他後續成長核心，且活性核心可為第二或其他後續成長核心)。作為另一替代態樣，光柵G可添加於不活性核心PQ上方或下方以提供波長選擇性回饋。作為進一步替代案一或多個微加熱器MH可添加於電絕緣頂部包覆層90(諸如，SI-InP)之頂部上，以允許微加熱器選擇性地改變波導之折射率以用於波長調諧。
在所有實施例中，包覆層在成長方向上提供於核心的兩個側上，其中底部包覆層理想地為n摻雜的，而在需要電流注入的情況下，頂部包覆層為n摻雜的，但在定位微加熱器(若存在)的情況下，該頂部包覆層為半絕緣的，諸如，在定位微加熱器的情況下，諸如係Fe摻雜的。
作為另一替代態樣，隧道接合TJ可添加於不活性核心之上方或下方，如第5圖之示意性橫截面所示(在該實例中為上方)，以注入少數載體用於藉由自由載體效應改變折射率。
製造方法可包含以下步驟：使用類似於DFB QCL中 通常使用之彼等製程的製造製程。本文中之實施例係有利的，因為該等實施例可用具有更小尺寸、更快速度及更低成本之裝置功能性地取代可調諧EC QCL。進一步，實施例亦具有優於DFB QCL陣列之尺寸及成本，係因為DFB QCL陣列通常需要組合光學器件以將陣列之輸出光學地組合至一個光束中。
實施例可包含增益材料，該增益材料包含形成超晶格之至少兩個組分不同之層。藉由層厚度之適當設計，可能在系統中之兩個子帶之間設計達成雷射發射所必需的粒子數反轉。根據所需設計，層厚度可相同或可不同。在一些實施例中，層具有自約1Å至約500Å之厚度。在一些實施例中，層具有自約10Å至約100Å之厚度。在一些實施例中，層具有約1Å、2Å、3Å、4Å、5Å、6Å、7Å、8Å、9Å、10Å、11Å、12Å、13Å、14Å、15Å、16Å、17Å、18Å、19Å、20Å、21Å、22Å、23Å、24Å、25Å、26Å、27Å、28Å、29Å、30Å、35Å、40Å、45Å、50Å、55Å、60Å、70Å、80Å、90Å、100Å、125Å、150Å、175Å、200Å、250Å、300Å、350Å、400Å、450Å或500Å之厚度。
增益材料中之可用以形成層之材料大體上包含半導體，諸如IV族半導體、III-V族半導體及II-VI族半導體。在一些實施例中，層可包含GaAs、AlxGa1-xAs、SixGe1-x或GaxIn1-xAs及AlyIn1-yAs，其中x及y為自0至1。
可使用各種技術(例如，分子束磊晶(MBE)(包括氣源MBE及MO-MBE)、有機金屬氣相磊晶法(MOVPE) 或濺射)產生超晶格增益材料。該等方法允許產生具有僅少許原子間距厚度之層。
實施例可進一步包含光學波導。如本文中所使用，光學波導包含在光譜中導引電磁波之實體結構。雖然不限於任何特定類型之波導，但一種類型之常用光學波導為脊形波導。藉由在量子級聯增益材料中蝕刻平行溝槽形成脊形波導，以形成QC材料之隔離條紋，通常(但非必然)為約5μm至15μm寬及幾mm長(長度通常由分裂界定)。側向模式約束可藉由將介電材料沉積於溝槽中達成，且接著通常用金塗覆整個脊，以提供電接觸且在脊正產生光時幫助自脊移除熱。更常見地，若雷射成長在InP基板上，則側向模式約束藉由在溝槽中成長半絕緣材料(諸如，InP)達成。自波導之裂開末端發射光。
實施例可進一步包含防反射(antireflection)或抗反射(antireflective)(AR)層。如本文中所使用，AR層包含光學塗層，該光學塗層塗佈至裝置之至少一個末端(刻面)且尤其在IR區域中減小反射。AR層可為任何類型，諸如，折射率匹配、單層干擾、多層干擾或蛾眼(奈米結構化)。在一些實施例中，AR塗層提供小於約10%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0.1%、0.01%、0.001%或0%之損耗。
光柵可藉由電子束(「e束」)寫入、光柵遮罩接觸印刷而圖形化、由e束微影術或全息術製造。
實施例中可發現之額外組件包含增益材料上方及/或下方兩者之n型包覆層。活性增益部分及波長選擇部分可覆 蓋有圖形化電接觸層，該圖形化電接觸層包含專用於不同雷射部分之各別控制電極。絕緣介電材料可沉積於圖形化電接觸層中之適當區域，以電隔離雷射結構之不同區域。
在典型實施例中，雷射部分由p型電隔離區域分離，如美國申請案第13/050,026號中所述，該案之全文以引用之方式併入本文中。舉例而言，活性波導核心可夾在上n型包覆層與下n型包覆層之間。活性核心及下n型包覆層，以及至少部分上包覆層延伸穿過實施例之電隔離雷射部分。上n型包覆層之一或多個部分包含足夠p型摻雜劑以界定一或多個p型電隔離區域，該一或多個p型電隔離區域沿分離實施例之部分的凸部延伸穿過上n型包覆層之部分厚度。上n型包覆層及下n型包覆層可包含InP、GaAs、AlGaAs或任何其他習知或尚未開發之適當包覆材料。舉例而言且不加以限制，考慮各種包覆材料可為適當的，包括II-VI半導體、Si-Ge或GaN基材料等等。
存在實現p型隔離區域之不同方式。其中該等方式為選擇性成長、離子植入及擴散p型摻雜劑。若選擇最後選項，則可選定上n型包覆層及下n型包覆層及增益材料之各別組合物以促進藉由摻雜劑擴散形成p型電隔離區域。更具體而言，上n型包覆層及下n型包覆層可包含InP，且p型摻雜劑可經選擇，以使得該p型摻雜劑在InP上n型包覆層中之最大穩定濃度低於約n×1018cm-3，其中n小於3。
隔離雷射部分之替代方法包含以下步驟：移除n包覆層之高度摻雜部分。
舉例而言且不加以限制，替代性地考慮上n型包覆層及下n型包覆層可為GaAs基包覆層。一些包覆層可為AlGaAs或(Al)GaInP，而非僅GaAs或InP。對於GaAs基包覆層，核心可為GaAs/AlGaAs、AlGaAs/AlGaAs、(Al)GaInP/(Al)GaInP或GaInAs/(Al)GaAs。考慮相似組合物之額外層用於結構之剩餘層，且應選擇該等額外層以補償GaInAs基板與GaAs基板之間的任何晶格失配。舉例而言且不加以限制，其他可能之層為GaInP、AlGaInP、GaAsP及GaInAsP。對於GaAs基包覆層，用以形成(Al)GaAs半絕緣之適當摻雜劑包括(但不限於)Cr及O。在極低溫度成長下，可在沒有任何摻雜劑的情況下獲得半絕緣(Al)GaAs。
本文中之實施例理想地用於脈衝模式，但連續波模式可用於一些應用中。雷射脈衝持續時間可為自約1ns至約1ms。在一些實施例中，FWHM處之脈衝寬度為約1ns、2ns、3ns、4ns、5ns、6ns、7ns、8ns、9ns、10ns、20ns、50ns、60ns、70ns、80ns、90ns、100ns、200ns、300ns、400ns、500ns、600ns、700ns、800ns、900ns、1μs、10μs、100μs或1ms。在一些實施例中，本文中體現之裝置可經設計以同時、單獨及/或以順序或程式化次序啟動所有雷射部分。
實施例可用於任何數目之方法中，其中IR輻射，且特別係IR雷射輻射將係有利的。特定應用包含IR吸收率或反射率量測、IR及FTIR光譜法、拉曼光譜法、氣體及/或化學武器偵測、化學動態及動力學量測、熱實驗等。在一個實施例中，實施例用於IR吸收率量測以識別分子組合物。
10‧‧‧晶圓
12‧‧‧下包覆層
14‧‧‧上包覆層
90‧‧‧電絕緣頂部包覆層
100‧‧‧雷射源
G‧‧‧光柵
J‧‧‧對接頭
MH‧‧‧微加熱器
P‧‧‧小部分
PQ‧‧‧不活性量子波導核心
QC‧‧‧活性增益量子級聯核心

Claims (27)

  1. 一種形成能夠產生中IR雷射輻射之一雷射源的方法，該方法包含以下步驟：在一基板上成長及/或沉積一第一核心結構；在一或多個位置蝕刻掉該基板上之該第一核心結構；及在該基板上之該一或多個位置中之至少一者中成長及/或沉積一第二核心結構，其中該第一核心結構及該第二核心結構中之至少一者包含一第一量子級聯增益介質，該介質經結構化以用於產生以在3μm至14μm之範圍內之一第一中心頻率發射之子帶間躍遷。
  2. 如請求項1所述之方法，其中該第一核心結構及該第二核心結構中之至少一第二者包含一第二量子級聯增益介質，該介質經結構化以用於產生以在在3μm至14μm之該範圍內之一第二中心頻率發射之子帶間躍遷，該第二中心頻率不同於該第一中心頻率。
  3. 如請求項1所述之方法，其中該第一核心結構及該第二核心結構中之至少一第二者包含一半導體增益介質，該介質經結構化以用於產生以一第二中心頻率發射之帶間躍遷，該第二中心頻率不同於該第一中心頻率。
  4. 如請求項1所述之方法，其中該第二核心結構及該第一核心結構中之至少一者包含一不活性核心，該不活性核心對由 該量子級聯增益介質發射之波長係透明的。
  5. 如請求項1所述之方法，其中該第二核心結構及該第一核心結構中之至少一者包含一不活性核心，該不活性核心包含以下中之一者：AlInAs、InGaAs、GaInAsP或AlGaInAs。
  6. 如請求項4及請求項5中之任一者所述之方法，該方法進一步包含以下步驟：在該不活性核心上方及/或下方添加一光柵，以提供用於波長選擇性回饋。
  7. 如請求項6所述之方法，該方法進一步包含以下步驟：在該不活性核心上方添加微加熱器，以提供用於調諧該光柵。
  8. 如請求項6所述之方法，該方法進一步包含以下步驟：在該不活性核心上方或下方添加一隧道接合，以提供用於少數載體注入至該不活性核心中。
  9. 如請求項1至8中任一項所述之方法，其中成長及/或沉積一第二核心結構之該步驟包含以下步驟：成長及/或沉積一第二核心結構，其中曝露該第一核心結構之至少一些部分，以使得該第二核心結構之一部分在該第一核心結構上成長及/或沉積，且其中該方法進一步包含以下步驟：自該第一核心結構之頂部上移除實質上所有該第二核心結構。
  10. 如請求項9所述之方法，其中在移除實質上所有該第二核心結構之該步驟中包含一濕式蝕刻。
  11. 一種形成能夠產生中IR雷射輻射之一單體雷射源的方法，該方法包含以下步驟：在一基板上成長及/或沉積一第一核心結構；在該基板上之一或多個第一位置蝕刻掉該第一核心結構；在該基板上之該一或多個第一位置中之至少一者中成長及/或沉積一第二核心結構；在該基板上之一或多個第二位置蝕刻掉該第二核心結構；及在該基板之該一或多個第二位置中之至少一者中成長及/或沉積一第三核心結構，其中該第一核心結構、該第二核心結構及該第三核心結構中之至少一者包含一量子級聯增益介質，該介質經結構化以用於產生以在自3μm至14μm之範圍內之一第一中心頻率發射之子帶間躍遷。
  12. 一種能夠產生中IR雷射輻射之雷射源，該雷射源包含：一量子級聯核心，該量子級聯核心定位在一基板上且經結構化用於產生以在自3μm至14μm之範圍內之一第一中心頻率發射之子帶間躍遷；及一第二核心，該核心在該基板上且相對於該第一核心共面定位，其中該第二核心為以下中之一者：a)一不活性波導核 心，該不活性波導核心經結構化以導引具有該第一中心頻率之波長；b)一第二量子級聯核心，該第二量子級聯核心經結構化用於產生以在自3μm至14μm之範圍內之一不同於該第一中心頻率之一第二中心頻率發射的子帶間躍遷；及c)一半導體活性核心區域，該核心區域經結構化用於產生以在自3μm至14μm之該範圍之外的一第二中心頻率發射的帶間躍遷。
  13. 如請求項12所述之雷射源，其中該第二核心為一第二量子級聯核心，該第二量子級聯核心經結構化用於產生以在自3μm至14μm之該範圍內之不同於該第一中心頻率之一第二中心頻率發射的子帶間躍遷。
  14. 如請求項13所述之雷射源，其中該第一核心及該第二核心彼此端對端相鄰定位作為一共用波導之一部分。
  15. 如請求項14所述之雷射源，其中該第一核心及該第二核心彼此對接。
  16. 如請求項13所述之雷射源，該雷射源進一步包含一第三核心，該核心在該基板上且相對於該第一核心及該第二核心共面定位，該第三核心為一第三量子級聯核心，該第三量子級聯核心經結構化用於產生以在自3μm至14μm之該範圍內之不同於該第一中心頻率及該第二中心頻率之一第三中心 頻率發射的子帶間躍遷。
  17. 如請求項16所述之雷射源，其中該第一核心、該第二核心及該第三核心彼此端對端相鄰定位作為一共用波導之一部分。
  18. 如請求項13所述之雷射源，其中該第一核心及該第二核心彼此並列相鄰定位作為獨立各別第一波導及第二波導之一部分。
  19. 如請求項18所述之雷射源，該雷射源進一步包含一第三核心，該核心在該基板上且相對於該第一核心及該第二核心共面定位，該第三核心為一不活性波導核心，該不活性波導核心經結構化以導引具有該第一中心頻率及該第二中心頻率之波長，其中該第三核心經定位且佈置以形成用於該第一波導及該第二波導的一波導多工器。
  20. 如請求項12所述之雷射源，其中該第二核心為一不活性波導核心，該不活性波導核心經結構化以導引具有該第一中心頻率之波長。
  21. 如請求項20所述之雷射源，該雷射源進一步包含在該不活性核心上方及/或下方的一光柵。
  22. 如請求項21所述之雷射源，該雷射源進一步包含在該不活性核心上方之用於調諧該光柵的微加熱器。
  23. 如請求項21及22中之任一者所述之雷射源，該雷射源進一步包含一隧道接合，該隧道接合在該不活性核心上方或下方用於將少數載體注入至該不活性核心中。
  24. 如請求項12至23中任一項所述之雷射源，該雷射源進一步包含包覆層，該等包覆層在該成長方向上在該等核心之兩側上，其中該底部包覆層為n摻雜的，而在需要電流注入的情況下，該頂部包覆層為n摻雜的，但在定位微加熱器(若存在)的情況下，該頂部包覆層為半絕緣的。
  25. 如請求項24所述之雷射源，其中在定位微加熱器(若存在)的情況下，該頂部包覆層為Fe摻雜的。
  26. 如請求項14、15及請求項17至19中任一項所述之雷射源，其中該等波導在側向方向上由半絕緣InP層或深蝕刻溝槽電氣及光學地約束。
  27. 如請求項14、15及請求項17至19中任一項所述之雷射源，其中每一增益或不活性部分藉由相鄰部分之間的隔離區域中之該核心上方的半絕緣InP層或蝕刻溝槽與該等相鄰部分電氣隔離。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6597037B2 (ja) * 2015-08-06 2019-10-30 住友電気工業株式会社 量子カスケードレーザデバイス
JP6720506B2 (ja) 2015-11-16 2020-07-08 住友電気工業株式会社 量子カスケードレーザデバイス
WO2017123309A2 (en) * 2016-01-06 2017-07-20 Northwestern University Monolithical widely tunable quantum cascade laser devices
JP2018026440A (ja) * 2016-08-09 2018-02-15 住友電気工業株式会社 集積量子カスケードレーザ、半導体光装置
JP7145877B2 (ja) * 2017-12-15 2022-10-03 株式会社堀場製作所 半導体レーザ
FR3078835B1 (fr) * 2018-03-12 2020-04-17 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Dispositif photonique comportant un laser optiquement connecte a un guide d'onde silicium et procede de fabrication d'un tel dispositif photonique
JP7371552B2 (ja) * 2020-03-24 2023-10-31 住友電気工業株式会社 量子カスケードレーザ
US11456577B2 (en) * 2020-07-28 2022-09-27 Raytheon Company Monolithic quantum cascade laser (QCL)/avalanche photodiode (APD) infrared transceiver
CN112072470B (zh) * 2020-09-14 2022-09-13 中国科学院半导体研究所 多波长激光器阵列及其制作方法
CN112217097A (zh) * 2020-09-28 2021-01-12 武汉云岭光电有限公司 光通信半导体激光器及其含铝量子阱有源层对接生长方法
FR3137801A1 (fr) * 2022-07-06 2024-01-12 Mirsense Puce laser à semiconducteur pour capteur de gaz
CN114899697B (zh) * 2022-07-13 2023-06-23 日照市艾锐光电科技有限公司 一种双波长级联半导体激光器及制备方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4468850A (en) * 1982-03-29 1984-09-04 Massachusetts Institute Of Technology GaInAsP/InP Double-heterostructure lasers
US6798795B2 (en) * 2000-02-29 2004-09-28 The Regents Of The University Of California Ultra-compact room temperature rapidly tunable infrared sources
KR100727907B1 (ko) * 2000-07-20 2007-06-14 삼성전자주식회사 다중 파장 표면광 레이저 및 그 제조방법
US6788727B2 (en) * 2002-06-13 2004-09-07 Intel Corporation Method and apparatus for tunable wavelength conversion using a bragg grating and a laser in a semiconductor substrate
US7301977B2 (en) * 2004-06-10 2007-11-27 Nanoplus Gmbh Tuneable unipolar lasers
US7745839B2 (en) * 2006-02-23 2010-06-29 Rohm Co., Ltd. Double wavelength semiconductor light emitting device and method of manufacturing the same
JP4857027B2 (ja) * 2006-05-31 2012-01-18 キヤノン株式会社 レーザ素子
US7408966B2 (en) * 2006-08-18 2008-08-05 Wisconsin Alumni Research Foundation Intersubband quantum box stack lasers
US20080304531A1 (en) * 2007-02-20 2008-12-11 California Institute Of Technology Integrated broadband quantum cascade laser
US8306077B2 (en) * 2008-04-29 2012-11-06 Daylight Solutions, Inc. High output, mid infrared laser source assembly
US8149890B2 (en) * 2008-12-04 2012-04-03 Electronics And Telecommunications Research Institute Multiple distributed feedback laser devices
US20110080311A1 (en) * 2009-10-05 2011-04-07 Michael Pushkarsky High output laser source assembly with precision output beam
CN101908716B (zh) * 2010-07-30 2011-11-09 武汉光迅科技股份有限公司 采用无源波导光栅的阵列型外腔可调激光器
US20120057254A1 (en) * 2010-08-31 2012-03-08 Daylight Solutions, Inc. High stability reflective element mount
US9917421B2 (en) * 2011-03-17 2018-03-13 Thorlabs Quantum Electronics, Inc. P-type isolation regions adjacent to semiconductor laser facets
US8514902B2 (en) 2011-03-17 2013-08-20 Corning Incorporated P-type isolation between QCL regions
US8879595B2 (en) * 2011-10-28 2014-11-04 Wisconsin Alumni Research Foundation Quantum cascade structures on metamorphic buffer layer structures
US9548590B2 (en) 2011-11-29 2017-01-17 Thorlabs Quantum Electronics, Inc. Quantum cascade laser design with stepped well active region
CN102638003A (zh) * 2012-05-02 2012-08-15 浙江大学 分布反馈激光器阵列

Also Published As

Publication number Publication date
US20170179685A1 (en) 2017-06-22
WO2014085562A1 (en) 2014-06-05
CN105164874A (zh) 2015-12-16
EP2926421A1 (en) 2015-10-07
CA2892581A1 (en) 2014-06-05
US9685766B2 (en) 2017-06-20
CN105164874B (zh) 2017-12-22
US20150263488A1 (en) 2015-09-17
EP2926421B1 (en) 2020-09-09
JP2015536576A (ja) 2015-12-21
US10431957B2 (en) 2019-10-01

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