專利名稱：偏振不靈敏半導(dǎo)體光放大器、電吸收調(diào)制器兩用器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多功能半導(dǎo)體光電子器件，特別是指一種偏振不靈敏半導(dǎo)體光放大器、電吸收調(diào)制器兩用器件。
同時，由于半導(dǎo)體光放大器在光信號處理和光開關(guān)上有廣泛的應(yīng)用前景以及可以和其他半導(dǎo)體光電子器件集成，隨著光通信技術(shù)的發(fā)展，越來越多的人把興趣投向半導(dǎo)體光放大器上。除了線性放大作用外，半導(dǎo)體光放大器的非線性現(xiàn)象被用于波分復(fù)用系統(tǒng)中的波長開關(guān)陣列系統(tǒng)；半導(dǎo)體光放大器的交叉增益和交叉相位調(diào)制和四波混頻效應(yīng)被用于波長轉(zhuǎn)換器，在光分插復(fù)用系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。在半導(dǎo)體光放大器的這些線性和非線性應(yīng)用中，對光信號的偏振靈敏性也是限制其應(yīng)用的主要因素之一。類似于電吸收調(diào)制器，半導(dǎo)體光放大器的偏振靈敏性主要是由于TE模的光學(xué)增益和TM模的光學(xué)增益相差較大，同時放大器的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)對TE模和TM模的限制因子不同，導(dǎo)致器件對TE模偏振信號光和TM模偏振信號光的模式增益不同。為了消除器件的偏振靈敏性，在量子阱材料中引入張應(yīng)變，使得價帶中的輕空穴子帶上升，輕空穴的有效質(zhì)量增加；重空穴子帶下降，重空穴的有效質(zhì)量下降。導(dǎo)帶電子到輕空穴的躍遷幾率大于到重空穴的躍遷幾率，使得在一定的載流子注入水平下，TM模的光學(xué)增益大于TE模的光學(xué)增益，加上光限制因子的影響，就可以實現(xiàn)TE模和TM模兩種不同偏振態(tài)的信號光的模式增益相同。從而得到偏振不靈敏的半導(dǎo)體光放大器。
其中所述的n型重摻雜的磷化銦襯墊是摻硫的，濃度為1019/cm3。
其中所述的n型摻雜的磷化銦緩沖層是摻硅的，濃度為1018/cm3。
其中所述的不摻雜的下限制層，其帶隙波長為1.2μm，晶格常數(shù)與磷化銦匹配的，厚度為100nm。
其中所述的有源層是張應(yīng)變體材料或是張應(yīng)變量子阱。
其中所述的張應(yīng)變量子阱是單量子阱或多量子阱結(jié)構(gòu)。
其中所述的量子阱的壘是與磷化銦匹配的或是壓應(yīng)變的。
其中所述的上限制層，其帶隙波長為1.2μm，晶格常數(shù)與磷化銦匹配的，厚度是100nm。
其中所述的p型摻雜的磷化銦蓋層是摻鋅的，濃度為1018/cm3，厚度是1.5μm。
其中所述的接觸層是摻鋅的，濃度為1019/cm3，厚度是0.2μm。
其中所述的為正電極的增透膜是金/鋅/金，或是鈦/鉑/金電極。
其中所述的負電極是金/鍺/鎳電極。
其中所述的增透膜是二氧化硅和二氧化鈦多層材料，其反射率小于10-4。
本發(fā)明偏振不靈敏半導(dǎo)體光放大器、電吸收調(diào)制器兩用器件，當器件工作在反偏情況下，也就是器件的正極接電壓源的負極，而器件的負極接電壓源的正極。由于器件的有源層是張應(yīng)變量子阱材料，所以器件可以作為偏振不靈敏電吸收調(diào)制器使用。當器件工作在正偏情況下，也就是器件的正極接電流源的正極，而負極接電流源的負極，器件可以作為半導(dǎo)體光放大器使用。從而實現(xiàn)器件的多功能性。本發(fā)明的技術(shù)意義本發(fā)明是對原有的常用半導(dǎo)體光電子器件，如偏振不靈敏半導(dǎo)體光放大器，電吸收調(diào)制器等，的工作進行擴充。使得同一器件在不同的工作條件下實現(xiàn)不同的功能。這對半導(dǎo)體光電子器件的多功能化，提高集成器件的集成度，降低成本有重要的意義。
權(quán)利要求
1.一種偏振不靈敏半導(dǎo)體光放大器、電吸收調(diào)制器兩用器件的制作方法，其特征在于，該器件包括一n型重摻雜的磷化銦襯墊；一n型摻雜的磷化銦緩沖層，該n型摻雜的磷化銦緩沖層制作在n型重摻雜的磷化銦襯墊上；一不摻雜下限制層，該下限制層制作在緩沖層上；一不摻雜有源層，該有源層制作在下限制層上；一不摻雜上限制層，該上限制層制作在有源層上；一p型摻雜的磷化銦蓋層，該磷化銦蓋層制作在上限制層上；一p型重摻雜的銦鎵砷接觸層，該接觸層制作在磷化銦蓋層上；一二氧化硅/二氧化鈦多層增透膜，該增透膜制作在接觸層7上，該增透膜為正電極；一負電極，該負電極制作在襯墊的下方；在以上結(jié)構(gòu)的兩側(cè)制作有增透膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種偏振不靈敏半導(dǎo)體光放大器、電吸收調(diào)制器兩用器件，其特征在于，其中所述的n型重摻雜的磷化銦襯墊是摻硫的，濃度為1019/cm3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種偏振不靈敏半導(dǎo)體光放大器、電吸收調(diào)制器兩用器件，其特征在于，其中所述的n型摻雜的磷化銦緩沖層是摻硅的，濃度為1018/cm3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種偏振不靈敏半導(dǎo)體光放大器、電吸收調(diào)制器兩用器件，其特征在于，其中所述的不摻雜的下限制層，其帶隙波長為1.2μm，晶格常數(shù)與磷化銦匹配的，厚度為100nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種偏振不靈敏半導(dǎo)體光放大器、電吸收調(diào)制器兩用器件，其特征在于，其中所述的有源層是張應(yīng)變體材料或是張應(yīng)變量子阱。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種偏振不靈敏半導(dǎo)體光放大器、電吸收調(diào)制器兩用器件，其特征在于，其中所述的張應(yīng)變量子阱是單量子阱或多量子阱結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種偏振不靈敏半導(dǎo)體光放大器、電吸收調(diào)制器兩用器件，其特征在于，其中所述的量子阱的壘是與磷化銦匹配的或是壓應(yīng)變的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種偏振不靈敏半導(dǎo)體光放大器、電吸收調(diào)制器兩用器件，其特征在于，其中所述的上限制層，其帶隙波長為1.2μm，晶格常數(shù)與磷化銦匹配的，厚度是100nm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種偏振不靈敏半導(dǎo)體光放大器、電吸收調(diào)制器兩用器件，其特征在于，其中所述的p型摻雜的磷化銦蓋層是摻鋅的，濃度為1018/cm3，厚度是1.5μm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種偏振不靈敏半導(dǎo)體光放大器、電吸收調(diào)制器兩用器件，其特征在于，其中所述的接觸層是摻鋅的，濃度為1019/cm3，厚度是0.2μm。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種偏振不靈敏半導(dǎo)體光放大器、電吸收調(diào)制器兩用器件，其特征在于，其中所述的為正電極的增透膜是金/鋅/金，或是鈦/鉑/金電極。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種偏振不靈敏半導(dǎo)體光放大器、電吸收調(diào)制器兩用器件，其特征在于，其中所述的負電極是金/鍺/鎳電極。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種偏振不靈敏半導(dǎo)體光放大器、電吸收調(diào)制器兩用器件，其特征在于，其中所述的增透膜是二氧化硅和二氧化鈦多層材料，其反射率小于10-4。
全文摘要
一種偏振不靈敏半導(dǎo)體光放大器、電吸收調(diào)制器兩用器件，該器件包括一n型重摻雜的磷化銦襯墊；一n型摻雜的磷化銦緩沖層，該n型摻雜的磷化銦緩沖層制作在n型重摻雜的磷化銦襯墊上；一不摻雜下限制層，該下限制層制作在緩沖層上；一不摻雜有源層，該有源層制作在下限制層上；一不摻雜上限制層，該上限制層制作在有源層上；一p型摻雜的磷化銦蓋層，該磷化銦蓋層制作在上限制層上；一p型重摻雜的銦鎵砷接觸層，該接觸層制作在磷化銦蓋層上；一二氧化硅/二氧化鈦多層增透膜，該增透膜制作在接觸層上，該增透膜為正電極；一負電極，該負電極制作在襯墊的下方；在以上結(jié)構(gòu)的兩側(cè)制作有增透膜。
文檔編號H01S5/00GK1466252SQ0214027
公開日2004年1月7日 申請日期2002年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月2日
發(fā)明者邱偉彬, 王圩 申請人:中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所