專利名稱：偏振可控光電子器件的制備方法
技術領域：
本發明屬于半導體技術領域，特別是涉及一種偏振可控光電子器件的制備方法。
偏振可控的半導體光電子器件涉及如下內容按材料來分包括銦磷、銦鎵砷以及銦鎵砷磷為代表的銦磷系材料；按波長來分包括1.3μm-1.63μm；按應變來分包括張應變、壓應變以及晶格匹配；按器件功能來分包括發光管、激光器、放大器、探測器和調制器；按生長方式來分包括有機金屬化學氣相沉積(MOCVD)、氣相分子束外延(GSMBE)或化學束外延(CBE)。
隨著大容量信息的傳輸、交換和接收的迫切需求，以光電子為信息載體的光網絡正在逐步興起和發展，對發射、接收、放大和調制光的光電子器件的要求也逐步加強。偏振性是光電子的重要本征特性之一，但是由于光電子器件中材料增益與電流相關，而非對稱的波導結構與電流無關的特性，使得實現偏振可控的光電子器件成為一大難題。特別是對于被動的光電子器件，如半導體光學放大器(SOA)、探測器和調制器，偏振不靈敏是主要性能指標之一，尤其當這些器件用于DWDM(密集波分復用)、OADM(光學上下路復用)等系統時，更加要求其能夠在大的波長范圍內可以獲得偏振不靈敏。迄今為止，設計SOA偏振不靈敏的方法包括1)厚有源區結構該種結構采用厚體材料有源區、短腔長可以非常有效地實現偏振不靈敏，但是由于其有源區體積大，因而操作電流大，熱耗散太大，器件的工作可靠性差，且能耗也大。不能成為全光網中的理想部件。
2)幾個器件的串并聯該種方式采用部件組裝實現偏振不靈敏，但幾個器件串并聯過程中，他們之間的自對準比較困難，并且對器件本身結構并無任何改進。
3)應變量子阱有源層由于應變量子阱具有小的階梯形態密度，因而可獲得低的透明載流子密度，高的微分量子效率以及低的噪聲因子和高的飽和輸出。特別是壓應變材料的導入可改善半導體激光器的性能。但壓應變導致TE模增益增大(TE模指電矢量平行于結平面的偏振光)。為了增大TM模增益(TM模指磁矢量平行于結平面的偏振光)，就要盡量實現電子與輕空穴之間的復合躍遷，為此，張應變量子阱是一種有效的方法。但是，使用張應變很難實現1.5μm附近的增益材料。為此，要獲得偏振不靈敏光學放大器通常采用以下材料及結構的量子阱有源層(1)壓應變和張應變的交叉混合型量子阱材料；(2)低張應變量量子阱材料；(3)與銦磷(InP)晶格匹配的量子阱材料伴有張應變的勢壘的結構；(4)無耦合阱、壘之間的應變補償；(5)耦合量子阱和互擴散量子阱。盡管這些方法通過優化設計可以在某一點獲得極佳的偏振不靈敏，但是由于輕重空穴在平行和垂直于生長方向的有效質量區別較大，使得它們對注入電流的響應程度不同，而且，量子阱的偏振性質隨外加注入電流不斷改變，但是，其波導幾何結構的偏振性卻與注入電流無關，這種材料增益和光場限制因子變化的不一致性使得模式增益很難在大范圍內獲得偏振不靈敏。因而很難通過量子阱結構獲得大工作電流范圍內的偏振不靈敏。此外，對于第五種采用量子阱的方法，無論理論設計和材料生長都比較困難。
4)近四方體的材料有源區結構這是近年來興起的制備光開關半導體光學放大器(SOA)的一種普遍采用的方法。其一，采用無應變體材料。為了實現偏振不靈敏，分別利用刻蝕技術和選擇生長技術實現窄的條寬，其條寬＜0.5μm，盡管這樣可獲得較為優良的SOA性能，但是對于窄條寬，利用刻蝕技術存在條寬容差小，技術要求苛刻；同時還存在與其它器件的集成或耦合的困難；而利用選擇外延技術，盡管可以通過生長可均勻地實現窄條寬，同時也可一步實現與相關器件的集成，但存在窄條寬選擇生長的困難。特別是為了減輕鍍膜的負擔，需要采用斜角窗口結構，或為了提高器件的消光比，需要采用彎曲波導結構，而達到這些要求，需要在(110)方向和非(110)方向同時生長，由于窄條寬選擇生長的各向異性，不易得到各個方向生長的平整界面。即該種方法對材料的生長技術要求苛刻。實現比較困難。其二，采用應變體材料。盡管對SOA的條寬要求有所放寬(大約1μm)，但是對于應變體材料，生長厚度受到其臨界厚度的限制，生長高質量的張應變厚體材料(＞0.1μm)，本身對生長技術的要求很苛刻。
5)利用結構補償實現偏振不靈敏該種方法是利用無應變體材料為有源區的SOA與無源光斑變換結構(SSC)集成，通過SSC的本征偏振吸收來補償SOA中的偏振放大。用該方法所制器件偏振不靈敏度高，同時克服了為了實現偏振不靈敏需要窄條寬的弱點，使條寬容差增加，可采用傳統的光刻工藝，并且SSC可改善光斑的遠場特性使耦合效率提高，且性能可靠。但制作中采用butt-joint(對接)實現SOA與SSC的集成，SOA與SSC波導芯層的完全對接很困難，而且對接部位的晶體質量很難保證，同時工藝復雜，需五次外延。此外，即使器件制備質量相當高，由于SOA的偏振性是動態變化的，而SSC由于是無源器件，它只能靜態補償某一小范圍內的偏振性，因此器件很難獲得大范圍內的偏振不靈敏。從而限制了它在全光網中的應用。
6)垂直腔面發射結構由于面發射結構的出光端面為圓形，不存在波導本身的偏振靈敏性，因而可以較輕松的利用應變補償量子阱或體材料獲得大范圍內的偏振不靈敏，同時由于其可獲得圓形的遠場光斑，因而耦合效率高。但是由于垂直腔面發射是微腔結構，對于制備行波放大器來說，其增益會很小，此外，制備垂直腔面發射結構，需要底部分布布拉格反射鏡(DBR)對泵浦光增透，對輸入光高反，對于用于光纖通信中的光電子器件，其輸入光波長都在1.3-1.4，1.5-1.6μm，而用于制備該波段器件的材料基本是銦磷(InP)基系列，InP基系列的材料折射率差較小，結果用其制備DBR反射鏡其反射率很難達到要求，目前，有采用GaAs(鎵砷)襯底，以GaAs/AlGaAs(鋁鎵砷)作為器件的DBR反射鏡，然后將銦鎵砷磷/銦磷(InGaAsP/InP)有源區bonding(鍵合)到該DBR反射鏡上，從而實現對該范圍內光的高反。但是對于將InP系列材料與GaAs基材料的bonding技術本身亦不成熟，因此，制備該種器件的技術難度較大。
本發明的目的在于，提供一種偏振可控光電子器件的制備方法，其是要解決光電子器件對入射光的偏振態的靈敏性，即得到寬帶的偏振不靈敏的被動型光電子器件，如放大器、調制器和探測器。
為了達到上述目的，本發明采用一種偏振可控光電子器件的制備方法，其特征在于，包括如下步驟1)在n型銦磷襯底上一次性外延生長n型銦磷緩沖層、寬能帶的銦鎵砷(磷)光限制層、應變漸變的有源層、寬能帶的銦鎵砷(磷)光限制層以及銦鎵砷層；2)長二氧化硅層；3)光刻腐蝕出條形有源區，以獲得良好的基橫模、增加光場對稱性，提高器件的穩定性和可靠性；4)二次外延電流阻擋層，用以形成掩埋異質結構減少電流泄漏；5)光刻腐蝕出窗口區，用以生長銦磷窗口區以減少有源區光反饋；6)利用化學腐蝕去掉頂層銦鎵砷層；7)三次外延p型銦磷層和摻鋅的銦鎵砷電流接觸層；8)利用等離子體化學氣相沉積生長二氧化硅；9)開二氧化硅窗口；10)作電極；11)解理，在器件的兩個端面上鍍介質膜。
其步驟1中應變漸變有源層是指波長為1.3μm-1.63μm的銦鎵砷(磷)/銦磷材料，依次采用多種應變層，比如在同一有源區中，包括應變量為0.005％厚度為20nm、應變量為-0.005％的厚度為15nm和應變量為-0.01％的厚度為10nm的材料。
其步驟1中在這種波長為1.3μm-1.63μm的銦鎵砷(磷)/銦磷材料漸變應變有源區中，可將不同應力的材料層進行不同順序排列，使其對應光場分布在不同位置；比如可以先長10nm厚、應變為-0.005％的銦鎵砷(磷)，然后再長晶格匹配銦鎵砷(磷)20nm，最后再長應變為-0.005％的銦鎵砷(磷)15nm。
其步驟1中該應變漸變有源層材料可以是體材料，也可以是量子阱材料。
其步驟3中光刻腐蝕出條形有源區可以是沿(110)方向的直條、與(110)方向成某一角度的斜條，也可以是彎曲波導。
其步驟4中二次外延電流阻擋層可以是p-InP/n-InP/p-InP晶閘管結構，也可以是p-InP結構，還可以在這些電流阻擋層進行離子注入。
其步驟5中光刻腐蝕出窗口區可以是直條窗口區，也可以是斜角窗口區，還可以是椎形或喇叭口形窗口區。
其步驟1中對于這種漸變應變1.3-1.63μm的漸變應變有源區材料，可以調節應變量、應變層的厚度以及應變層的位置，從而靈活調節有源區的偏振態，制備出TE模偏振、TM模偏振或TE、TM模偏振不靈敏的激光器、放大器、發光管、調制器和探測器。
其步驟11中鍍介質膜可根據實際需要鍍反射膜或透射膜或一面高反，一面增透。
為進一步說明本發明的技術內容，以下結合附圖對本發明作一詳細的描述，其中

圖1為本發明的制備方法流程圖；圖2為有源層結構及其能帶結構示意圖；圖3為圖二變形后的有源層結構及其能帶結構的示意圖；圖4另一種變形漸變應變有源區能帶示意圖；圖5是掩埋腔面放大器剖面示意圖；圖6是操作電流為100mA時TE模、TM模的放大自發發射譜；圖7中(a)是信號波長為1.53μm時，信號增益隨操作電流的變化，(b)是信號波長為1.57μm時，信號增益隨操作電流的變化。
首先請參閱圖1所示。可通過下述方法和步驟實現1)在n型銦磷襯底上一次性外延生長n型銦磷緩沖層、寬能帶的銦鎵砷(磷)光限制層、應變漸變的有源層、寬能帶的銦鎵砷(磷)光限制層以及銦鎵砷層；2)長二氧化硅層；3)光刻腐蝕出條形有源區，使光場對稱性增加，有利于降低器件的閾值電流和工作電流，改善器件的可靠性和穩定性；4)二次外延電流阻擋層，用以形成掩埋異質結，減少電流泄漏；5)光刻腐蝕出窗口區，用以生長銦磷窗口區，以減少有源區光反饋；6)利用化學腐蝕去掉頂層銦鎵砷層；7)三次外延p型銦磷層和摻鋅的銦鎵砷電流接觸層；8)利用等離子體化學氣相沉積生長二氧化硅；9)開二氧化硅窗口；
10)作電極；11)解理，在器件的兩個端面上鍍介質膜。
其步驟1中應變漸變有源層是指波長為1.3μm-1.63μm的銦鎵砷(磷)/銦磷材料，依次采用多種應變層，比如在同一有源區中，包括應變量為0.005％厚度為20nm、應變量為-0.005％的厚度為15nm和應變量為-0.01％的厚度為10nm的材料。
其步驟1中在這種波長為1.3μm-1.63μm的銦鎵砷(磷)/銦磷材料漸變應變有源區中，可將不同應力的材料層進行不同順序排列，使其對應光場分布在不同位置；比如可以先長10nm厚、應變為-0.005％的銦鎵砷(磷)，然后再長晶格匹配銦鎵砷(磷)20nm，最后再長應變為-0.005％的銦鎵砷(磷)15nm。
其步驟1中該應變漸變有源層材料可以是體材料，也可以是量子阱材料。
其步驟3中光刻腐蝕出條形有源區可以是沿(110)方向的直條、與(110)方向成某一角度的斜條，也可以是彎曲波導。
其步驟4中二次外延電流阻擋層可以是p型銦磷/n型銦磷/p型銦磷晶閘管結構，也可以是p型銦磷結構，還可以在這些電流阻擋層進行離子注入。
其步驟5中光刻腐蝕出窗口區可以是直條窗口區，也可以是斜角窗口區，還可以是椎形或喇叭口形窗口區。
其步驟1中對于這種漸變應變1.3-1.63μm的漸變應變有源區材料，可以調節應變量、應變層的厚度以及應變層的位置，從而靈活調節有源區的偏振態，制備出TE模偏振、TM模偏振或TE、TM模偏振不靈敏的激光器、放大器、發光管、調制器和探測器。
其步驟11中鍍介質膜可根據實際需要鍍反射膜或透射膜或一面高反，一面增透。
本發明采用特殊的有源層結構，圖2為有源層結構及其能帶結構示意圖。如圖所示，此結構為應變漸變有源層結構。有源層中心為壓應變(正失配，即晶格常數大于InP襯底的晶格常數)或與InP襯底晶格匹配的InGaAs(P)層，此層主要用來獲得TE模(電矢量平行于結平面的偏振光)增益。隨著向有源層兩邊靠近，逐漸改變InGaAs(P)的組份使之過渡到張應變(負失配，即晶格常數小于InP襯底的晶格常數)。其能帶結構為導帶和輕空穴能帶均呈現中間低兩邊高的凹型結構，并且導帶的谷型和輕空穴谷型呈平行狀分布，而價帶重空穴呈中間高兩邊低的凸型結構。為了提高光限制，在有源層兩側有光限制層。
圖3為圖2所示有源層結構的一種變形結構。此結構為在大張應變層之間嵌入無應變或壓應變材料層。
另外，如圖4所示，在考慮到TE模和TM模的模式增益相同的前提條件下，可將張應變層、無應變層及壓應變層進行無規則排列。
使用如上所述材料可獲得波長為1.3μm-1.63μm的偏振可控的半導體光電子器件。
采用圖2至圖4所示有源層結構制作光電子器件，可具有以下特點和優越性使用漸變應變有源材料，由于壓應變材料主要對TE模增益有貢獻，無應變材料對TE模和TM模產生相同增益，而張應變材料主要對TM模增益有貢獻，故可以通過調整壓應變層、無應變層及張應變層的各層的厚度和應變量而獲得不同的TE模和TM模的材料增益(giTE，giTM，i代表各層序號)。
通過改變各層的厚度達到調節各層光限制因子(ΓiTE，ΓiTM，i代表各層序號)的目的，從而達到分別調節TE模和TM模的模式增益(ΓiTE×giTE，ΓiTM×giTM，i代表各層序號)的目的，使其對TE模和TM模具有相同放大增益效果，即∑ΓiTE×giTE＝∑ΓiTM×giTM。
由于可將不同應力的材料層進行不同的順序排列，使其對應光場分布的不同位置，從而達到調節各層TE模和TM模的光限制因子大小，進一步達到調節TE模和TM模模式增益的目的。
通過將不同應力的材料進行不同順序排列，并可通過改變應力大小改變各層之間的價帶、輕空穴帶和重空穴帶的相對位置，而改變電子、輕空穴和重空穴在能帶中的分布，從而局部調整TE模和TM模增益。
雖然輕、重空穴能帶分離，但是可通過調節各層應變大小，控制同一層中TE模和TM模的增益。
由于采用應變漸變結構，從能帶上講，可形成倒梯形態密度，該種形式的態密度小，因而可獲得小的透明載流子密度和高的電光轉換效率。
采用該種有源區，使主躍遷波長(如電子與輕空穴之間的躍遷，電子與重空穴之間的躍遷)固定在一個值(如1.55μm)，隨著張應變量的增加，電子與重空穴之間的禁帶寬度在逐漸增加，對于只提供TE模的重空穴而言，其峰值波長在逐漸蘭移，綜合效果使TE模的帶寬增加，而對于TM模，由于提供大部分TM模的輕空穴在平行于結的方向上的態密度比重空穴的大，因而增益譜較平坦，即可獲得較寬的TM模帶寬。因此采用該種有源區可在大帶寬范圍內獲得偏振不靈敏。另外，通過調節各層應變大小，使輕、重空穴能帶分離程度改變，從而增加偏振不靈敏的波長范圍。
采用該種有源區，可使線寬增強因子減小，微分量子效率增加，同時由于態密度呈倒梯形分布，在k(為波矢)空間集中在k矢量很小的區域，因而可有效地降低價帶間吸收和俄歇復合，從而有助于器件噪聲指數的減小。
在制備這種偏振可控的半導體光電子器件時，使用有機金屬化學氣相(MOCVD)生長法，在寬能帶InGaAs(P)光限制層上連續生長應力漸變InGaAs(P)有源材料，之后用寬能帶InGaAs(P)光限制層進行掩埋。
由于同時引進張應變、無應變和壓應變層，從而使失配得以相互補償，降低失配材料生長的困難，可獲得較厚有源層。
幾乎完全與BH結構FP腔激光器的制作工藝兼容，對制備技術無任何苛刻要求，便于實現。
由于有源區引入張應變材料層，可實現TM模材料增益大于TE模的材料增益，從而使獲得偏振不靈敏所需要的有源區條寬大大增加(1.5-3.0μm)，使制備容差增加，制備難度下降，同時也容易實現該種器件與其它器件的集成，特別是實現放大器與橫向模斑轉換器的集成，這對于提高放大器與光纖的耦合效率、減小插損、改善輸出光斑的遠場特性均有明顯好處。
采用此種有源區，不僅可獲得偏振不靈敏的光學放大器，而且可獲得偏振可控的發光管、激光器、探測器以及調制器。
實施例，請參閱圖5所示為該類器件的結構。可通過下述方法和步驟實現1)采用普通的LP-MOCVD(低壓金屬有機化學氣相沉積)生長技術在n型Inp緩沖層(約2μm)、InGaAsP下波導層、應變漸變有源區、上波導層(同下波導層)、InGaAs保護層；2)用等離子化學氣相沉積或熱氧化化學氣相沉積技術沉積300nm厚的SiO2；3)用傳統的光刻腐蝕技術腐蝕出臺條(寬約1.5-3.0μm)；4)采用LP-MOCVD生長技術進行電流限制區的二次外延(如p型Inp、n型Inp、p型Inp)形成掩埋異質結(BH)結構；5)采用傳統的光刻技術光刻出Inp窗口區；6)采用LP-MOCVD生長技術進行p型Inp層，高p型摻雜的InGaAs和InAs層及InP窗口的三次外延；7)用等離子化學氣相沉積或熱氧化化學氣相沉積技術沉積300nm厚的SiO2；8)采用傳統的光刻技術，開出SiO2窗口；9完成電極制作；10)待解離之后，對前后兩端面度膜，對于半導體光學放大器，需要鍍增透膜，使其剩余反射率為10-4以下。
在此給出圖2所示結構的應用實例。其結構為InGaAsP上、下波導層的波長為1.20μm，主躍遷波長(電子與輕空穴之間的躍遷和電子與重空穴之間的躍遷)為1.55μm，有源區中心為厚度為30nm的晶格匹配的InGaAsP四元層(電子與重空穴之間的躍遷為主躍遷，即TE模增益層)，向兩邊延伸分別為晶格失配度及厚度為-0.3％，25nm、-0.5％，20nm、-0.7％，15nm的張應變InGaAsP四元層(電子與輕空穴之間的躍遷為主躍遷，即TM模增益和TE模增益共有層)。隨著張應變程度的增加，相應地層的厚度在減小，依此保證我們所生長的有源層的晶體質量。
有源區條寬為3μm，盡管嚴重的不對稱(橫向與垂直方向)，但由于采用了張應變結構，仍能達到偏振不靈敏。InP窗口區的長度為30μm，放大器的總長為660μm。由于兩端鍍增透膜，是單程放大。
圖6為TE、TM模的放大自發輻射譜(ASE)。從這里可看出，TE模和TM模的強度基本相同，并且均有大的帶寬(1.51μm-1.59μm)，而且，在偏振不靈敏帶寬范圍內，增益波動小。
圖7為光纖到光纖的增益和工作電流關系。由圖可見，它的無損工作電流極低，盡管有源區體積不小，但由于倒梯形態密度，使得透明載流子密度減小，因此無損工作電流也不大。TE模和TM模的增益差僅為0.3dB。圖中分別給出了不同波長情況下的增益曲線。由此可見，可在1.53μm-1.57μm內獲得相近的偏振不靈敏增益特性。
通過此項發明，可以達到以下幾方面的效果1、提出一種新型的有源區結構(如圖2、圖3、圖4)，通過該種類型的有源區結構，使體材料有源區偏振性調整的自由度增加，包括體材料應變、厚度、不同應變層的順序以及有源區寬度，此外，注入電流對該有源區結構的偏振性更加敏感。如圖2，當注入電流低時，應該是TE偏振，當注入電流大時，應是TM模偏振，適當調整其工作電流，可獲得偏振不靈敏。因此，采用該種有源區結構和相應的波導結構，應可制得各種不同偏振的光電子器件，如發光管、激光器、放大器和探測器以及調制器。
2、克服利用體材料有源區制備半導體光學放大器(SOA)需要窄條寬的瓶頸，制備工藝簡單，與傳統的FP腔掩埋異質結激光器制備工藝兼容。由于采用該種有源區結構，可以保證在相應層的臨界厚度以內生長各種應變的體材料，并且可在應變層之間嵌入適當的無應變層以緩沖應變，這樣，盡管TE、TM模光學限制因子減小，但可適當生長大失配的張應變，從而使TM模材料增益》TE模材料增益，半導體光學放大器的條寬大大增加，可達3μm。
3、對于此種有源區結構制備的半導體光學放大器，可在大的電流和波長范圍內獲得偏振不靈敏。根據圖2、圖3的有源區能帶結構可以發現，對于僅提供TE模偏振的e-hh復合，隨著注入電流的變化，其帶邊復合波長范圍從1.496-1.55μm，而對于主要提供TM偏振的e-1h復合而言，盡管其帶邊復合波長控制在1.55μm，但是由于輕空穴的平面內有效質量大，因而同樣可在較大的電流范圍內獲得偏振不靈敏。
4、制備容差大，便于與其它器件集成。由于此種有源區制備的SOA，其有源區條寬可達3μm，對接部分容差相對較大，便于與InP窗口區和工藝簡單的橫向SSC模斑轉換器以及其它器件集成，從而可以減小光反饋，改善SOA遠場，提高SOA與光纖的耦合效率。
5、能夠采用多種結構改善器件性能。由于采用該種有源區結構，SOA均采用大面積的MOCVD生長技術即可完成，不存在生長的方向性，這樣，我們可采用光刻技術將SOA的有源區刻蝕成S形波導以增加器件的消光比，也可將InP窗口區刻蝕成斜角結構以減少光反饋。
6、對于此種有源區結構制備的SOA，可獲得低的透明電流以及無損操作電流。從該有源區結構的能帶圖可看出，無論電子還是空穴，均形成梯形態密度，該種形式的態密度對于電子和空穴的限制加強，在小的載流子密度下即可獲得增益，因而可獲得低的透明電流，同時InP窗口結構減小光反饋，適當鍍以增透膜，使腔面反射率可達10-4以下，這樣鏡面損耗大大減小，而且SSC使耦合效率提高，綜合以上效果，可使無損操作電流減小。
7、噪聲因子小。由于采用該有源區結構，其晶體的生長質量可保證，使晶體界面的缺陷減少，非輻射復合減少；采用張應變結構，其線寬因子減小，微分量子效率增加，同時由于態密度是梯形的，在k空間集中在k矢量很小的區域，因而可有效地降低價帶間吸收和俄歇復合，因而可獲得小的噪聲。
權利要求
1.一種偏振可控光電子器件的制備方法，其特征在于，包括如下步驟1)在n型銦磷襯底上一次性外延生長n型銦磷緩沖層、寬能帶的銦鎵砷(磷)光限制層、應變漸變的有源層、寬能帶的銦鎵砷(磷)光限制層以及銦鎵砷層；2)長二氧化硅層；3)光刻腐蝕出條形有源區，使光場對稱性增加，有利于降低器件的閾值電流和工作電流，改善器件的可靠性和穩定性；4)二次外延電流阻擋層，用以形成掩埋異質結構減少電流泄漏；5)光刻腐蝕出窗口區，用以生長銦磷窗口區以減少有源區光反饋；6)利用化學腐蝕去掉頂層銦鎵砷層；7)三次外延p型銦磷層和摻鋅的銦鎵砷電流接觸層；8)利用等離子體化學氣相沉積生長二氧化硅；9)開二氧化硅窗口；10)作電極；11)解理，在器件的兩個端面上鍍介質膜。
2.根據權利要求1所述的偏振可控光電子器件的制備方法，其特征在于，其步驟1中應變漸變有源層是指波長為1.3μm-1.63μm的銦鎵砷(磷)/銦磷材料，依次采用多種應變層，比如在同一有源區中，包括應變量為0.005％厚度為20nm、應變量為-0.005％的厚度為15nm和應變量為-0.01％的厚度為10nm的材料。
3.根據權利要求1所述的偏振可控光電子器件的制備方法，其特征在于，其步驟1中在這種波長為1.3μm-1.63μm的銦鎵砷(磷)/銦磷材料漸變應變有源區中，可將不同應力的材料層進行不同順序排列，使其對應光場分布在不同位置；比如可以先長10nm厚、應變為-0.005％的銦鎵砷(磷)，然后再長晶格匹配銦鎵砷(磷)20nm，最后再長應變為-0.005％的銦鎵砷(磷)15nm。
4.根據權利要求1所述的偏振可控光電子器件的制備方法，其特征在于，其步驟1中該應變漸變有源層材料可以是體材料，也可以是量子阱材料。
5.根據權利要求1所述的偏振可控光電子器件的制備方法，其特征在于，其步驟3中光刻腐蝕出條形有源區可以是沿(110)方向的直條、與(110)方向成某一角度的斜條，也可以是彎曲波導。
6.根據權利要求1所述的偏振可控光電子器件的制備方法，其特征在于，其步驟4中二次外延電流阻擋層可以是p型銦磷/n型銦磷/p型銦磷晶閘管結構，也可以是p型銦磷結構，還可以在這些電流阻擋層進行離子注入。
7.根據權利要求1所述的偏振可控光電子器件的制備方法，其特征在于，其步驟5中光刻腐蝕出窗口區可以是直條窗口區，也可以是斜角窗口區，還可以是椎形或喇叭口形窗口區。
8.根據權利要求1所述的偏振可控光電子器件的制備方法，其特征在于，其步驟1中對于這種漸變應變1.3-1.63μm的漸變應變有源區材料，可以調節應變量、應變層的厚度以及應變層的位置，從而靈活調節有源區的偏振態，制備出TE模偏振、TM模偏振或TE、TM模偏振不靈敏的激光器、放大器、發光管、調制器和探測器。
9.根據權利要求1所述的偏振可控光電子器件的制備方法，其特征在于，其步驟11中鍍介質膜可根據實際需要鍍反射膜或透射膜或一面高反，一面增透。
全文摘要
本發明一種新型偏振可控光電子器件的制備方法,是利用波長為1.3μm－1.63μm的銦鎵砷(磷)/銦磷材料,同時引進不同厚度的張應變、壓應變或晶格匹配層,隨意改變各應變層的位置,從而獲得對TE模和TM模具有相同放大增益效果的偏振不靈敏光學放大,實現對TE、TM模式增益的控制。
文檔編號H01S5/30GK1383218SQ01115459
公開日2002年12月4日 申請日期2001年4月26日 優先權日2001年4月26日
發明者董杰, 張瑞英, 王圩 申請人:中國科學院半導體研究所