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窄条选区外延(NSAG)技术不仅可以通过改变掩模图形来控制材料的厚度和组份,而且可以通过材料生长自动形成三维波导。NSAG技术有望解决AlGaInAs材料在器件制作过程中的氧化问题,使AlGaInAs材料在光子器件制作中得到更加广泛的应用。本论文围绕NSAG技术研制AlGaInAs MQW DFB BH激光器展开以下几方面的工作:
①采用NSAG技术生长了AlGaInAs体波导和MQW波导。体波导的界面平整光滑,最小宽度约1μm,厚度增强因子最大为1.8,带隙波长最大偏调量为79nm。MQW波导的阱垒的界面清晰,最小宽度约2阳,带隙波长的最大偏调量为73nm;
②将NSAG技术生长的AlGaInAs MQW有源区和非选区外延生长电流阻挡层制作的掩埋异质结构结合起来制作了AlGaInAs MQW BH激光器,内量子效率为85%,内部损耗系数为6.7cm-1;
③引入SiO2光栅掩模充当在InP衬底上刻制光栅时的掩蔽,并且使用Si02光栅掩模充当在InP光栅表面选区外延生长InGaAsP吸收层时的掩蔽,在InP衬底表面制作了吸收型增益耦合光栅;
④通过在InGaAsP吸收层光栅表面大面积生长InP缓冲层的方法,成功的在InP衬底表面制作了吸收型增益耦合光栅;
⑤将在InP衬底上制作的吸收型增益耦合光栅、NSAG技术生长的AlGaInAs MQW和非选区外延生长电流阻挡层制作的掩埋异质结构结合起来制作了AlGaInAs MQW DFBBH激光器,所测样品单模成品率接近100%,特征温度约70K,调制带宽达到8GHz。