采用金属-有机化学气相沉积法生长的8.2 um量子级联激光器的室温连续波操作。激光器被加工成双通道脊状波导，表面镀有厚厚的电镀金。在300 K时测量到的连续波输出功率为5.3 mW，阈值电流密度为2.63 kA cm2。室温下的测量增益接近理论设计，这使得激光器能够克服相对较高的波导损耗。
无横向再生的MOCVD室温连续波量子级联激光器设计和制造
量子级联（QC）激光器是一种很有前途和影响力的中红外光源，在化学传感、无线通信和对抗措施等领域具有潜在的应用前景。自1994年首次演示以来，通过改进激光设计，材料生长和包装，不断显著地改进了QC激光器的性能。到目前为止，使用固体源分子束外延（MBE）或气源MBE生长的波长为9.1和4-6 um的QC激光器已经证明了室温连续波（CW）操作，这是紧凑型非低温激光源的重要里程碑。金属有机化学气相沉积（MOCVD）zui近引起了人们的研究兴趣，因为它是工业界第1选择的技术，并且在QC激光器的商业化方面有前景。据报道，MOCVD是一种高性能的QC激光生长技术，首先采用低阈值脉冲操作，zui近，MOCVD生长的7.2 m QC激光器和MOCVD生长的5.1 m应变QC激光器使用埋藏异质结构设计进行室温连续操作。在这封信中，我们报告了一个mocvd生长的室温连续波QC激光器异质结构。该激光器被加工成双通道脊状波导，顶部镀有厚厚的电镀金，从而省去了更复杂的横向InP再生步骤。
图1.(a)基于双声子共振的具有四量子阱有源区的8.2-_x0016_m QC激光器的导带图的一部分和相关波函数的模平方。施加51kv /cm的电场。箭头表示激光跃迁。(b)基模强度分布图、层结构分布图和所用介质波导折射率实部分布图。
激光主动式区域基于双声子共振设计。活跃区和注入器一个周期的层序为44/18/9/57/11/54/12/45/25/34/14/33/13/32/15/31/19/29/23/27/ 25/27，其中in Al As势垒层为粗体，in Ga As井层为粗体，n掺杂层（cm）为下划线。电子能带图如图1(a)所示。第4和第3能级之间的激光跃迁能量设计为154兆电子伏，能级1、2和3每一级之间相隔大约一个光声子能量。3级与下一个下游注入器基态（147 meV）之间相对较大的能量间隔旨在抑制热回填效应。上能级的寿命设计为ps，下能级的寿命设计为2.11ps，偶极矩阵元为1.8 nm。
35个周期作为有源核心，夹在两个0.5 m厚的n掺杂（cm） In Ga as层之间。上层包层由2 m厚的n掺杂（1 cm） InP和1 m厚的n掺杂（cm） InP帽层组成。计算得到的基模强度分布图如图1(b)所示。计算得到波导损耗为6.6 cm，约束系数为0.67。
采用常规湿化学蚀刻技术制备了双通道脊波导激光器。沉积0.3 m厚的硅氮层用于侧壁保温。在顶部接触处蒸发Ti-Au （30/300 nm）后，在激光脊周围镀上一层m厚的金层，以实现有效的传热。为了便于切割，在厚的电镀金层中留下了小的间隙。晶圆减薄至150 m后，背面的Ge-Au （15/300 nm）接触蒸发。激光被安装在一个铜底座上，用In焊料和电线粘合。zui后，背面是高反射（HR）涂层的SiO -Ti-Au-SiO （400/15/100/100 nm）。
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