能帶邊緣型光子晶體雷射二極體

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

098128338

專利證號

I 419427

專利獲證名稱

能帶邊緣型光子晶體雷射二極體

專利所屬機關 (申請機關)

國立交通大學

獲證日期

2013/12/11

技術說明

本發明使用有機金屬化學氣相磊晶(MOCVD)等儀器製作氮化系列的雷射元件。此結構包含基板、反射鏡、低折射率層以及具有固定厚度的發光主動層，接著在發光主動層上製作光子晶體奈米結構。此反射鏡可以使用布拉格反射鏡或高反射率的金屬層或全角度反射鏡用以增加元件之發光效率。接著，使用固定厚度的發光主動層以及光子晶體結構搭配低折射率層，此結構可以有效的將光場侷限於主動發光層中，增加光場與光子晶體的交互作用，增加發光效率進而減少元件的操作電流密度，最後達到低電流操作下的雷射元件。其次，使用黃光微影及蝕刻技術製作電流侷限層、電流擴散層及金屬電極層。電流擴散層使電流均勻的散佈於元件中。電流侷限層使電流侷限於光子晶體結構以達到雷射操作的臨界電流密度。最後利用光子晶體的特性使光不但能垂直共振，更能在水平方向上共振達到光子晶體面射型雷射的效果。 The devices are grown and consisted of substrates, reflectors, low refractive index layers, and a light emitting layer with a fixed thickness by MOCVD and fabricated the photonic crystal nanostructures on the devices. The distributed Bragg reflectors, the metal layers with high reflectance, or the ohmic director reflectors as the mirrors in the whole devices can enhance the light emitting efficiency. Photonic crystal and low refractive index layers of the devices can confine the light field and enhance the coupling between light field and photonic crystal. The devices can also enhance the light emitting efficiency and reduce the threshold current density of the devices. Furthermore, the passivation layers, metal contact layer, the current spreading layers, and etching technique of the laser diodes can provide the laser devices suitable parameters and environment to achieve the laser behavior both in horizontal and vertical direction.

備註

本部(收文號1080035227)同意該校108年6月4日交大研產學字第1081004865號函申請終止維護專利。

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