1.一种三阶分布反馈太赫兹量子级联激光器结构,其特征在于,包括衬底、形成于所述衬底上的脊波导区以及形成于所述脊波导区中的三阶光栅结构;其中:
所述脊波导区自下而上依次包括下电极、夹层区及上电极;
所述夹层区自下而上依次包括下接触层、有源区及上接触层;
所述三阶光栅结构包括若干呈周期性排列的平行缝隙,所述缝隙上下贯穿所述上电极及所述夹层区;所述脊波导区中,所述三阶光栅结构的纵向占空比范围是8%-15%;
太赫兹波在所述有源区内产生,并通过所述三阶光栅结构的选模作用,从所述缝隙处出射,在空间中耦合到所述脊波导区的纵向两端。
2.根据权利要求1所述的三阶分布反馈太赫兹量子级联激光器结构,其特征在于:所述衬底包括n型GaAs衬底。
3.根据权利要求2所述的三阶分布反馈太赫兹量子级联激光器结构,其特征在于:所述n型GaAs衬底中掺杂有Si,其中,Si掺杂浓度范围是2×1018~5×1018cm-3。
4.根据权利要求1所述的三阶分布反馈太赫兹量子级联激光器结构,其特征在于:所述衬底的厚度范围是100~240μm。
5.根据权利要求1所述的三阶分布反馈太赫兹量子级联激光器结构,其特征在于:所述上电极的横向宽度小于所述有源区的横向宽度。
6.根据权利要求5所述的三阶分布反馈太赫兹量子级联激光器结构,其特征在于:所述上电极位于所述有源区上表面的中心,且所述上电极的横向宽度为所述有源区的横向宽度的50%~95%。
7.根据权利要求1所述的三阶分布反馈太赫兹量子级联激光器结构,其特征在于:所述有源区的横向宽度为亚波长尺度。
8.根据权利要求1所述的三阶分布反馈太赫兹量子级联激光器结构,其特征在于:所述缝隙的横向宽度为所述上电极的横向宽度的50%~95%。
9.根据权利要求1所述的三阶分布反馈太赫兹量子级联激光器结构,其特征在于:所述上电极的纵向宽度小于所述有源区的纵向宽度。
10.根据权利要求9所述的三阶分布反馈太赫兹量子级联激光器结构,其特征在于:所述上电极的纵向第一端与所述有源区纵向第一端之间的距离为50~150μm;所述上电极的纵向第二端与所述有源区纵向第二端之间的距离为50~150μm。
11.一种三阶分布反馈太赫兹量子级联激光器结构的制作方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:提供一基板,在所述基板上自下而上依次形成刻蚀阻挡层、上接触层、有源区、下接触层及第一键合金属层;
S2:提供一衬底,在所述衬底上表面形成第二键合金属层;
S3:通过所述第一键合金属层及第二键合金属层将所述基板与所述衬底键合;所述第一键合金属层及第二键合金属层共同构成下电极;
S4:减薄所述衬底,并去除所述基板及所述刻蚀阻挡层,将所述上接触层减薄至预设厚度;然后在所述上接触层表面形成上电极;其中,所述下接触层、有源区及上接触层构成夹层区,所述下电极、夹层区及上电极构成脊波导区;
S5:刻蚀所述脊波导区,在所述脊波导区中形成三阶光栅结构,其中,所述三阶光栅结构包括若干呈周期性排列的平行缝隙,所述缝隙上下贯穿所述上电极及所述夹层区。
12.根据权利要求11所述的三阶分布反馈太赫兹量子级联激光器结构的制作方法,其特征在于:于所述步骤S5中,首先在所述脊波导区表面形成一硬掩膜层,然后在所述硬掩膜层中形成与所述三阶光栅结构相对应的开口,再通过所述开口对所述脊波导区进行刻蚀,得到所述缝隙。
13.根据权利要求11所述的三阶分布反馈太赫兹量子级联激光器结构的制作方法,其特征在于:所述第一键合金属层及第二键合金属层均包括Ti/Au复合层。
14.根据权利要求11所述的三阶分布反馈太赫兹量子级联激光器结构的制作方法,其特征在于:还包括步骤S6:在减薄后的所述衬底表面形成背面电极。
15.根据权利要求11所述的三阶分布反馈太赫兹量子级联激光器结构的制作方法,其特征在于:还包括步骤S7:将解离的激光器管芯,通过铟片焊接在铜热沉上,采用金丝焊线实现电注入。