量子级联发光结构的形成方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种量子级联发光结构的形成方法。

背景技术

量子级联激光器是基于耦合量子阱结构的导带中量子受限能态之间的隧穿和子带间跃迁的单极性器件。量子级联激光器的发光有源区由势垒层和量子阱层的复杂序列组成，通常使用能带工程来优化其电子传输和光学跃迁过程。为了产生设计的导带、保持净应变平衡状态并获得设计的发射波长，需要精确控制每个量子阱层的厚度和成分、以及每个势垒层的厚度和成分。

目前主流的量子级联激光器的生长方式包括分子术外延工艺和金属有机化合物化学气相沉积工艺，与分子术外延工艺相比，金属有机化合物化学气相沉积工艺更适合工业量产，但是，由于金属有机化合物化学气相沉积工艺的设备源管路较长，切换生长材料时存在延迟效应，这将导致不同材料膜的界面处的存在元素混合的情况。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于如何使形成量子级联发光结构中的有源层的能带结构接近设计结构的问题，从而提供一种量子级联发光结构的形成方法。

本发明提供一种量子级联发光结构的形成方法，包括：提供预设量子级联发光结构，预设量子级联发光结构包括多个层叠的预设有源层单元，所述预设有源层单元包括多个交替层叠的预设势垒层和预设势阱层，预设势垒层的预设材料为In

可选的，还包括：根据第一类预设势垒层的校准Al组分生长量子级联发光结构中的第一类势垒层；和/或，根据第一类预设势阱层的校准Ga生长量子级联发光结构中的第一类势阱层。

可选的，获取第一补偿函数，包括：获取第一类预设势垒层的预设厚度在不同特征厚度下对应的不同目标Al补偿组分；根据第一类预设势垒层的不同的特征厚度、以及对应的不同目标Al补偿组分，获取第一补偿函数。

可选的，获取第一类预设势垒层的预设厚度在不同特征厚度下对应的不同目标Al补偿组分，包括：

步骤S11：生长不同的第一测试量子级联发光结构，第一测试量子级联发光结构包括多个层叠的第一测试有源层单元，所述第一测试有源层单元包括多个交替层叠的第一测试势垒层和第一测试势阱层，各第一测试有源层单元中的一层第一测试势垒层为第一类第一测试势垒层、其余的第一测试势垒层为第二类第一测试势垒层，第一类第一测试势垒层的厚度小于阈值厚度，第二类第一测试势垒层的厚度大于阈值厚度，所述第一测试有源层单元中与第一类第一测试势垒层相邻的第一测试势阱层为第一类第一测试势阱层、其余的第一测试势阱层为第二类第一测试势阱层；不同的第一测试量子级联发光结构对应的第一类第一测试势垒层中的Al组分不同且对应的第一类第一测试势垒层的厚度相同；步骤S12：对不同的第一测试量子级联发光结构的第一实际发光波长进行测试；步骤S13：获取第一类第一测试势垒层的厚度和第一类预设势垒层的预设厚度均为特征厚度时，第一实际发光波长等于预设量子级联发光结构的预设波长时对应的第一类第一测试势垒层中的测试Al组分；步骤S14：根据与特征厚度对应的测试Al组分和所述预设Al组分的差值获取所述目标Al补偿组分；在不同的特征厚度下重复步骤S11至步骤S14，获取不同的特征厚度对应的所述目标Al补偿组分。

可选的，获取第二补偿函数，包括：获取第一类预设势垒层的预设厚度在不同的特征厚度下对应的第一类预设势阱层的不同目标Ga补偿组分；根据第一类预设势垒层的不同的特征厚度、以及对应的不同目标Ga补偿组分，获取第二补偿函数。

可选的，获取第一类预设势垒层的预设厚度在不同的特征厚度下对应的第一类预设势阱层的不同目标Ga补偿组分，包括：步骤S21：生长不同的第二测试量子级联发光结构，第二测试量子级联发光结构包括多个层叠的第二测试有源层单元，所述第二测试有源层单元包括多个交替层叠的第二测试势垒层和第二测试势阱层，各第二测试有源层单元中的一层第二测试势垒层为第一类第二测试势垒层、其余的第二测试势垒层为第二类第二测试势垒层，第一类第二测试势垒层的厚度小于阈值厚度，第二类第二测试势垒层的厚度大于阈值厚度，所述第二测试有源层单元中与第一类第二测试势垒层相邻的第二测试势阱层为第一类第二测试势阱层、其余的第二测试势阱层为第二类第二测试势阱层；不同的第二测试量子级联发光结构对应的第一类第二测试势阱层中的Ga组分不同，且不同的第二测试量子级联发光结构对应的第一类第二测试势阱层的厚度相同且对应的第一类第二测试势垒层的厚度相同；步骤S22：对不同的第二测试量子级联发光结构的第二实际发光波长进行测试；步骤S23：获取第一类第二测试势垒层的厚度和第一类预设势垒层的预设厚度均为特征厚度时，第二实际发光波长等于预设量子级联发光结构的预设波长时对应的第一类第二测试势阱层中的测试Ga组分；步骤S24：根据与特征厚度对应的测试Ga组分和所述预设Ga组分的差值获取所述目标Ga补偿组分；在不同的特征厚度下重复步骤S21至步骤S24，获取不同的特征厚度对应的所述目标Ga补偿组分。

可选的，根据第一补偿函数、第二补偿函数、预设势垒层中的预设Al组分以及预设势阱层中的预设Ga组分获取第一类预设势垒层的校准Al组分和第一类预设势阱层的校准Ga组分，包括：根据第一补偿函数和第二补偿函数获取第三函数，第三函数为第一类预设势垒层在特征厚度变化下目标Al补偿组分和目标Ga补偿组分等效对应的函数关系；根据第一补偿函数、和第一类预设势垒层的第一特征厚度获取第一类预设势垒层的第一目标Al补偿组分；设置第一类预设势垒层在第一特征厚度下具有第一Al补偿组分，第一Al补偿组分小于第一目标Al补偿组分；获取第一目标Al补偿组分和第一Al补偿组分的差值作为第二Al补偿组分；根据第三函数和第二Al补偿组分获取与第二Al补偿组分等效对应的第一Ga补偿组分；将第一Al补偿组分作为校准Al组分，将第一Ga补偿组分作为校准Ga组分。

可选的，根据第一补偿函数、第二补偿函数、预设势垒层中的预设Al组分以及预设势阱层中的预设Ga组分获取第一类预设势垒层的校准Al组分和第一类预设势阱层的校准Ga组分，包括：根据第一补偿函数和第二补偿函数获取第三函数，第三函数为第一类预设势垒层在特征厚度变化下目标Al补偿组分和目标Ga补偿组分等效对应的函数关系；根据第二补偿函数、和第一类预设势垒层的第一特征厚度获取第一类预设势阱层的第一目标Ga补偿组分；设置第一类预设势垒层在第一特征厚度下具有第一Ga补偿组分，第一Ga补偿组分小于第一目标Ga补偿组分；获取第一目标Ga补偿组分和第一Ga补偿组分的差值作为第二Ga补偿组分；根据第三函数和第二Ga补偿组分获取与第二Ga补偿组分等效对应的第一Al补偿组分；将第一Ga补偿组分作为校准Ga组分，将第一Al补偿组分作为校准Al组分。

本发明技术方案具有以下有益效果：

本发明技术方案提供的量子级联发光结构的形成方法，根据第一补偿函数和预设势垒层中的预设Al组分获取第一类预设势垒层的校准Al组分，或者，根据第二补偿函数和预设势阱层中的预设Ga组分获取第一类预设势阱层的校准Ga组分；或者，根据第一补偿函数、第二补偿函数、预设势垒层中的预设Al组分以及预设势阱层中的预设Ga组分获取第一类预设势垒层的校准Al组分和第一类预设势阱层的校准Ga组分。这样第一类预设势垒层的预设厚度和校准Al组分为生长量子级联发光结构的第一类势垒层提供依据，和/或第一类预设势阱层的预设厚度和校准Ga组分为生长量子级联发光结构的第一类势阱层提供依据。预设势垒层的预设Al组分和第二类预设势垒层的预设厚度为生长量子级联发光结构的第二类势垒层提供依据，预设势阱层的预设Ga组分和第二类预设势阱层的预设厚度生长量子级联发光结构的第二类势阱层提供依据。这样能补偿第一类势垒层的生长厚度小于阈值厚度对第一类势垒层中Al组分的影响，使实际生长的第一类势垒层和第一类势阱层之间的能量差接近第一类预设势垒层和第一类预设势阱层之间的能量差。形成量子级联发光结构中的有源层的能带结构接近设计结构的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例的一种量子级联发光结构的形成方法的流程图；

图2为各预设势垒层的材料组分一致且各预设势阱层的材料组分一致对应的能带图；

图3为在图2的基础上调整第一类预设势垒层的Al组分相对于第二类预设势垒层的Al组分增加对应的能带图；

图4为在图2的基础上调整第一类预设势垒层的Al组分相对于第二类预设势垒层的Al组分减小对应的能带图；

图5为预设量子级联发光结构的仿真发光波长随第一类预设势垒层的Al组分变化的示意图；

图6对图5中进行曲线拟合的示意图；

图7为在不同特征厚度下对应的不同目标Al补偿组分的第二拟合曲线图；

图8为各预设势垒层的材料组分一致且各预设势阱层的材料组分一致对应的能带图；

图9为在图8的基础上调整第一类预设势阱层的Ga组分相对于第二类预设势阱层的Ga组分减小对应的能带图；

图10为预设量子级联发光结构的仿真发光波长随第一类预设势阱层的Ga组分变化的示意图；

图11对图10中进行曲线拟合的示意图；

图12为在不同特征厚度下对应的不同目标Ga补偿组分的第四拟合曲线图；

图13为实际生长的量子级联发光结构的势垒层和势阱层的能带图；

图14为根据第一补偿函数和第二补偿函数获取的第三函数，第三函数为第一类预设势垒层在不同的特征厚度变化下目标Al补偿组分和目标Ga补偿组分等效对应的函数关系。

具体实施方式

经过研究发现：采用金属有机化合物化学气相沉积工艺形成量子级联激光器的过程中，当生长厚度低于1nm的InAlAs势垒层时，本该是InAlAs组分的势垒层实际上混入了Ga原子，成为InGaAlAs层，造成该势垒层的能量的下降，从而导致带隙宽度下降。且此时，当Ga原子和Al原子等量替换，InGaAlAs层的X射线衍射（XRD）的零级峰位将基本不会发生改变，无法直观看出势垒层的组分变化，但实际势垒层的能带结构已经与设计偏离，造成性能的恶化。

在此基础上，本申请实施方式提供一种量子级联发光结构的形成方法，使得形成量子级联发光结构中的有源层的能带结构接近设计结构，提升量子级联发光结构的性能。

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明一实施例提供一种量子级联发光结构的形成方法，参考图1，包括：

步骤S1:提供预设量子级联发光结构，预设量子级联发光结构包括多个层叠的预设有源层单元，所述预设有源层单元包括多个交替层叠的预设势垒层和预设势阱层，预设势垒层的预设材料为In

步骤S2:获取第一补偿函数，第一补偿函数为第一类预设势垒层的目标Al补偿组分随第一类预设势垒层的预设厚度在不同特征厚度下变化的函数；

步骤S3:获取第二补偿函数，第二补偿函数为第一类预设势阱层的目标Ga补偿组分随第一类预设势垒层的预设厚度在不同特征厚度下变化的函数;

步骤S4:根据第一补偿函数和预设势垒层中的预设Al组分获取第一类预设势垒层的校准Al组分，或者，根据第二补偿函数和预设势阱层中的预设Ga组分获取第一类预设势阱层的校准Ga组分；或者，根据第一补偿函数、第二补偿函数、预设势垒层中的预设Al组分以及预设势阱层中的预设Ga组分获取第一类预设势垒层的校准Al组分和第一类预设势阱层的校准Ga组分。

本实施例的量子级联发光结构的形成方法，根据第一补偿函数和预设势垒层中的预设Al组分获取第一类预设势垒层的校准Al组分，或者，根据第二补偿函数和预设势阱层中的预设Ga组分获取第一类预设势阱层的校准Ga组分；或者，根据第一补偿函数、第二补偿函数、预设势垒层中的预设Al组分以及预设势阱层中的预设Ga组分获取第一类预设势垒层的校准Al组分和第一类预设势阱层的校准Ga组分。这样第一类预设势垒层的预设厚度和校准Al组分为生长量子级联发光结构的第一类势垒层提供依据，和/或第一类预设势阱层的预设厚度和校准Ga组分为生长量子级联发光结构的第一类势阱层提供依据。预设势垒层的预设Al组分和第二类预设势垒层的预设厚度为生长量子级联发光结构的第二类势垒层提供依据，预设势阱层的预设Ga组分和第二类预设势阱层的预设厚度生长量子级联发光结构的第二类势阱层提供依据。这样能补偿第一类势垒层的生长厚度小于阈值厚度对第一类势垒层中Al组分的影响，使实际生长的第一类势垒层和第一类势阱层之间的能量差接近第一类预设势垒层和第一类预设势阱层之间的能量差。形成量子级联发光结构中的有源层的能带结构接近设计结构的问题。

进一步的，按照第一类预设势垒层的校准Al组分设置生长量子级联发光结构的第一类势垒层的第一目标Al组分并依据该第一目标Al组分设置生长第一类势垒层相应的气体流量参数。按照第一类预设势阱层的校准Ga组分设置生长量子级联发光结构的第一类势阱层的第一目标Ga组分并依据该第一目标Ga组分设置生长第一类势阱层相应的气体流量参数。按照预设势垒层的预设Al组分设置生长量子级联发光结构的第二类势垒层的第二目标Al组分并依据该第二目标Al组分设置生长第二类势垒层相应的气体流量参数。按照预设势阱层中的预设Ga组分设置生长量子级联发光结构的第二类势阱层的第二目标Ga组分并依据该第二目标Ga组分设置生长第二类势垒层相应的气体流量参数。这样补偿第一类势垒层的生长厚度小于阈值厚度对实际生长的第一类势垒层中Al组分的影响，使实际生长的第一类势垒层和第一类势阱层之间的能量差接近第一类预设势垒层和第一类预设势阱层之间的能量差。

下面结合图2至图14介绍本实施例的半导体发光结构的形成方法。

执行步骤S1:提供预设量子级联发光结构，预设量子级联发光结构包括预设有源层，所述预设有源层包括多个层叠的预设有源层单元，所述预设有源层单元包括多个交替层叠的预设势垒层和预设势阱层，预设势垒层的预设材料为In

所述预设有源层为超晶格结构。多个所述预设有源层单元在预设量子级联发光结构的层叠方向上为重复结构。在一个实施例中，所述预设有源层中不同的预设势阱层的预设材料一致且预设组分一致。在一个实施例中，所述预设有源层中不同的预设势垒层的预设材料一致且预设组分一致。所述预设有源层单元中的多个预设势垒层的厚度至少部分不同，所述预设有源层单元中的多个预设势阱层的厚度至少部分不同。任意一个所述预设有源层单元中的一层预设势垒层为第一类预设势垒层，其余的预设势垒层为第二类预设势垒层。所述预设有源层单元中与第一类预设势垒层相邻的预设势阱层为第一类预设势阱层、其余的预设势阱层为第二类预设势阱层。

第一类预设势垒层的预设厚度小于阈值厚度，第二类预设势垒层的预设厚度大于阈值厚度。也就是说，任意一个预设有源层单元中一层预设势垒层的预设厚度小于阈值厚度，将预设厚度小于阈值厚度的预设势垒层称为第一类预设势垒层。

第一类预设势阱层的厚度和第二类预设势阱层的厚度均大于阈值厚度。进一步的，在一个实施例中，每层预设势垒层的厚度大于第二类预设势垒层。预设势垒层的预设材料为In

预设势阱层的预设材料为In

需要说明的是，在其他实施例中，可以根据需要设置x的取值和y的取值，在此不做限制。

在一个实施例中，阈值厚度为1nm。在其他实施例中，可以根据需要设置阈值厚度。

预设量子级联发光结构还包括：预设衬底层；位于预设衬底层一侧的预设下限制层、预设下波导层、预设上波导层和预设上限制层，其中，预设有源层位于预设下波导层和预设上波导层之间。预设下限制层、预设下波导层、预设有源层、预设上波导层和预设上限制层和沿第一方向排布。

图2为各预设势垒层的材料组分一致且各预设势阱层的材料组分一致对应的能带图。图2中的横轴为预设有源层沿第一方向的位置（Position）坐标，单位为埃。图2的纵轴为预设势垒层和预设势阱层的能量（Energy），单位为eV。图2中凸起的条状柱的顶端代表预设势垒层的能量。图2中向下凹陷的条状柱的低端代表预设势阱层的能量。图2示意的是预设量子级联发光结构在加电压工作时候的能带图，因此预设势垒层沿第一方向的能量降低，预设势阱层沿第一方向的能量降低。

图3为在图2的基础上调整第一类预设势垒层A1的Al组分相对于第二类预设势垒层的Al组分增加对应的能带图。图3中的横轴为预设有源层沿第一方向的位置（Position）坐标，单位为埃。图3的纵轴为预设势垒层和预设势阱层的能量（Energy），单位为eV。

图4为在图2的基础上调整第一类预设势垒层A1的Al组分相对于第二类预设势垒层的Al组分减小对应的能带图。图4中的横轴为预设有源层沿第一方向的位置（Position）坐标，单位为埃。图4的纵轴为预设势垒层和预设势阱层的能量（Energy），单位为eV。

图5为预设量子级联发光结构的仿真发光波长（Wavelength）随第一类预设势垒层的Al组分变化的示意图。图5的横轴代表第一类预设势垒层的Al组分。图5的纵坐标为预设量子级联发光结构的仿真发光波长（Wavelength），单位为微米。图5中，第二类预设势垒层中的Al组分固定，预设势阱层中的Ga组分固定。图6对图5中进行曲线拟合的示意图，图6中得到第一拟合曲线。

在一个实施例中，第一拟合曲线为Y=aX+b。X代表第一类预设势垒层的Al组分，Y代表预设量子级联发光结构的仿真发光波长，a和b为第一拟合曲线中的系数。在一个实施例中，衡量第一拟合曲线的拟合优度的确定系数R

第一补偿函数为第一类预设势垒层的目标Al补偿组分随第一类预设势垒层的预设厚度在不同特征厚度下变化的函数。第一补偿函数中，当第一类预设势垒层的预设厚度在不同特征厚度下变化时，第二类预设势垒层预设厚度和预设势阱层的预设厚度固定不变，第一类预设势垒层的预设Al组分和第二类预设势垒层的预设Al组分相同且固定，第一类预设势阱层的预设Ga组分和第二类预设势阱层的预设Ga组分相同且固定。

在一个实施例中，获取第一补偿函数，包括：获取第一类预设势垒层的预设厚度在不同特征厚度下对应的不同目标Al补偿组分；根据第一类预设势垒层的不同的特征厚度、以及对应的不同目标Al补偿组分，获取第一补偿函数。

在一个实施例中，获取第一类预设势垒层的预设厚度在不同特征厚度下对应的不同目标Al补偿组分，包括：步骤S11：生长不同的第一测试量子级联发光结构，第一测试量子级联发光结构包括多个层叠的第一测试有源层单元，所述第一测试有源层单元包括多个交替层叠的第一测试势垒层和第一测试势阱层，各第一测试有源层单元中的一层第一测试势垒层为第一类第一测试势垒层、其余的第一测试势垒层为第二类第一测试势垒层，第一类第一测试势垒层的厚度小于阈值厚度，第二类第一测试势垒层的厚度大于阈值厚度，所述第一测试有源层单元中与第一类第一测试势垒层相邻的第一测试势阱层为第一类第一测试势阱层、其余的第一测试势阱层为第二类第一测试势阱层；不同的第一测试量子级联发光结构对应的第一类第一测试势垒层中的Al组分不同且对应的第一类第一测试势垒层的厚度相同；步骤S12：对不同的第一测试量子级联发光结构的第一实际发光波长进行测试；步骤S13：获取第一类第一测试势垒层的厚度和第一类预设势垒层的预设厚度均为特征厚度时，第一实际发光波长等于预设量子级联发光结构的预设波长时对应的第一类第一测试势垒层中的测试Al组分；步骤S14：根据与特征厚度对应的测试Al组分和所述预设Al组分的差值获取所述目标Al补偿组分；在不同的特征厚度下重复步骤S11至步骤S14，获取不同的特征厚度对应的所述目标Al补偿组分。

在一个实施例中，生长不同的第一测试量子级联发光结构，每个第一测试量子级联发光结构包括第一测试衬底层、第一测试下限制层、第一测试下波导层、第一测试有源层单元、第一测试上波导层和第一测试上限制层。根据预设衬底层生长第一测试衬底层，根据预设下限制层生长第一测试下限制层，根据预设下波导层生长第一测试下波导层，根据预设上波导层生长第一测试上波导层，根据预设上限制层生长第一测试上限制层。

在步骤S11中，不同的第一测试量子级联发光结构对应的第一类第一测试势垒层中的Al组分不同且对应的第一类第一测试势垒层的厚度相同，不同的第一测试量子级联发光结构对应的第二类第一测试势垒层中的Al组分相同且不同的第一测试量子级联发光结构对应的第二类第一测试势垒层的厚度相同，不同的第一测试量子级联发光结构对应的第一测试势阱层的Ga组分相同且不同的第一测试量子级联发光结构对应的第一测试势阱层的厚度相同。

在步骤S11中，根据第二类预设势垒层的预设厚度和预设Al组分生长第二类第一测试势垒层，根据预设势阱层的预设厚度和预设Ga组分生长第一测试势阱层。

在一个实施例中，示例性的，预设Al组分为0.64。

步骤S11中，不同的第一测试量子级联发光结构对应的第一类第一测试势垒层中的Al组分不同且对应的第一类第一测试势垒层的厚度相同。示例性的，不同的第一测试量子级联发光结构对应的第一类第一测试势垒层中的Al组分分别为0.60、0.62、0.64、0.66、0.68、0.70、0.72、0.74或0.76。

步骤S13中，获取第一类第一测试势垒层的厚度和第一类预设势垒层的预设厚度均为特征厚度时，第一实际发光波长等于预设量子级联发光结构的预设波长时对应的第一类第一测试势垒层中的测试Al组分。示例性的，特征厚度为5Å时，第一类第一测试势垒层的厚度和第一类预设势垒层的预设厚度均为5Å，第一实际发光波长等于预设量子级联发光结构的预设波长时对应的第一类第一测试势垒层中的测试Al组分为0.72。

步骤S14中，根据与特征厚度对应的测试Al组分和所述预设Al组分的差值获取所述目标Al补偿组分。示例性的，特征厚度为5Å时，测试Al组分为0.72，预设Al组分为0.64，目标Al补偿组分为0.08。

在一个实施例中，在不同的特征厚度下重复步骤S11至步骤S14，获取不同的特征厚度对应的目标Al补偿组分，示例性的，当特征厚度分别为6Å、7Å、8Å、9Å或10Å下重复步骤S11至步骤S14，得到特征厚度为6Å对应的目标Al补偿组分、特征厚度为7Å对应的目标Al补偿组分、特征厚度为7Å对应的目标Al补偿组分、特征厚度为9Å对应的目标Al补偿组分、特征厚度为10Å对应的目标Al补偿组分。

图7为在不同特征厚度下对应的不同目标Al补偿组分的第二拟合曲线图。在一个实施例中，第二拟合曲线为Z=mD

图8为各预设势垒层的材料组分一致且各预设势阱层的材料组分一致对应的能带图。图8中的横轴为预设有源层沿第一方向的位置（Position）坐标,单位为埃。图8中纵轴为预设势垒层和预设势阱层的能量（Energy），单位为eV。图8中凸起的条状柱的顶端代表预设势垒层的能量。图8中向下凹陷的条状柱的低端代表预设势阱层的能量。图8示意的是预设量子级联发光结构在加电压工作时候的能带图，因此预设势垒层沿第一方向的能量降低，预设势阱层沿第一方向的能量降低。

图9为在图8的基础上调整第一类预设势阱层B1的Ga组分相对于第二类预设势阱层的Ga组分减小对应的能带图。图9中的横轴为预设有源层沿第一方向的位置（Position）坐标，单位为埃。图9的纵轴为预设势垒层和预设势阱层的能量（Energy），单位为eV。

图10为预设量子级联发光结构的仿真发光波长随第一类预设势阱层的Ga组分变化的示意图。图10的横轴代表第一类预设势阱层的Ga组分。图10的纵坐标为预设量子级联发光结构的仿真发光波长（Wavelength），单位为微米。图10中，第二类预设势阱层的Ga组分固定，预设势垒层中的Al组分固定。图11对图10中进行曲线拟合的示意图，图11中得到第三拟合曲线。

在一个实施例中，第三拟合曲线为Y

第二补偿函数为第一类预设势阱层的目标Ga补偿组分随第一类预设势垒层的预设特征厚度在不同特征厚度下变化的函数。

在一个实施例中，获取第二补偿函数，包括：获取第一类预设势垒层的预设厚度在不同的特征厚度下对应的第一类预设势阱层的不同目标Ga补偿组分；根据第一类预设势垒层的不同的特征厚度、以及对应的不同目标Ga补偿组分，获取第二补偿函数。

在一个实施例中，获取第一类预设势垒层的预设厚度在不同特征厚度下对应的第一类预设势阱层的不同目标Ga补偿组分，包括：步骤S21：生长不同的第二测试量子级联发光结构，第二测试量子级联发光结构包括多个层叠的第二测试有源层单元，所述第二测试有源层单元包括多个交替层叠的第二测试势垒层和第二测试势阱层，各第二测试有源层单元中的一层第二测试势垒层为第一类第二测试势垒层、其余的第二测试势垒层为第二类第二测试势垒层，第一类第二测试势垒层的厚度小于阈值厚度，第二类第二测试势垒层的厚度大于阈值厚度，所述第二测试有源层单元中与第一类第二测试势垒层相邻的第二测试势阱层为第一类第二测试势阱层、其余的第二测试势阱层为第二类第二测试势阱层；不同的第二测试量子级联发光结构对应的第一类第二测试势阱层中的Ga组分不同，且不同的第二测试量子级联发光结构对应的第一类第二测试势阱层的厚度相同且对应的第一类第二测试势垒层的厚度相同；步骤S22：对不同的第二测试量子级联发光结构的第二实际发光波长进行测试；步骤S23：获取第一类第二测试势垒层的厚度和第一类预设势垒层的预设厚度均为特征厚度时，第二实际发光波长等于预设量子级联发光结构的预设波长时对应的第一类第二测试势阱层中的测试Ga组分；步骤S24：根据与特征厚度对应的测试Ga组分和所述预设Ga组分的差值获取所述目标Ga补偿组分；在不同的特征厚度下重复步骤S21至步骤S24，获取不同的特征厚度对应的所述目标Ga补偿组分。

在一个实施例中，生长不同的第二测试量子级联发光结构，每个第二测试量子级联发光结构包括第二测试衬底层、第二测试下限制层、第二测试下波导层、第二测试有源层单元、第二测试上波导层和第二测试上限制层。根据预设衬底层生长第二测试衬底层，根据预设下限制层生长第二测试下限制层，根据预设下波导层生长第二测试下波导层，根据预设上波导层生长第二测试上波导层，根据预设上限制层生长第二测试上限制层。

在步骤S21中，不同的第二测试量子级联发光结构对应的第一类第二测试势阱层中的Ga组分不同，不同的第二测试量子级联发光结构对应的第一类第二测试势阱层的厚度相同，不同的第二测试量子级联发光结构对应的第二类第二测试势阱层的Ga组分相同且不同的第二测试量子级联发光结构对应的第二类第二测试势阱层的厚度相同，不同的第二测试量子级联发光结构对应的第二测试势垒层的厚度相同，不同的第二测试量子级联发光结构对应的第二测试势垒层的Al组分相同。

在步骤S21中，根据第二类预设势阱层的预设厚度和预设Ga组分生长第二类第二测试势阱层，根据预设势垒层的预设厚度和预设Al组分生长第二测试势垒层。

在一个实施例中，预设Ga组分为0.42。

步骤S21中，不同的第二测试量子级联发光结构对应的第一类第二测试势阱层中的Ga组分不同，且不同的第二测试量子级联发光结构对应的第一类第二测试势阱层的厚度相同且对应的第一类第二测试势垒层的厚度相同。示例性的，不同的第二测试量子级联发光结构对应的第一类第二测试势阱层中的Ga组分分别为0.36、0.38、0.40、0.42、0.44、0.46、0.48、0.50或0.52。

步骤S23中，获取第一类第二测试势垒层的厚度和第一类预设势垒层的预设厚度均为特征厚度时，第二实际发光波长等于预设量子级联发光结构的预设波长时对应的第一类第二测试势阱层中的测试Ga组分。示例性的，特征厚度为5Å时，第一类第二测试势垒层的厚度和第一类预设势垒层的预设厚度均为5Å，第二实际发光波长等于预设量子级联发光结构的预设波长时对应的第一类第二测试势阱层中的测试Ga组分为0.38。

步骤S24中，根据与特征厚度对应的测试Ga组分和所述预设Ga组分的差值获取所述目标Ga补偿组分。示例性的，特征厚度为5Å时，测试Ga组分为0.38，预设Ga组分为0.42，目标Ga补偿组分为-0.04。

在一个实施例中，在不同的特征厚度下重复步骤S21至步骤S24，获取不同的特征厚度对应的目标Ga补偿组分，示例性的，当特征厚度分别为6Å、7Å、8Å、9Å或10Å下重复步骤S21至步骤S24，得到特征厚度为6Å对应的目标Ga补偿组分、特征厚度为7Å对应的目标Ga补偿组分、特征厚度为7Å对应的目标Ga补偿组分、特征厚度为9Å对应的目标Ga补偿组分、特征厚度为10Å对应的目标Ga补偿组分。

图12为在不同特征厚度下对应的不同目标Ga补偿组分的第四拟合曲线图。在一个实施例中，第四拟合曲线为Z

图14为根据第一补偿函数和第二补偿函数获取的第三函数，第三函数为第一类预设势垒层在不同的特征厚度变化下目标Al补偿组分和目标Ga补偿组分等效对应的函数关系。根据第三函数，能够依据第一类预设势垒层的特征厚度对应的目标Al补偿组分判断应该等效给相邻的第一类预设势阱层补偿多少Ga组分。图14中横轴为目标Al补偿组分，图14为“-（目标Al补偿组分）”。例如当目标Al补偿组分为负数，“-（目标Al补偿组分）为正数。

在一个实施例中，第三函数为Y

在一个实施例中，衡量第三函数的拟合优度的确定系数R

在一个实施例中，也可以目标Al补偿组分和目标Ga补偿组分的两种补偿方式结合，在给该第一类预设势垒层补偿Al组分的同时给相邻第一类预设势阱层补偿Ga组分。

在一个实施例中，根据第一补偿函数、第二补偿函数、预设势垒层中的预设Al组分以及预设势阱层中的预设Ga组分获取第一类预设势垒层的校准Al组分和第一类预设势阱层的校准Ga组分，包括：根据第一补偿函数和第二补偿函数获取第三函数，第三函数为第一类预设势垒层在特征厚度变化下目标Al补偿组分和目标Ga补偿组分等效对应的函数关系；根据第一补偿函数、和第一类预设势垒层的第一特征厚度获取第一类预设势垒层的第一目标Al补偿组分；设置第一类预设势垒层在第一特征厚度下具有第一Al补偿组分，第一Al补偿组分小于第一目标Al补偿组分；获取第一目标Al补偿组分和第一Al补偿组分的差值作为第二Al补偿组分；根据第三函数和第二Al补偿组分获取与第二Al补偿组分等效对应的第一Ga补偿组分；将第一Al补偿组分作为校准Al组分，将第一Ga补偿组分作为校准Ga组分。

在一个实施例中，根据第一补偿函数、第二补偿函数、预设势垒层中的预设Al组分以及预设势阱层中的预设Ga组分获取第一类预设势垒层的校准Al组分和第一类预设势阱层的校准Ga组分，包括：根据第一补偿函数和第二补偿函数获取第三函数，第三函数为第一类预设势垒层在特征厚度变化下目标Al补偿组分和目标Ga补偿组分等效对应的函数关系；根据第二补偿函数、和第一类预设势垒层的第一特征厚度获取第一类预设势阱层的第一目标Ga补偿组分；设置第一类预设势垒层在第一特征厚度下具有第一Ga补偿组分，第一Ga补偿组分小于第一目标Ga补偿组分；获取第一目标Ga补偿组分和第一Ga补偿组分的差值作为第二Ga补偿组分；根据第三函数和第二Ga补偿组分获取与第二Ga补偿组分等效对应的第一Al补偿组分；将第一Ga补偿组分作为校准Ga组分，将第一Al补偿组分作为校准Al组分。

在一个实施例中，根据第一类预设势垒层的校准Al组分生长量子级联发光结构中的第一类势垒层，且根据第一类预设势阱层的校准Ga生长量子级联发光结构中的第一类势阱层。使实际生长的第一类势垒层和第一类势阱层之间的能量差接近第一类预设势垒层和第一类预设势阱层之间的能量差。

在一个实施例中，根据第一补偿函数和预设势垒层中的预设Al组分获取第一类预设势垒层的校准Al组分。将预设势垒层中的预设Al组分的数值代入第一补偿函数中得到目标Al补偿组分。根据目标Al补偿组分和预设Al组分得到第一类预设势垒层的校准Al组分。在一个实施例中，根据第一类预设势垒层的校准Al组分生长量子级联发光结构中的第一类势垒层。使实际生长的第一类势垒层的Al组分和预设Al组分较为接近，实际生长的第二类势垒层的Al组分和预设Al组分较为接近。使实际生长的第一类势垒层和第一类势阱层之间的能量差接近第一类预设势垒层和第一类预设势阱层之间的能量差。

在一个实施例中，根据第二补偿函数和预设势阱层中的预设Ga组分获取第一类预设势阱层的校准Ga组分。将预设势阱层中的预设Ga组分的数值代入第二补偿函数中得到目标Ga补偿组分。根据目标Ga补偿组分和预设Ga组分得到第一类预设势阱层的校准Ga组分。在一个实施例中，根据第一类预设势阱层的校准Ga生长量子级联发光结构中的第一类势阱层。使实际生长的第一类势垒层和第一类势阱层之间的能量差接近第一类预设势垒层和第一类预设势阱层之间的能量差。图13为实际生长的量子级联发光结构的势垒层和势阱层的能带图，第一类势垒层A2和第一类势阱层B2之间的能量差接近第一类预设势垒层和第一类预设势阱层之间的能量差。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。