GaN基金属‑超薄氧化物‑半导体的复合结构纳米激光器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种GaN基金属‑超薄氧化物‑半导体的复合结构纳米激光器，由基片和InGaN/GaN量子阱纳米柱组成，基片结构依次包括：SiO

The composite structure of nano laser and preparation method of GaN base metal ultra-thin oxide semiconductor

The invention discloses a nano composite structure of GaN base metal ultra-thin oxide semiconductor laser, composed of substrate and InGaN/GaN quantum well nanorods substrate structure comprises: SiO

【技术实现步骤摘要】
GaN基金属-超薄氧化物-半导体的复合结构纳米激光器及其制备方法
本专利技术专利涉及一种GaN基金属-超薄氧化物-半导体的复合结构纳米激光器及其制备方法，属于微纳光电子与激光器件应用领域。
技术介绍
III族氮化物半导体具有连续可调的宽能隙，在蓝绿以及紫外光电子器件中具有相当的优势。为了提高发光器件的效率和拓展器件的功能，研究者大量的采用低维量子结构，包括量子阱，量子线(纳米线)、纳米点等结构，同时使得器件能够在力学、生化、电磁以及光电子等多方面展示优异性能。一维纳米线(柱)量子结构因其具有良好的光学限制效应，形成光学微腔，根据费米黄金定则原理可加快辐射复合速率。具有纳米尺度的一维InGaN/GaN多量子阱结构相较于平面量子阱结构而言，由于异质外延导致的失配应力能够很大程度得以释放，可以生长获得晶体质量更好的量子阱结构；同时应力的释放，还能削减压电极化效应，压制/消除减量子限制斯塔克斯效应。另外，纳米线(柱)由于几何结构上的各向异性，一维纳米柱器件可以产生高线性偏振度的发光。目前，基于一维纳米线的发光二极管(LED)，激光器(LD)，太阳能电池，探测器等器件研制和专利技术，受到了学术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种GaN基金属‑超薄氧化物‑半导体的复合结构纳米激光器，由基片和InGaN/GaN量子阱纳米柱组成，基片结构自下至上依次包括：一SiO

【技术特征摘要】
1.一种GaN基金属-超薄氧化物-半导体的复合结构纳米激光器，由基片和InGaN/GaN量子阱纳米柱组成，基片结构自下至上依次包括：一SiO2-Si衬底；一蒸镀在SiO2-Si衬底上的金属层；一生长在金属层上的超薄氧化物层；所述InGaN/GaN量子阱纳米柱放置于超薄氧化物层表面，其结构依次包括：一蓝宝石衬底层；一生长在衬底层上的n型GaN层；一生长在n型GaN层上的InxGa1-xN/GaN量子阱有源层；一生长在InxGa1-xN/GaN量子阱有源层上的p型AlGaN阻挡层和p型GaN层。2.根据权利要求1所述的GaN基金属-超薄氧化物-半导体的复合结构纳米激光器，其特征在于：所述x范围：0.12≤x≤0.35，量子阱有源层发光波长在430nm至530nm，量子阱的周期数10～15个，p型AlGaN阻挡层和p型GaN层的总厚度为300～500nm。3.根据权利要求1或2所述的GaN基金属-超薄氧化物-半导体的复合结构纳米激光器，其特征在于：所述InGaN/GaN量子阱纳米柱为圆柱、椭圆柱或方柱，最大直径为100～400nm，高度为2.2～2.8μm。4.根据权利要求3所述的GaN基金属-超薄氧化物-半导体的复合结构纳米激光器，其特征在于：所述超薄氧化物为SiO2、Al2O3或者HfO2，超薄氧化物层厚度为6～12nm，表面粗糙度<0.1nm。5.根据权利要求4所述的GaN基金属-超薄氧化物-半导体的复合结构纳米激光器，其特征在于：所述金属层的金属从Ag、Au或Al中选择，厚度为23～28nm，表面粗糙度<0.1nm。6.根据权利要求5所述的GaN基金属-超薄氧化物-半导体的复合结构纳米激光器，其特征在于：所述SiO2-Si衬底由硅片和SiO2层组成，所述SiO2层厚度为200～400nm。7.一种GaN基金属-超薄氧化物-半导体的复合结构纳米激光器的制备方法，其步骤包括：(1)在InGaN/GaN量子阱外延片上...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘斌，陶涛，智婷，张荣，谢自力，陈鹏，陈敦军，韩平，施毅，郑有炓，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32