具有AlInN镁反向扩散阻挡层的氮化镓基紫外激光器制造技术

一种具有AlInN镁反向扩散阻挡层的氮化镓基紫外激光器包括一氮化镓同质衬底；一n型同质外延层；一n型限制层；一n型波导层；一有源区；一AlInN镁反向扩散阻挡层；一p型电子阻挡层；一p型波导层；一p型限制层，其制作在p型波导层上，该p型限制层的中间为一凸起的脊形；一p型掺杂/p型重掺接触层，其制作在p型限制层凸起的脊形上；一p型欧姆电极以及一n型欧姆电极。本发明专利技术使p型掺杂区域远离量子阱有源区，降低了镁杂质的扩散长度，增大了光学限制因子，降低了激光器的阈值。

【技术实现步骤摘要】
具有AlInN镁反向扩散阻挡层的氮化镓基紫外激光器
本专利技术涉及半导体光电子器件领域，特别是一种具有AlInN镁反向扩散阻挡层的氮化镓基紫外激光器。
技术介绍
对于氮化镓基半导体激光器，p型掺杂材料是影响激光器特性的关键因素之一。目前p型掺杂的杂质以镁元素为主(Magnesium，Mg)，外延生长之后，采用快速热退火技术抑制生长过程中氢杂质对镁的钝化，激活镁杂质，获得电阻率低的p型材料。氮化镓基激光器的p型掺杂材料包括GaN、AlGaN、InGaN以及它们的复合结构。在激光器结构中，常见的p型掺杂材料包括p型AlGaN电子阻挡层、p型GaN/AlGaN/InGaN波导层、p型AlGaN限制层和p型GaN/AlGaN/InGaN欧姆接触层。上述p型掺杂材料提供了激光器所需的空穴注入和欧姆接触电极，但同时对激光器也存在着不利影响，主要包括三个方面：1.p型掺杂增大了激光器的内损耗。p型掺杂材料对波长大于带间跃迁发光波长的光存在着由自由载流子吸收和杂质吸收引起的吸收，这是激光器内损耗的主要来源。例如，在405nm波长附近，掺Mg的p本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有AlInN镁反向扩散阻挡层的氮化镓基紫外激光器，包括：/n一氮化镓同质衬底；/n一n型同质外延层，其制作在氮化镓同质衬底上；/n一n型限制层，其制作在n型同质外延层上；/n一n型波导层，其制作在n型限制层上；/n一有源区，其制作在n型波导层上；/n一AlInN镁反向扩散阻挡层，其制作在有源区上；/n一p型电子阻挡层，其制作在AlInN镁反向扩散阻挡层上；/n一p型波导层，其制作在p型电子阻挡层上；/n一p型限制层，其制作在p型波导层上，该p型限制层的中间为一凸起的脊形；/n一p型掺杂/p型重掺接触层，其制作在p型限制层凸起的脊形上；/n一p型欧姆电极，其制作在p型掺杂/p型重掺接触...

【技术特征摘要】
1.一种具有AlInN镁反向扩散阻挡层的氮化镓基紫外激光器，包括：
一氮化镓同质衬底；
一n型同质外延层，其制作在氮化镓同质衬底上；
一n型限制层，其制作在n型同质外延层上；
一n型波导层，其制作在n型限制层上；
一有源区，其制作在n型波导层上；
一AlInN镁反向扩散阻挡层，其制作在有源区上；
一p型电子阻挡层，其制作在AlInN镁反向扩散阻挡层上；
一p型波导层，其制作在p型电子阻挡层上；
一p型限制层，其制作在p型波导层上，该p型限制层的中间为一凸起的脊形；
一p型掺杂/p型重掺接触层，其制作在p型限制层凸起的脊形上；
一p型欧姆电极，其制作在p型掺杂/p型重掺接触层上；以及
一n型欧姆电极，其制作在氮化镓同质衬底的底部。


2.如权利要求1所述的氮化镓基紫外激光器，其特征在于，
所述氮化镓同质衬底包括n型掺杂的自支撑氮化镓材料厚度为200至1000μm。


3.如权利要求1所述的氮化镓基紫外激光器，其特征在于，
所述n型同质外延层包括n型GaN同质外延层，其中n型GaN同质外延层为掺Si的n型GaN，厚度为1至10μm；
所述n型限制层包括n型AlGaN限制层，其中n型AlGaN限制层为掺Si的n型AlGaN，Al组分为0.01至1，厚度为10至1000nm。


4.如权利要求1所述的氮化镓基紫外激光器，其特征在于，
所述n型波导层包括n型AlGaN波导层，其中n型AlGaN波导层为掺Si的n型AlGaN，Al组分为0.01至1，厚度为50至300nm。


5.如权利要求1所述的氮化镓基紫外激光器，其特征在于，
所述有源区包括InGaN/AlGaN量子阱有源区，其中InG...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈平，赵德刚，朱建军，刘宗顺，杨静，梁锋，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11