具有非对称In组分InGaN波导层的氮化镓基激光器制造技术

一种具有非对称In组分InGaN波导层的氮化镓基激光器，包括：GaN同质衬底；n型GaN同质外延层，制作在所述GaN同质衬底上；n型AlGaN限制层，制作在所述n型GaN同质外延层上；InGaN下波导层，制作在所述n型AlGaN限制层上；量子阱有源区，制作在所述InGaN下波导层上；GaN上波导层，制作在所述量子阱有源区上；p型AlGaN电子阻拦层，制作在所述GaN上波导层上；p型AlGaN限制层，制作在所述AlGaN电子阻挡层上；p型重掺杂GaN外延层，制作在所述p型AlGaN限制层上；p型欧姆电极，制作在所述p型重掺杂GaN层上；n型欧姆电极，制作在所述GaN同质衬底的下表面。本发明专利技术通过采用非对称的波导层结构能够有效地限制光场，改善光场分布，从而减小光学损耗，提高激光器的性能。

【技术实现步骤摘要】
具有非对称In组分InGaN波导层的氮化镓基激光器
本专利技术涉及半导体光电子器件
，尤其涉及一种具有非对称In组分InGaN波导层的氮化镓基激光器。
技术介绍
氮化镓基材料，包括GaN、AlN、InN及其合金，是继硅、砷化镓之后的第三代半导体，在军用及民用领域具有广泛的应用前景和研究价值。而作为第三代半导体器件，GaN基蓝紫光激光器具有体积小、效率高、寿命长以及响应速度快等优势，其在照明，固态存储方面有着显著的优势。近年来，人们在GaN基蓝紫光激光器方面取得了长足的进步，但想要实现低阈值、高功率的蓝紫光激光器仍然存在很多挑战。对激光器而言，光场的分布和吸收损耗是影响激光器性能的关键因素。一方面，采用薄的量子阱有源区结构无法有效地限制光场，使光场泄漏加剧，进而大大增加了阈值电流。另一方面，Mg掺杂的p型GaN层的光学损耗因子远远大于Si掺杂的n型GaN层以及未掺杂的区域，因此，向p型区域扩展的光场会加剧总光学损耗。在传统的激光器结构中，GaN波导层结构被用来限制光场。尽管这种结构对限制光场起到一定的作用，但单纯的GaN波导层结构并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有非对称In组分InGaN波导层的氮化镓基激光器，其特征在于，包括：/nGaN同质衬底；/nn型GaN同质外延层，制作在所述GaN同质衬底上；/nn型AlGaN限制层，制作在所述n型GaN同质外延层上；/nInGaN下波导层，制作在所述n型AlGaN限制层上；/n量子阱有源区，制作在所述InGaN下波导层上；/nGaN上波导层，制作在所述量子阱有源区上；/np型AlGaN电子阻拦层，制作在所述GaN上波导层上；/np型AlGaN限制层，制作在所述AlGaN电子阻挡层上；/np型重掺杂GaN外延层，制作在所述p型AlGaN限制层上；/np型欧姆电极，制作在所述p型重掺杂GaN层上；/n...

【技术特征摘要】
1.一种具有非对称In组分InGaN波导层的氮化镓基激光器，其特征在于，包括：
GaN同质衬底；
n型GaN同质外延层，制作在所述GaN同质衬底上；
n型AlGaN限制层，制作在所述n型GaN同质外延层上；
InGaN下波导层，制作在所述n型AlGaN限制层上；
量子阱有源区，制作在所述InGaN下波导层上；
GaN上波导层，制作在所述量子阱有源区上；
p型AlGaN电子阻拦层，制作在所述GaN上波导层上；
p型AlGaN限制层，制作在所述AlGaN电子阻挡层上；
p型重掺杂GaN外延层，制作在所述p型AlGaN限制层上；
p型欧姆电极，制作在所述p型重掺杂GaN层上；
n型欧姆电极，制作在所述GaN同质衬底的下表面。


2.如权利要求1所述的具有非对称In组分InGaN波导层的氮化镓基激光器，其特征在于，所述氮化镓同质衬底的厚度为200-1000μm。


3.如权利要求1所述的具有非对称In组分InGaN波导层的氮化镓基激光器，其特征在于，所述n型GaN同质外延层的厚度为0.2-1μm。


4.如权利要求1所述的具有非对称In组分InGaN波导层的氮化镓基激光器，其特征在于，所述n型AlGaN限制层为掺Si的n型AlGaN材料，其Al组分为0.01-0.1，厚度为0.2-1μm。


5.如权利要求1所述的具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：本钰豪，赵德刚，梁锋，杨静，刘宗顺，朱建军，陈平，
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