一种基于渐变波导层的小功率激光器及其制备方法技术

技术编号:27436428 阅读:82 留言:0更新日期:2021-02-25 03:26
本发明专利技术涉及一种基于渐变波导层的小功率激光器及其制备方法,激光器中(Al

【技术实现步骤摘要】
一种基于渐变波导层的小功率激光器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种基于渐变波导层的小功率激光器及其制备方法,属于光电子


技术介绍

[0002]GaInP/AlGaInP红光激光器具有价格低,寿命长的特点,在激光器指示及工业测量等领域有着广泛的应用前景。在这些应用中,较高的电光转换效率和良好的工作稳定性,不仅有助于减小器件的发热量,降低器件的散热成本,实现器件的小型化和便携化,提高半导体激光器的出光功率,同时决定了器件的使用寿命,成为当前的研究热点。
[0003]然而,GaInP和Al(Ga)InP材料导带带隙差小,容易产生载流子泄露,同时量子阱发出的光扩散到波导层外,导致载流子散射和吸收损耗,引起了激光器内损耗增加,电光转换效率降低;限制层和波导层组分变化较大,生长界面处点缺陷、位错等增多,在高电流密度下工作,产生大量电子空穴对、热梯度、潜在的应力场、有源区内的大量非辐射复合,促进了孤立的缺陷运动、增加、生长成簇,从而使半导体激光器性能退化。
[0004]目前广泛使用对称宽波导结构来降低内损耗,提高电光转换效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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In
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P下限制层包括由下到上依次设置的第一Al
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In
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P下限制层、第二Al
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In
x2
P下限制层,所述第一Al
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In
x2
P下限制层的厚度为0.5-2μm,掺杂浓度为1E17-5E18个原子/cm3,所述第二Al
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In
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P下限制层厚度为0.01-0.1μm,掺杂浓度为1E17-5E18个原子/cm3;所述Al
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In
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P上限制层包括由下到上依次设置第一Al
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In
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P上限制层和第二Al
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In
x12
P上限制层,所述第一Al
1-x12
In
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P上限制层的厚度为0.01-0.03μm,掺杂浓度为1E17-5E18个原子/cm3,所述第二Al
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In
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P上限制层的厚度为0.1-0.3μm,掺杂浓度为1E17-5E18个原子/cm3;进一步优选的,所述第一Al
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In
x2
P下限制层的厚度为0.95μm,掺杂浓度为1E18个原子/cm3,所述第二Al
1-x2
In
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P下限制层的厚度为0.03μm,掺杂浓度为1E18个原子/cm3;所述第一Al
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In
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P上限制层的厚度为0.02μm,掺杂浓度为7E17个原子/cm3,所述第二Al
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In
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P上限制层的厚度为0.15μm,掺杂浓度为5E17个原子/cm3。7.根据权利要求1所述的一种基于渐变波导层的小功率激光器,其特征在于,所述GaAs缓冲层的厚度为100-500nm,掺杂浓度为1E17-5E18个原子/cm3,所述Ga
1-x1
In
x1
P下过渡层的厚度为0.1-0.3μm,掺杂浓度为1E17-5E18个原子/cm3,所述(Al
1-x3
Ga
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)
y1
In
1-y1
P下限制层的厚度为0.01-0.1μm,掺杂浓度为1E17-5E18个原子/cm3,所述(Al
1-x6
Ga
x6
)
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In
1-y4
P下垒层的厚度为5-10nm,非故意掺杂,所述Ga
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In
x7
P下量子阱有源层的厚度为5-10nm,非故意掺杂,所述(Al
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Ga
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)
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In
1-y5
P上垒层的厚度为5-10nm,非故意掺杂,所述Ga
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In
x9
P上量子阱有源层的厚度为5-10nm,非故意掺杂,所述Ga
1-x13
In
x13
P腐蚀终止层的厚度为0.01-0.03μm,掺杂浓度为1E17-5E18个原子/cm3,所述第三Al
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In
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P上限制层的厚度为0.5-1μm,掺杂浓度为1E17-5E18个原子/cm3,所述Ga
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In
x15
P上过渡层的厚度为0.01-0.05μm,掺杂浓度为1E17-5E18个原子/cm3,所述GaAs帽层的掺杂浓度为1E19-1E20个原子/cm3;厚度为0.1-0.5μm;进一步优选的,所述GaAs缓冲层的厚度为300nm,掺杂浓度为4E18个原子/cm3,所述Ga
1-x1
In
x1
P下过渡层的厚度为0.2μm,掺杂浓度为1E18个原子/cm3;所述(Al
1-x3
Ga
x3
)
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In
1-y1
P下限制层的厚度为0.02μm,掺杂浓度为7E17个原子/cm3,所述(Al
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Ga
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)
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In
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P下垒层的厚度为7nm,所述Ga
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In
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P下量子阱有源层的厚度为5nm,所述(Al
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Ga
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)
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P上垒层的厚度为7nm,所述Ga
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In
x9
P上量子阱有源层的厚度为5nm,所述Ga
1-x13
In
x13
P腐蚀终止层的厚度为0.02μm,掺杂浓度为5E17个原子/cm3,所述Al
1-x14
In
x14
P第三上限制层的厚度为0.8μm,掺杂浓度为7E17个原子/cm3,
所述Ga
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In
x15
P上过渡层的厚度为0.01μm,掺杂浓度为1E18个原子/cm3,所述GaAs帽层的厚度为0.3μm。8.如权利要求1-7任一项所述的一种基于渐变波导层的小功率激光器的制备方法,其特征在于,生长步骤如下:(1)对所述GaAs衬底进行表面处理;(2)在所述GaAs衬底上成长所述GaAs缓冲层;(3)在所述GaAs缓冲层上生长所述Ga
x1
In
1-x1
P下过渡层;(4)在所述Ga
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In
1-x1
P下过渡层上生长所述Al
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In
x2
P下限制层;(5)在所述Al

【专利技术属性】
技术研发人员:刘飞朱振张新于军张东东
申请(专利权)人:山东华光光电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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