【技术实现步骤摘要】
一种半导体激光器
[0001]本专利技术涉及半导体光电器件的
,特别是涉及一种半导体激光器。
技术介绍
[0002]激光器件广泛应用于显示、通讯、医疗、武器、制导、测距、切割、焊接等领域。激光器的各类很多,分类方式也多样,主要有固体、气体、液体、半导体和染料等类型激光器;与其他类型激光器相比,半导体激光器具有体积小、重量轻、寿命长、结构简单等优点。激光器与氮化物半导体发光二极管存在较大的区别,1)激光是由载流子发生受激辐射产生,光谱半高宽较小,亮度很高,单颗激光器输出功率可在W级,而氮化物半导体发光二极管则是自发辐射,单颗发光二极管的输出功率在mW级;2)激光器的使用电流密度达KA/cm2,比氮化物发光二极管高2个数量级以上,从而引起更强的电子泄漏、更严重的俄歇复合、极化效应更强、电子空穴不匹配更严重,导致更严重的效率衰减Droop效应;3)发光二极管自发跃迁辐射,无外界作用,从高能级跃迁到低能级的非相干光,而激光器为受激跃迁辐射,感应光子能量应等于电子跃迁的能级之差,产生光子与感应光子的全同相干光;4)原理不同:发光二极管为在外界电压作用下,电子空穴跃迁到量子阱或p
‑
n结产生辐射复合发光,而激光器需要激射条件满足才可激射,必须满足有源区载流子反转分布,受激辐射光在谐振腔内来回振荡,在增益介质中的传播使光放大,满足阈值条件使增益大于损耗,并最终输出激光。氮化物半导体激光器存在以下问题:1)内部晶格失配大、应变大引起极化效应强,QCSE量子限制Stark效应强限制激光器电激射增益的提高;2)内 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种半导体激光器,从下至上依次包括衬底、n型包覆层、下波导层,有源层、上波导层、电子阻挡层、p型包覆层和p型半导体,其特征在于,所述半导体激光器具有限制因子增强结构;所述限制因子增强结构由如下结构组成:上波导层从上到下至少具有2层In组分梯度层In
x
Ga1‑
x
N/In
y
Ga1‑
y
N,下波导层从上到下至少具有2层In组分梯度层In
z
Ga1‑
z
N/In
a
Ga1‑
a
N,有源层为In
b
Ga1‑
b
N/In
c
Al
d
Ga1‑
c
‑
d
N的量子阱结构,其中阱层为In
b
Ga1‑
b
N,垒层为In
c
Al
d
Ga1‑
c
‑
d
N,所述上波导层、下波导层和有源层的In组分形成In组分梯度:a<x<y≤z<b。2.如权利要求1所述的一种半导体激光器,其特征在于,所述上波导层的In组分梯度层In
x
Ga1‑
x
N/In
y
Ga1‑
y
N的In离子强度梯度100>y/x>2;所述下波导层的In组分梯度层In
z
Ga1‑
z
N/In
a
Ga1‑
a
N的In离子强度梯度100>z/x>2,1>a/z≥0。3.如权利要求2所述的一种半导体激光器,其特征在于,所述上波导层的In组分梯度层In
x
Ga1‑
x
N/In
y
Ga1‑
y
N的In离子强度分别为1.0E20~2.0E20(a.u.)和2E20~4E20(a.u.);所述下波导层的In组分梯度层In
z
Ga1‑
z
N/In
a
Ga1‑
a
N的In离子强度分别为2E20~4E20(a.u.)和0~1E16(a.u.)。4.如权利要求1所述的一种半导体激光器,其特征在于,所述上波导层、下波导层和有源层的In组分形成In组分梯度:a<x<y≤...
【专利技术属性】
技术研发人员:阚钦,
申请(专利权)人:安徽格恩半导体有限公司,
类型:发明
国别省市:
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