一种高效率蓝光半导体激光芯片制造技术

本发明专利技术涉及激光器技术领域，特别涉及一种高效率蓝光半导体激光芯片。本发明专利技术提供的蓝光半导体激光芯片中，量子阱有源区包括多个交叠的量子阱层和量子垒层，所述量子阱层沿生长方向依次为多个第一量子阱层、一个第二量子阱层和多个第三量子阱层，其中，沿生长方向的多个第一量子阱层厚度逐渐减少，In组分逐渐增加，沿生长方向的多个第三量子阱层厚度逐渐增加，In组分逐渐减少，本发明专利技术利用不同量子层之间的结构和In组分差异设计，有效减少了有源区的电子泄露，提高载流子复合效率，从而获得更高的光电转换效率。光电转换效率。光电转换效率。

【技术实现步骤摘要】
一种高效率蓝光半导体激光芯片


[0001]本专利技术涉及激光器
，特别涉及一种高效率蓝光半导体激光芯片。

技术介绍

[0002]GaN基蓝光LD广泛应用在激光显示、激光投影、激光照明、材料加工等领域，同时，在海底通讯和医疗领域也有着重要应用。虽然GaN基蓝光LD发展时间已久，然而随着应用领域的不断扩大，对GaN基蓝光LD性能需求不断提高，目前输出功率低和效率低仍是制约蓝光LD应用的关键问题。
[0003]目前，控制In组分是实现较高的蓝光激光器工作性能的常用技术手段之一，然而，复杂的组分控制方法会使蓝光半导体激光芯片的加工难度显著变高，现有技术用于较高的In组分加工会带来新的芯片结构缺陷，如晶格失配、热失配、堆垛层错等，反而引起激光芯片的性能下降。
[0004]现有技术中，另一种增加蓝光激光器工作效率的方案是在蓝光激光器的结构中加入电子阻挡层，使自由电子不能向外扩散，减少载流子泄露非辐射复合，从而提高激光器的效率，但是本专利技术的专利技术人发现，此方法会影响载流子注入，且电子阻挡层的设置会导致半导体激光器出现过度的自吸收和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效率蓝光半导体激光芯片，其特征在于，包括：衬底、以及在所述衬底上依次层叠生长的第一半导体层、量子阱有源区、电子阻挡层和第二半导体层；所述量子阱有源区包括多个交叠的量子阱层和量子垒层，所述量子阱层沿生长方向依次为多个第一量子阱层、一个第二量子阱层和多个第三量子阱层，其中，沿生长方向的多个第一量子阱层厚度逐渐减少，沿生长方向的多个第三量子阱层厚度逐渐增加，第二量子阱层的厚度不高于第一量子阱层和第三量子阱层厚度的最低值；所述量子阱层均为InGaN层，所述第一量子阱层的In组分由低到高渐变，所述第三量子阱层的In组分由高到低渐变，所述第二量子阱层的In组分不低于第一量子阱层、第三量子阱层In组分的最高值；所述量子垒层含有InGaN，且所述量子垒层的In组分含量低于所述量子阱层的In组分含量的最低值。2.根据权利要求1所述的高效率蓝光半导体激光芯片，其特征在于，所述多个第一量子阱层中，沿生长方向的第一量子阱层的厚度可表示为：；其中，表示沿生长方向的第个第一量子阱层的厚度，表示第二量子阱层的厚度，表示第一量子阱层的总层数，表示第一量子阱层的层序数，表示第一量子阱层厚度系数；所述多个第三量子阱层中，沿生长方向的第n个第三量子阱层的厚度可表示为：；其中，表示沿生长方向的第个第一量子阱层的厚度，表示第二量子阱层的厚度，表示第三量子阱层的总层数，表示第三量子阱层的层序数，表示第三量子阱层厚度系数。3.根据权利要求2所述的高效率蓝光半导体激光芯片，其特征在于，所述第三量子阱层厚度系数不小于所述第一量子阱层厚度系数，所述第三量子阱总层数不大于所述第一量子层总层数。4.根据权利要求1所述的高效率蓝光半导体激光芯片，其特征在于，所述第一量子阱层的In组分在第一量子阱层中随厚度线性增加，多个第一量子阱层的In组分随厚度线性增加的幅度相同；所述第三量子阱层的In组分在第一量子阱层中随厚度线性减少，多个第三量子阱层的In组分随厚度线性减少的幅度相同。5.根据权利要求4所述的高效率蓝光半导体激光芯片，其特征在于，相邻的第一量子阱层中，沿生长方向的第n层第一量子阱层的In组分最大值与沿生长方向的第n+1层第一量子阱层的In组分最小值相等；相邻的第三量子阱层中，沿生长方向的第n层第三量子阱层的In组分最小值与沿生长方向的第n+1层第三量子阱层的In组分最大值相等。6.根据权利要求1所述的高效率蓝光...

【专利技术属性】
技术研发人员：周少丰，陈华为，刘鹏，丁亮，覃紫唅，
申请(专利权)人：深圳市星汉激光科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：