半导体激光器制造技术

本发明专利技术提供一种半导体激光器，包括：条形波导，包括：欧姆接触层，欧姆接触层在半导体激光器的前腔面沿第一方向上的厚度逐渐递增，并形成为第一形状，用以平衡半导体激光器在第一方向上载流子的消耗，第一方向为半导体激光器的前腔面延伸至后腔面的方向；欧姆接触层的中心沿水平方向向两侧的厚度逐渐递增，并形成为第二形状，用以平衡半导体激光器在水平方向上载流子的消耗，水平方向垂直于第一方向

【技术实现步骤摘要】
半导体激光器


[0001]本专利技术涉及半导体
，涉及一种半导体激光器
。

技术介绍

[0002]半导体激光器具备功率高
、
可靠性强
、
寿命长
、
体积小以及成本低等诸多优点，广泛应用于泵浦
、
医疗
、
通信等领域
。
[0003]目前，半导体激光器前腔和后腔具有不同的腔面反射率，在纵向上光场分布不均匀，因此纵向上载流子消耗速率不同，导致载流子纵向空间烧孔效应，即前腔面处载流子消耗快
、
增益减少
。
同时前腔面初发热多，造成纵向温度不均匀，降低了激光器的效率以及最大输出功率
。
[0004]同时，由于半导体激光器条形波导在水平方向上中间与两侧消耗载流子速率不同，中间载流子消耗快，两侧载流子消耗慢，形成载流子横向空间烧孔效应
。
同时发热功率也不同，导致半导体激光器中间温度高，导致中间折射率升高，光场更为集中，降低了激光器的亮度和最大输出功率
。

技术实现思路

[0005](
一
)
技术方案
[0006]鉴于此，为了克服上述问题的至少一个方面，本专利技术的实施例提供一种半导体激光器，包括：条形波导
111
，包括：欧姆接触层
170
，欧姆接触层
170
在半导体激光器的前腔面沿第一方向上的厚度逐渐递增，并形成为第一形状，用以平衡半导体激光器在第一方向上载流子的消耗，第一方向为半导体激光器的前腔面延伸至后腔面的方向；欧姆接触层
170
的中心沿水平方向向两侧的厚度逐渐递增，并形成为第二形状，用以平衡半导体激光器在水平方向上载流子的消耗，水平方向垂直于第一方向
。
[0007]可选地，第一形状包括：阶梯形
、
梯形和椭圆形；第二形状包括：阶梯形
、
梯形和椭圆形
。
[0008]可选地，欧姆接触层
170
在半导体激光器前腔面与后腔面上的平均厚度比值包括1：2～1：
100。
[0009]可选地，欧姆接触层
170
在水平方向上中心与两侧的平均厚度比值包括1：2～1：
100。
[0010]可选地，欧姆接触层
170
在半导体激光器前腔面的平均厚度包括
20nm
～
300nm
，在半导体激光器后腔面的平均厚度包括
200nm
～
2000nm。
[0011]可选地，欧姆接触层
170
在水平方向上中心的平均厚度包括
20nm
～
300nm
，在水平方向上两侧的平均厚度包括
200nm
～
2000nm。
[0012]可选地，欧姆接触层
170
的材料包括砷化镓
、
砷化铝镓
、
磷化铟
、
氮化镓
、
氧化铟锡
。
[0013]可选地，条形波导
111
还包括：衬底
110
；下限制层
120
，位于衬底
110
的表面；下波导层
130
，生长下限制层
120
的表面；有源区
140
，生长在下波导层
130
远离下限制层
110
的一端
表面；上波导层
150
，生长在有源区
140
远离下波导层
130
的一端表面；上限制层
160
，生长在上波导层
150
远离上波导层
150
的一端表面，并与欧姆接触层
170
的表面相接触
。
[0014]可选地，该半导体激光器还包括：下电极
100
，设置在衬底
110
远离上限制层
120
的一端表面；上电极
180
，设置在欧姆接触层
170
远离上限制层
160
的一端表面；绝缘层
200
设置在条形波导
111
外，所述上电极
180
靠近下电级
100
的一端表面
。
[0015]可选地，该半导体激光器还包括：焊接层，设置在上电极
180
的表面，焊接层在半导体激光器的前腔面沿第一方向上的厚度逐渐递增，焊接层的中心沿水平方向向两侧的厚度逐渐递增
。
[0016](
二
)
有益效果
[0017]本专利技术所提供的半导体激光器，采用自前腔面到后腔面，自中心至两侧厚度逐渐递增的欧姆接触层，使得半导体激光器的注入电流密度重新分布，抑制了空间烧孔效应并提高了电流利用率，进而提高了半导体激光器的效率与功率；降低了温度的不均匀性，提高半导体激光器的亮度及最大输出功率
。
附图说明
[0018]图1示意性地示出了本专利技术实施例所提供的一种半导体激光器的结构示意图
。
[0019]图
2a
‑
2b
示意性地示出了本专利技术实施例所提供的欧姆接触层的形状示意图
。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术的目的
、
技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术作进一步的详细说明
。
[0021]需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本专利技术的保护范围
。
贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示
。
在可能导致对本专利技术的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造
。
[0022]并且图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本专利技术实施例的内容
。
再者，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤
。
位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件
。
[0023]图1示意性地示出了本专利技术实施例所提供的一种半导体激光器的结构示意图
。
[0024]如图一所示，该半导体激光器包括衬底
110
；下电极
100
，设置在衬底的下方；条形波导
111。
[0025]本实施例中，条形波导
111
包括衬底
110
；下限制层
120
；下波导层
130
，生长下限制层...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种半导体激光器，其特征在于，包括：条形波导
(111)
，包括：欧姆接触层
(170)
，所述欧姆接触层
(170)
在所述半导体激光器的前腔面沿第一方向上的厚度逐渐递增，并形成为第一形状，用以平衡所述半导体激光器在所述第一方向上载流子的消耗，所述第一方向为所述半导体激光器的前腔面延伸至后腔面的方向；所述欧姆接触层
(170)
的中心沿水平方向向两侧的厚度逐渐递增，并形成为第二形状，用以平衡所述半导体激光器在所述水平方向上载流子的消耗，所述水平方向垂直于第一方向
。2.
根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，包括：所述第一形状包括：阶梯形
、
梯形和椭圆形；所述第二形状包括：阶梯形
、
梯形和椭圆形
。3.
根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，包括：所述欧姆接触层
(170)
在所述半导体激光器前腔面与后腔面上的平均厚度比值包括
1∶2
～
1∶100。4.
根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，包括：所述欧姆接触层
(170)
在所述水平方向上中心与两侧的平均厚度比值包括
1∶2
～
1∶100。5.
根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，包括：所述欧姆接触层
(170)
在所述半导体激光器前腔面的平均厚度包括
20nm
～
300nm
，在所述半导体激光器后腔面的平均厚度包括
200nm
～
2000nm。6.
根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，包括：所述欧姆接触层
(170)
在所述水平方向上中心的平均厚度包括
20nm
～
300nm
，在所述水平方向上两侧的平均厚度包括
200nm
～
2000nm。7.
根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述欧姆接触层
(170)
的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑婉华，韩韧博，齐爱谊，渠红伟，周旭彦，王亮，
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：