一种双异质结基电泵浦单模激光二极管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种双异质结基电泵浦单模激光二极管及其制备方法，该发明专利技术所述双异质结基电泵浦单模激光二极管包括p‑GaN衬底、n‑AlGaN衬底、PtNPs@ZnO:Ga复合微米线、MgO低介电绝缘层、Pt纳米薄膜层、Ni/Au薄膜电极；所述制备方法通过结合p‑GaN衬底和n‑AlGaN衬底以及在器件中引入MgO低介电绝缘层和Pt纳米薄膜层作为缓冲层，同时利用Pt纳米颗粒修饰ZnO微米线，从而筑构双异质结基电泵浦单模激光二极管。相较于现有技术，本发明专利技术可以有效限域光场以提高增益和降低界面处的光损耗，提高载流子的注入效率，在正向偏压下，实现了高品质电泵浦单模激光。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种激光二极管及其制备方法，具体涉及一种双异质结基电泵浦单模激光二极管及其制备方法。

技术介绍

1、近年来，电泵浦微纳米激光器因在光互连、光通信、生物传感、医学成像、3d显示等领域具有广阔的应用前景。一维zno微纳米线作为ⅱ-ⅵ族的直接带隙宽禁带半导体材料，其禁带宽度约3.37ev，室温下激子束缚能高达60mev，被广泛应用于紫外波段的发光二极管和探测器，另外，zno的微纳结构具有优异的单晶，天然的光学谐振腔，可控的结构与形貌，是实现高效发光和低阈值激光器件的理想材料，但是，由于o空位及zn间隙原子等本征缺陷的存在，zno晶体表现出n型导电性，而p型zno掺杂比较困难，制备高效、稳定及可重复的p-zno材料仍有很多问题，寻找制备工艺成熟的p型材料代替p-zno构建zno基异质结成为研究的热点，包括p-si、p-sno2、p-nio、p-co3o4、p-gan等，其中同属纤锌矿结构，与zno有非常接近的物理性质，禁带宽度为3.39ev的gan材料与zno的晶格失配率仅为1.9％，故而n-zno/p-gan异质结发光器件被许多研究人员开发和研究。本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种双异质结基电泵浦单模激光二极管，其特征在于，包括p-GaN衬底(1)、n-AlGaN衬底(2)、与p-GaN衬底(1)连接的第一Ni/Au薄膜电极(6)、与n-AlGaN衬底(2)连接的第二Ni/Au薄膜电极(7)，设置于p-GaN衬底(1)表面的MgO低介电绝缘层(4)、设置于MgO低介电绝缘层(4)表面的Pt纳米薄膜层(5)，设置于Pt纳米薄膜层(5)及n-AlGaN衬底(2)之间的PtNPs@ZnO:Ga复合微米线(3)，该复合微米线(3)同时与Pt纳米薄膜层(5)及n-AlGaN衬底(2)连接。

2.根据权利要求1所述的双异质结基电泵浦单模激光二极管，其特征在...

【技术特征摘要】

1.一种双异质结基电泵浦单模激光二极管，其特征在于，包括p-gan衬底(1)、n-algan衬底(2)、与p-gan衬底(1)连接的第一ni/au薄膜电极(6)、与n-algan衬底(2)连接的第二ni/au薄膜电极(7)，设置于p-gan衬底(1)表面的mgo低介电绝缘层(4)、设置于mgo低介电绝缘层(4)表面的pt纳米薄膜层(5)，设置于pt纳米薄膜层(5)及n-algan衬底(2)之间的ptnps@zno:ga复合微米线(3)，该复合微米线(3)同时与pt纳米薄膜层(5)及n-algan衬底(2)连接。

2.根据权利要求1所述的双异质结基电泵浦单模激光二极管，其特征在于，所述p-gan衬底(1)厚度为2～5μm，规格为1.0cm×0.5cm，空穴浓度为1017～1019/cm3，空穴迁移率为5～100cm2/v·s；所述n-algan衬底(2)厚度为2～5μm，规格为1.0cm×0.5cm，电子浓度为1017～1018/cm3，电子迁移率为5～50cm2/v·s。

3.根据权利要求1所述的双异质结基电泵浦单模激光二极管，其特征在于，所述第一ni/au薄膜电极(6)、第二ni/au薄膜电极(7)中ni和au的厚度分别为50nm、50nm。

4.一种如权利要求1至3中任一项所述双异质结基电泵浦单模激光二极管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的双异质结基电泵浦单模激光二极管的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述衬底退火是将p-gan衬底(1)和n-algan衬底(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜明明，徐凯，阚彩侠，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：