【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体光电器件的，尤其涉及一种半导体激光元件。
技术介绍
1、激光器广泛应用于激光显示、激光电视、激光投影仪、通讯、医疗、武器、制导、测距、光谱分析、金属加工切割、精密焊接、高密度光存储、量子传感器等领域。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，全固态半导体激光器具有体积小、效率高、亮度高、方向性好、重量轻、稳定性好、寿命长、结构简单紧凑、小型化等优点。
2、氮化物半导体激光器存在激射后，多量子阱有源区载流子浓度饱和，双极性电导效应减弱，激光器的串联电阻增加，导致激光器电压上升，进而导致半导体激光器存在运行效率低的问题。
3、因此，亟需一种半导体激光元件，从而解决半导体激光器存在运行效率低的问题。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供一种半导体激光元件，以解决半导体激光器运行效率低的问题。
2、为了解决上述问题，本专利技术一实施例提供一种半导体激光元件，从下至上依次包括：衬底、下限制层、下波导层，有源层、上波导层、上限制层和p型半导体层；其中，所述p型半导体层在预设方向上的mg掺杂浓度分两段上升，第一段mg掺杂浓度上升角度为第一角度，第二段mg掺杂浓度上升角度为第二角度；
3、所述第一角度小于或等于所述第二角度；
4、所述预设方向，具体为：从上限制层往p型半导体层的方向。
5、作为上述方案的改进，所述第一角度的范围包括：-30°至
6、作为上述方案的改进，所述p型半导体层中在所述预设方向上的al掺杂浓度呈下降趋势，al掺杂浓度下降角度为第三角度；其中，所述第三角度的范围包括：30°至80°。
7、作为上述方案的改进，所述p型半导体层中在所述预设方向上的c掺杂浓度呈上升趋势，c掺杂浓度上升角度为第四角度；其中，所述第四角度的范围包括：15°至80°。
8、作为上述方案的改进，所述p型半导体层中在所述预设方向上的h掺杂浓度呈上升趋势，h掺杂浓度上升角度为第五角度；其中，所述第五角度的范围包括：15°至80°。
9、作为上述方案的改进，所述p型半导体层中在所述预设方向上的o掺杂浓度呈上升趋势，o掺杂浓度上升角度为第六角度；其中，所述第六角度的范围包括：0°至80°。
10、作为上述方案的改进，所述p型半导体层中在所述预设方向上的si掺杂浓度呈上升趋势，si掺杂浓度上升角度为第七角度；其中，所述第七角度的范围包括：0°至80°。
11、作为上述方案的改进，还包括：所述第二角度大于或等于所述第三角度，所述第三角度大于或等于所述第四角度，所述第四角度大于或等于所述第五角度，所述第五角度大于或等于所述第六角度，所述第六角度大于或等于所述第七角度，所述第七角度大于或等于所述第一角度。
12、作为上述方案的改进，所述下限制层、下波导层层、有源层、上波导层、上限制层、p型半导体各自包括：gan、algan、ingan、alingan、aln、inn、alinn、sic、ga2o3、bn、gaas、gap、inp、algaas、alingaas、algainp、ingaas、alinas、alinp、algap、ingap的其中一种或多种。
13、作为上述方案的改进，所述衬底包括：蓝宝石、硅、ge、sic、aln、gan、gaas、inp、蓝宝石与sio2复合衬底、蓝宝石与aln复合衬底、蓝宝石与sinx、mgal2o4、mgo、zno、zrb2、lialo2以及ligao2复合衬底的其中一种或多种。
14、由上可见，本专利技术具有如下有益效果：
15、本专利技术提供了一种半导体激光元件，从下至上依次包括：衬底、下限制层、下波导层，有源层、上波导层、上限制层和p型半导体层；其中，所述p型半导体层在预设方向上的mg掺杂浓度分两段上升，第一段mg掺杂浓度上升角度为第一角度，第二段mg掺杂浓度上升角度为第二角度；所述第一角度小于或等于所述第二角度；所述预设方向，具体为：从上限制层往p型半导体层的方向。通过设计p型半导体的分布和角度，使p型半导体层的表层形成高效的空穴扩展界面，而p型半导体与上限制层形成高效的空穴注入界面，降低p型半导体与上限制层的空穴注入势垒，降低激光器的价带带阶，提升p型半导体往上限制层的空穴注入与跃迁效率以及空穴输运效率，从而增强粒子数反转，降低激光器的阈值和电压，提升激光器的电激射增益和增益均匀性，提升激光功率和量子效率，进而解决半导体激光器运行效率低的问题。
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1.一种半导体激光元件，其特征在于，从下至上依次包括：衬底、下限制层、下波导层，有源层、上波导层、上限制层和p型半导体层；其中，所述p型半导体层在预设方向上的Mg掺杂浓度分两段上升，第一段Mg掺杂浓度上升角度为第一角度，第二段Mg掺杂浓度上升角度为第二角度；
2.根据权利要求1所述的半导体激光元件，其特征在于，所述第一角度的范围包括：-30°至30°；所述第二角度的范围包括：30°至80°。
3.根据权利要求2所述的半导体激光元件，其特征在于，所述p型半导体层中在所述预设方向上的Al掺杂浓度呈下降趋势，Al掺杂浓度下降角度为第三角度；其中，所述第三角度的范围包括：30°至80°。
4.根据权利要求3所述的半导体激光元件，其特征在于，所述p型半导体层中在所述预设方向上的C掺杂浓度呈上升趋势，C掺杂浓度上升角度为第四角度；其中，所述第四角度的范围包括：15°至80°。
5.根据权利要求4所述的半导体激光元件，其特征在于，所述p型半导体层中在所述预设方向上的H掺杂浓度呈上升趋势，H掺杂浓度上升角度为第五角度；其中，所述第五角度的范围包括：
6.根据权利要求5所述的半导体激光元件，其特征在于，所述p型半导体层中在所述预设方向上的O掺杂浓度呈上升趋势，O掺杂浓度上升角度为第六角度；其中，所述第六角度的范围包括：0°至80°。
7.根据权利要求6所述的半导体激光元件，其特征在于，所述p型半导体层中在所述预设方向上的Si掺杂浓度呈上升趋势，Si掺杂浓度上升角度为第七角度；其中，所述第七角度的范围包括：0°至80°。
8.根据权利要求7所述的半导体激光元件，其特征在于，还包括：所述第二角度大于或等于所述第三角度，所述第三角度大于或等于所述第四角度，所述第四角度大于或等于所述第五角度，所述第五角度大于或等于所述第六角度，所述第六角度大于或等于所述第七角度，所述第七角度大于或等于所述第一角度。
9.根据权利要求1所述的半导体激光元件，其特征在于，所述下限制层、下波导层层、有源层、上波导层、上限制层、p型半导体各自包括：GaN、AlGaN、InGaN、AlInGaN、AlN、InN、AlInN、SiC、Ga2O3、BN、GaAs、GaP、InP、AlGaAs、AlInGaAs、AlGaInP、InGaAs、AlInAs、AlInP、AlGaP、InGaP的其中一种或多种。
10.根据权利要求1所述的半导体激光元件，其特征在于，所述衬底包括：蓝宝石、硅、Ge、SiC、AlN、GaN、GaAs、InP、蓝宝石与SiO2复合衬底、蓝宝石与AlN复合衬底、蓝宝石与SiNx、MgAl2O4、MgO、ZnO、ZrB2、LiAlO2以及LiGaO2复合衬底的其中一种或多种。
...【技术特征摘要】
1.一种半导体激光元件，其特征在于，从下至上依次包括：衬底、下限制层、下波导层，有源层、上波导层、上限制层和p型半导体层；其中，所述p型半导体层在预设方向上的mg掺杂浓度分两段上升，第一段mg掺杂浓度上升角度为第一角度，第二段mg掺杂浓度上升角度为第二角度；
2.根据权利要求1所述的半导体激光元件，其特征在于，所述第一角度的范围包括：-30°至30°；所述第二角度的范围包括：30°至80°。
3.根据权利要求2所述的半导体激光元件，其特征在于，所述p型半导体层中在所述预设方向上的al掺杂浓度呈下降趋势，al掺杂浓度下降角度为第三角度；其中，所述第三角度的范围包括：30°至80°。
4.根据权利要求3所述的半导体激光元件，其特征在于，所述p型半导体层中在所述预设方向上的c掺杂浓度呈上升趋势，c掺杂浓度上升角度为第四角度；其中，所述第四角度的范围包括：15°至80°。
5.根据权利要求4所述的半导体激光元件，其特征在于，所述p型半导体层中在所述预设方向上的h掺杂浓度呈上升趋势，h掺杂浓度上升角度为第五角度；其中，所述第五角度的范围包括：15°至80°。
6.根据权利要求5所述的半导体激光元件，其特征在于，所述p型半导体层中在所述预设方向上的o掺杂浓度呈上升趋势，o掺杂浓度上升角度为第六角度；其中，所述第六角度的范围包括：0°至8...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑锦坚，张钰，胡志勇，蔡鑫，黄军，王星河，
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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