【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体激光器，更具体地，涉及一种algan基半导体激光器结构及其制备方法。
技术介绍
1、由于大功率半导体激光器的众多优点，fabry-perot(fp)大功率半导体激光器现已被广泛应用于生产加工、激光通信、医疗美容、自动控制以及军事武器等众多领域。鉴于fp大功率半导体激光器广泛的应用前景，各国纷纷加速实施大功率半导体激光器技术研发计划，布局大功率半导体激光器产业，使得fp半导体激光器及其相关产业得以迅速发展。
2、空穴注入是高al组分半导体激光器发展中面临的一大挑战。针对如何增强高al组分半导体激光器的空穴注入，主流方法有：能带工程、组分渐变空穴注入层、金属-绝缘薄层-半导体(mis)结构等。目前主流的fp半导体激光器有以ingan/gan为有源区的蓝、绿光激光器，algan系列的深紫外激光器与gaas系列的红光激光器等。无论何种材料和结构的激光器，都是旨在增强载流子注入，提高可靠性和电流注入均匀性，降低阈值电流，提高器件发光效率。为此研究人员开展了一系列研究，例如，现有技术公开了一种半导体激光器，包括衬底和有源区层与p型包覆层之间的p型电子阻挡层的半导体激光器，还包括p型应变层(p型alzin1-zas层，其中z>x)，p型应变层具有大的带隙，在p型电子阻挡层(p型alxin1-xas层)和p型覆盖层之间；此外，还有一种半导体激光器，在半导体激光器的上限制层的上、下表面各设置一层al组分渐变的p-algan极化诱导层，通过双层极化诱导p型掺杂的的方式增加空穴注入，减少电子泄漏，提高有源区载流子
3、然而，由于algan基深紫外半导体激光器的p区高al组分algan层mg的离化率依然很低，且空穴的迁移率较小，因此空穴注入效率较差，从而导致激光器的发光效率下降。
技术实现思路
1、本专利技术为克服上述现有技术所述空穴注入效率较差，影响fp激光器发光效率的缺陷，提供一种algan基半导体激光器结构及其制备方法。
2、为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
3、第一方面，一种algan基半导体激光器结构，沿外延生长方向包括：阴极电极、衬底层、下限制层、下波导层、量子阱有源层、上波导层、上限制层、脊波导层、阳极电极，所述阴极电极设置在所述衬底层下面，所述阳极电极设置在所述脊波导层上面；其中，所述脊波导层设置有倾斜侧壁，在所述倾斜侧壁上沉积有铁电材料，由于铁电材料与脊波导层的自发极化和压电极化效应，产生一个方向向下的极化电场，有利于空穴注入。
4、第二方面，一种algan基半导体激光器结构的制备方法，包括：
5、通过mocvd(metal-organic chemical vapor deposition，金属有机化合物化学气相沉淀)，在algan衬底层上依次外延生长下限制层、下波导层、量子阱有源区、上波导层、上限制层和脊波导层，得到关于algan基半导体激光器的外延片；
6、刻蚀所述脊波导层；
7、在刻蚀后的所述脊波导层上进一步梯度刻蚀出倾斜侧壁；
8、在所述倾斜侧壁上沉积铁电材料；
9、在所述铁电材料与所述脊波导层的上表面镀上阳极电极，在所述衬底层的下表面镀上阴极电极，得到所述algan基半导体激光器结构。
10、与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：
11、本专利技术公开了一种algan基半导体激光器结构及其制备方法，通过在所述脊波导层设置倾斜侧壁，并在倾斜侧壁上沉积铁电材料，由于铁电材料的极化电场与脊波导的自发极化和压电极化产生耦合效应，产生了与外加电压产生的电场方向相同的极化电场，有助于提高空穴漂移速度，提升空穴注入效率，提高了有源区内的空穴浓度，增加了器件的受激辐射复合率，改善了器件性能。
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1.一种AlGaN基半导体激光器结构，其特征在于，沿外延生长方向包括：阴极电极(108)、衬底层(101)、下限制层(102)、下波导层(103)、量子阱有源层(104)、上波导层(105)、上限制层(106)、脊波导层(107)、阳极电极(109)，所述阴极电极(108)设置在所述衬底层(101)下面，所述阳极电极(109)设置在所述脊波导层(107)上面；其中，所述脊波导层(107)设置有倾斜侧壁(112)，在所述倾斜侧壁(112)上沉积有铁电材料(111)，由于铁电材料(111)与脊波导层(107)的自发极化和压电极化效应，产生一个方向向下的极化电场，有利于空穴注入。
2.根据权利要求1所述的一种AlGaN基半导体激光器结构，其特征在于，所述铁电材料(111)包括κ-Ga2O3或AlScN，厚度为50nm-1μm。
3.根据权利要求1所述的一种AlGaN基半导体激光器结构，其特征在于，所述激光器结构还包括前端面(115)和后端面(116)，所述后端面(116)镀有反射膜(113)，所述前端面(115)镀有增透膜(114)。
4.根据权利要
5.根据权利要求3所述的一种AlGaN基半导体激光器结构，其特征在于，还包括钝化层(110)，所述钝化层(110)包覆除了所述阴极电极(108)、阳极电极(109)、所述前端面(115)以及所述后端面(116)以外的激光器上、下、左、右表面。
6.根据权利要求5所述的一种AlGaN基半导体激光器结构，其特征在于，所述钝化层的材质为SiO2，厚度为50nm-500nm。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种AlGaN基半导体激光器结构，其特征在于，包括以下至少之一：
8.一种AlGaN基半导体激光器结构的制备方法，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的一种AlGaN基半导体激光器结构的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：
10.根据权利要求8所述的一种AlGaN基半导体激光器结构的制备方法，其特征在于，所述倾斜侧壁(112)的深度为50nm-1μm。
...【技术特征摘要】
1.一种algan基半导体激光器结构，其特征在于，沿外延生长方向包括：阴极电极(108)、衬底层(101)、下限制层(102)、下波导层(103)、量子阱有源层(104)、上波导层(105)、上限制层(106)、脊波导层(107)、阳极电极(109)，所述阴极电极(108)设置在所述衬底层(101)下面，所述阳极电极(109)设置在所述脊波导层(107)上面；其中，所述脊波导层(107)设置有倾斜侧壁(112)，在所述倾斜侧壁(112)上沉积有铁电材料(111)，由于铁电材料(111)与脊波导层(107)的自发极化和压电极化效应，产生一个方向向下的极化电场，有利于空穴注入。
2.根据权利要求1所述的一种algan基半导体激光器结构，其特征在于，所述铁电材料(111)包括κ-ga2o3或alscn，厚度为50nm-1μm。
3.根据权利要求1所述的一种algan基半导体激光器结构，其特征在于，所述激光器结构还包括前端面(115)和后端面(116)，所述后端面(116)镀有反射膜(113)，所述前端面(115)镀有增透膜(114)。
4.根据权利...
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