一种具有谷极化自旋耦合层的半导体激光器制造技术

本发明专利技术公开了一种具有谷极化自旋耦合层的半导体激光器，涉及半导体光电器件技术领域。该半导体激光器，包括由下至上依次相连的衬底、下限制层、下波导层，有源层、上波导层、上限制层，所述上波导层与上限制层之间设有谷极化自旋耦合层；该半导体激光器通过自旋极化电子层增强激光元件的空穴自旋极化率，抑制Mg受主补偿效应，降低内部光学损耗，提升激光模式增益，并提升自旋波传播，提升水平扩展角，抑制光场模式泄漏到衬底，降低FFP的纵横比，改善远场图像FFP质量，提升聚焦光斑分辨率，同时，自旋极化电子层改变极化场调控自旋波共振模式，使导带和价带完全自旋极化，降低阈值电流密度，提升激光元件的光功率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体光电器件，具体涉及一种具有谷极化自旋耦合层的半导体激光器。

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、切割、精密焊接、高密度光存储等领域。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、重量轻、稳定性好、寿命长、结构简单紧凑、小型化等优点，激光器与氮化物半导体发光二极管存在较大的区别：1)激光是由载流子发生受激辐射产生，光谱半高宽较小，亮度很高，单颗激光器输出功率可在w级，而氮化物半导体发光二极管则是自发辐射，单颗发光二极管的输出功率在mw级；2)激光器的使用电流密度达ka/cm2，比氮化物发光二极管高2个数量级以上，从而引起更强的电子泄漏、更严重的俄歇复合、极化效应更强、电子空穴不匹配更严重，导致更严重的效率衰减droop效应；3)发光二极管自发跃迁辐射，无外界作用，从高能级跃迁到低能级的非相干光，而激光器为受激跃迁辐射，感应光子能量应等于电子跃迁的能级之差，产生光子与感应光子的全本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有谷极化自旋耦合层的半导体激光器，包括由下至上依次相连的衬底、下限制层、下波导层，有源层、上波导层、上限制层，其特征在于，所述上波导层与上限制层之间设有谷极化自旋耦合层。

2.根据权利要求1所述的一种具有谷极化自旋耦合层的半导体激光器，其特征在于：所述谷极化自旋耦合层设有特定的压电极化系数分布、热膨胀系数分布和晶格常数分布。

3.根据权利要求2所述的一种具有谷极化自旋耦合层的半导体激光器，其特征在于：所述谷极化自旋耦合层的压电极化系数分布具有函数y＝exsinx曲线分布；

4.根据权利要求3所述的一种具有谷极化自旋耦合层的半导体激光器，其特征...

【技术特征摘要】

1.一种具有谷极化自旋耦合层的半导体激光器，包括由下至上依次相连的衬底、下限制层、下波导层，有源层、上波导层、上限制层，其特征在于，所述上波导层与上限制层之间设有谷极化自旋耦合层。

2.根据权利要求1所述的一种具有谷极化自旋耦合层的半导体激光器，其特征在于：所述谷极化自旋耦合层设有特定的压电极化系数分布、热膨胀系数分布和晶格常数分布。

3.根据权利要求2所述的一种具有谷极化自旋耦合层的半导体激光器，其特征在于：所述谷极化自旋耦合层的压电极化系数分布具有函数y＝exsinx曲线分布；

4.根据权利要求3所述的一种具有谷极化自旋耦合层的半导体激光器，其特征在于：所述谷极化自旋耦合层具有特定al/h元素比例分布、in/h元素比例分布。

5.根据权利要求4所述的一种具有谷极化自旋耦合层的半导体激光器，其特征在于：所述谷极化自旋耦合层的al/h元素比例分布具有函数y＝exsinx曲线分布；

6.根据权利要求1所述的一种具有谷极化自旋耦合层的半导体激光器，其特征在于：所述谷极化自旋耦合层为ingan、gan、algan、alinn、alingan、aln、inn、bn、ga2o3的任意一种或任意组合，所述谷极化...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑锦坚，李晓琴，蓝家彬，黄军，刘紫涵，李水清，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：