【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种垂直谐振器型发光元件，特别涉及一种具有多量子阱有源层的垂直谐振器型发光元件。
技术介绍
1、以往，已知一种垂直腔面发射激光器(vcsel：vertical cavity surfaceemitting laser)等垂直谐振器型发光元件，其具有使光相对于基板面垂直地谐振并使光沿与该基板面垂直的方向射出的结构。
2、在垂直谐振器型发光元件中，为了得到阈值电流低且高效的发光特性，通常在有源层中采用多量子阱(mqw：multiple quantum well)结构。
3、另外，例如，专利文献1记载了一种端面发光型氮化物半导体激光元件，其具有以降低最终量子阱层与电子势垒层之间的p侧光导层的电子和空穴浓度并提高内部量子效率为目的的结构。
4、专利文献2记载了一种面发射型半导体激光器，其具备第一至第四半导体多层膜反射镜且调节了半导体多层膜反射镜的al组成或杂质浓度，以促进低温下的沿横向的载流子扩散。
5、专利文献3记载了一种垂直腔面发射激光器，其目的在于促进对有源区的电流供给，降低阈值电流。该垂直腔面发射激光器包括具有开口部的绝缘层、覆盖开口部的透光性电极、以及经由该透光性电极设置在开口部上的由电介质材料制成的反射镜，在绝缘层与反射镜之间设置有导电性材料。
6、现有技术文献
7、专利文献
8、专利文献1：日本特开2014-131019号公报
9、专利文献2：日本特开2009-194102号公报
10、专利文献3：日本
技术实现思路
1、专利技术要解决的课题
2、在以往的垂直谐振器发光元件中，进一步降低阈值电流和提高发光效率成为课题。
3、本申请的专利技术人发现：改善多量子阱有源层内的空穴和电子的不均匀性与大幅提高元件特性有关。本申请专利技术是基于该见解而完成的，其目的在于提供一种低阈值电流且高发光效率的垂直谐振器型发光元件。
4、用于解决课题的手段
5、本专利技术的第一实施方式的垂直谐振器型发光元件，其具有：
6、第一反射镜；
7、n型半导体层，其形成在所述第一反射镜上；
8、有源层，其形成在所述n型半导体层上且由多量子阱构成；
9、最终阻挡层，其形成在所述有源层的最终量子阱上；
10、电子势垒层，其形成在所述最终阻挡层上；
11、p型半导体层，其形成在所述电子势垒层上；
12、电介质间隔层，其形成在所述p型半导体层上；以及
13、第二反射镜，其形成在所述间隔层上，
14、所述电子势垒层和所述p型半导体层内包含的由来自所述有源层的发光引起的驻波的波腹的数量和波节的数量分别为0或1，
15、在使所述最终阻挡层和所述有源层的层厚分别为hfb、hqw，使所述最终阻挡层的折射率为nfb，使所述有源层的等效折射率为nqw时，
16、[数学式1]
17、
18、其中、
19、所述有源层和所述最终阻挡层满足下式。
20、本专利技术的其它实施方式的垂直谐振器型发光元件，其具有：
21、第一反射镜；
22、第一n型半导体层，其形成在所述第一反射镜上；
23、有源层，其形成在所述n型半导体层上且由多量子阱构成；
24、最终阻挡层，其形成在所述有源层的最终量子阱上；
25、电子势垒层，其形成在所述最终阻挡层上；
26、p型半导体层，其形成在所述电子势垒层上；
27、作为电流限制层的隧道结层，其形成在所述p型半导体层上；
28、第二n型半导体层，其埋入所述隧道结层而形成；以及
29、第二反射镜，其形成在所述第二n型半导体层上，
30、所述电子势垒层和所述p型半导体层内包含的由来自所述有源层的发光引起的驻波的波腹的数量和波节的数量分别为0或1，
31、在使所述最终阻挡层和所述有源层的层厚分别为hfb、hqw，使所述最终阻挡层的折射率为nfb，使所述有源层的等效折射率为nqw时，
32、[数学式2]
33、
34、其中、
35、所述有源层和所述最终阻挡层满足下式。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种垂直谐振器型发光元件，其具有：
2.根据权利要求1所述的垂直谐振器型发光元件，其中，所述最终阻挡层内包含的所述驻波的波节和波腹的数量分别为1以上。
3.根据权利要求1或2所述的垂直谐振器型发光元件，
4.根据权利要求1至3中任一项所述的垂直谐振器型发光元件，其中，所述最终阻挡层具有λ/4(λ：介质内波长)以上的层厚。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的垂直谐振器型发光元件，其中，所述最终阻挡层内包含的波节的数量为2以上，波腹的数量为1以上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的垂直谐振器型发光元件，其中，所述有源层的层厚为λ/8(λ：介质内波长)以下。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的垂直谐振器型发光元件，其中，所述垂直谐振器型发光元件在阈值电流附近具有由激光振荡引起的微分电阻的最小值。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的垂直谐振器型发光元件，其中，所述第一反射镜是半导体DBR(Distributed Bragg Reflector)，所述第二反射镜是电介质DBR。
9
10.根据权利要求9所述的垂直谐振器型发光元件，其中，所述最终阻挡层内包含的所述驻波的波节和波腹的数量分别为1以上。
11.根据权利要求9或10所述的垂直谐振器型发光元件，其中，所述隧道结层以在所述隧道结层内存在所述驻波的波节的方式设置。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的垂直谐振器型发光元件，其中，所述最终阻挡层具有λ/4(λ：介质内波长)以上的层厚。
13.根据权利要求9至11中任一项所述的垂直谐振器型发光元件，其中，所述最终阻挡层内包含的波节的数量为2以上，波腹的数量为1以上。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的垂直谐振器型发光元件，其中，所述有源层的层厚为λ/8(λ：介质内波长)以下。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的垂直谐振器型发光元件，其中，所述垂直谐振器型发光元件在阈值电流附近具有由激光振荡引起的微分电阻的最小值。
16.根据权利要求9至15中任一项所述的垂直谐振器型发光元件，其中，所述第一反射镜和所述第二反射镜是半导体DBR。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种垂直谐振器型发光元件，其具有：
2.根据权利要求1所述的垂直谐振器型发光元件，其中，所述最终阻挡层内包含的所述驻波的波节和波腹的数量分别为1以上。
3.根据权利要求1或2所述的垂直谐振器型发光元件，
4.根据权利要求1至3中任一项所述的垂直谐振器型发光元件，其中，所述最终阻挡层具有λ/4(λ：介质内波长)以上的层厚。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的垂直谐振器型发光元件，其中，所述最终阻挡层内包含的波节的数量为2以上，波腹的数量为1以上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的垂直谐振器型发光元件，其中，所述有源层的层厚为λ/8(λ：介质内波长)以下。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的垂直谐振器型发光元件，其中，所述垂直谐振器型发光元件在阈值电流附近具有由激光振荡引起的微分电阻的最小值。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的垂直谐振器型发光元件，其中，所述第一反射镜是半导体dbr(distributed bragg reflector)，所述第二反射镜是电介质dbr。
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