一种具有热导率增强上波导层的氮化镓半导体激光元件制造技术

本发明专利技术涉及一种具有热导率增强上波导层的氮化镓半导体激光元件。该半导体激光元件，包括由下至上依次相连的衬底、下包覆层、下波导层，有源层、上波导层、上包覆层，所述上波导层为热导率增强上波导层；该半导体激光元件通过设计上波导层的纵向声子速率分布、分离能分布、价带有效态密度分布以及横向声速分布，以形成热导率增强上波导层，降低泵浦能级到激光上能级的耦合率不为1的能量损失引起的热损耗，提升激光器的温度均匀性和热应力分布均匀性，降低热透镜效应和应力双折射效应，从而降低激光光束去极化和失真，提升远场FFP图像质量和光束质量因子，改善光斑输出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体光电器件的，具体涉及一种具有热导率增强上波导层的氮化镓半导体激光元件。

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、切割、精密焊接、高密度光存储等领域。激光器的种类很多，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，产生光子与本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有热导率增强上波导层的氮化镓半导体激光元件，包括由下至上依次相连的衬底、下包覆层、下波导层，有源层、上波导层、上包覆层，其特征在于，所述上波导层为热导率增强上波导层。

2.根据权利要求1所述的一种具有热导率增强上波导层的氮化镓半导体激光元件，其特征在于：所述热导率增强上波导层具有纵向声子速率、分离能、价带有效态密度和横向声速特征。

3.根据权利要求2所述的一种具有热导率增强上波导层的氮化镓半导体激光元件，其特征在于：所述热导率增强上波导层的纵向声子速率分布、分离能分布、价带有效态密度分布和横向声速分布均具有弧形分布。

4.根据权利要求3所述的...

【技术特征摘要】

1.一种具有热导率增强上波导层的氮化镓半导体激光元件，包括由下至上依次相连的衬底、下包覆层、下波导层，有源层、上波导层、上包覆层，其特征在于，所述上波导层为热导率增强上波导层。

2.根据权利要求1所述的一种具有热导率增强上波导层的氮化镓半导体激光元件，其特征在于：所述热导率增强上波导层具有纵向声子速率、分离能、价带有效态密度和横向声速特征。

3.根据权利要求2所述的一种具有热导率增强上波导层的氮化镓半导体激光元件，其特征在于：所述热导率增强上波导层的纵向声子速率分布、分离能分布、价带有效态密度分布和横向声速分布均具有弧形分布。

4.根据权利要求3所述的一种具有热导率增强上波导层的氮化镓半导体激光元件，其特征在于：所述热导率增强上波导层的纵向声子速率分布具有函数y＝(ax+1)/(ax-1)曲线分布，其中a＞1；

5.根据权利要求4所述的一种具有热导率增强上波导层的氮化镓半导体激光元件，其特征在于：所述热导率增强上波导层的纵向声子速率分布、分离能分布、价带有效态密度分布、横向声速分布具有如下关系：0＜c＜1＜a≤d≤b。

6.根据权利要求1所述的一种具有热导率增强上波导层的氮化镓半导体激光元件，其特征在于：所述热导率增强上波导层为ingan、gan、inn、alingan的任意一种或任意组合。

7.根据权利要求1所述的一种具有热导率增强上波导层的氮化镓半导体激光元件，其特征在于：所述有源层为阱层和垒层组成的周期结构，所述阱层为gan、ingan、inn、alinn、algan、aling...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓和清，郑锦坚，李水清，曹军，蔡鑫，胡志勇，蓝家彬，张江勇，
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：