一种具有自旋极化空穴隧穿层的半导体激光元件制造技术

技术编号:43370539 阅读:21 留言:0更新日期:2024-11-19 17:51
本发明专利技术提出了一种具有自旋极化空穴隧穿层的半导体激光元件,包括从下至上依次设置的衬底、下限制层、下波导层、有源层、上波导层、上限制层和自旋极化空穴隧穿层,所述上波导层和上限制层之间设置有自旋极化空穴隧穿层,所述自旋极化空穴隧穿层具有电子亲和能分布特性,提升空穴注入有源层的效率,增强自旋极化空穴的隧穿通道,提升有源层电子空穴的注入均匀性,从而增强激光元件受激辐射效率和峰值增益均匀性,降低激光元件的激发阈值,提升激光元件的模式增益、光功率和斜率效率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及半导体光电器件领域,尤其涉及一种具有自旋极化空穴隧穿层的半导体激光元件


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。

2、激光器与氮化物半导体发光二极管存在较大的区别:

3、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;

4、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;

5、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,而激光器本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有自旋极化空穴隧穿层的半导体激光元件,包括从下至上依次设置的衬底、下限制层、下波导层、有源层、上波导层和上限制层,其特征在于,所述上波导层和上限制层之间设置有自旋极化空穴隧穿层,所述自旋极化空穴隧穿层具有电子亲和能分布特性;

2.根据权利要求1所述的具有自旋极化空穴隧穿层的半导体激光元件,其特征在于,所述自旋极化空穴隧穿层具有弹性系数分布特性,所述自旋极化空穴隧穿层的弹性系数具有函数y2=ex-cosx曲线分布。

3.根据权利要求1所述的具有自旋极化空穴隧穿层的半导体激光元件,其特征在于,所述自旋极化空穴隧穿层具有电子有效质量分布特性,所述自旋极化空穴隧...

【技术特征摘要】

1.一种具有自旋极化空穴隧穿层的半导体激光元件,包括从下至上依次设置的衬底、下限制层、下波导层、有源层、上波导层和上限制层,其特征在于,所述上波导层和上限制层之间设置有自旋极化空穴隧穿层,所述自旋极化空穴隧穿层具有电子亲和能分布特性;

2.根据权利要求1所述的具有自旋极化空穴隧穿层的半导体激光元件,其特征在于,所述自旋极化空穴隧穿层具有弹性系数分布特性,所述自旋极化空穴隧穿层的弹性系数具有函数y2=ex-cosx曲线分布。

3.根据权利要求1所述的具有自旋极化空穴隧穿层的半导体激光元件,其特征在于,所述自旋极化空穴隧穿层具有电子有效质量分布特性,所述自旋极化空穴隧穿层的电子有效质量具有函数y3=exsinx曲线分布。

4.根据权利要求1所述的具有自旋极化空穴隧穿层的半导体激光元件,其特征在于,所述自旋极化空穴隧穿层具有电子迁移率分布特性,所述自旋极化空穴隧穿层的电子迁移率具有函数y4=x2ex曲线分布。

5.根据权利要求1所述的具有自旋极化空穴隧穿层的半导体激光元件,其特征在于,所述自旋极化空穴隧穿层还具有al/si元素比例分布特性,所述自旋极化空穴隧穿层的al/si元素比例具有函数y5=exsinx曲线分布。

6.根据权利要求1所述的具有自旋极化空穴隧穿层的半导体激光元件,其特征在于,所述自旋极化空穴隧穿层还具有mg/si元素比例分布特性,所述自旋极化空穴隧穿层的mg/si元素比例具有函数y6=exsinx曲线分布。

7.根据权利要求1所述的具有自旋极化空穴隧穿层的半导体激光元件,其特征在于,所述自旋极化空穴隧穿层为gan、ingan、inn、al...

【专利技术属性】
技术研发人员:阚宏柱郑锦坚黄军张会康寻飞林邓和清张江勇蓝家彬李晓琴刘紫涵
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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