一种半导体激光元件制造技术

本发明专利技术公开了一种半导体激光元件，从下至上依次包括衬底、下包覆层、下波导层、有源层、上波导层、第一上包覆层、电子阻挡层、第二上包覆层，所述下包覆层与下波导层之间具有第一跳模抑制层；所述第一上包覆层与上波导层之间具有第二跳模抑制层；所述电子阻挡层位于第一上包覆层和第二上包覆层之间。本发明专利技术第一跳模抑制层和第二跳模抑制层的击穿场强、电子有效质量和电子亲和能的变化角度和变化曲线，抑制耗尽区的俘获效应和边缘效应，减少深能级陷阱对电子的俘获，抑制激光器远离平衡态对应的对称性破缺在阈值处的突变现象，抑制激光器的跳模问题，降低产生跳模的阈值电流密度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体光电器件，尤其涉及一种半导体激光元件。

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，全固态半导体紫外激光器具有体积小、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，而激光器为受激跃迁辐射，感应本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种半导体激光元件，从下至上依次包括衬底(100)、下包覆层(101)、下波导层(102)、有源层(103)、上波导层(104)、第一上包覆层(105a)、电子阻挡层(106)、第二上包覆层(105b)，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的一种半导体激光元件，其特征在于，所述第一跳模抑制层(107a)的电子亲和能的峰值位置往下包覆层(101)方向的下降角度为μ，所述第一跳模抑制层(107a)的电子亲和能的谷值位置往有源层(103)层方向的上升角度为υ，所述第二跳模抑制层(107b)的电子亲和能的峰值位置往上包覆层(105)方向的下降角度为ρ，所述第二跳模抑制层(107b...

【技术特征摘要】

1.一种半导体激光元件，从下至上依次包括衬底(100)、下包覆层(101)、下波导层(102)、有源层(103)、上波导层(104)、第一上包覆层(105a)、电子阻挡层(106)、第二上包覆层(105b)，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的一种半导体激光元件，其特征在于，所述第一跳模抑制层(107a)的电子亲和能的峰值位置往下包覆层(101)方向的下降角度为μ，所述第一跳模抑制层(107a)的电子亲和能的谷值位置往有源层(103)层方向的上升角度为υ，所述第二跳模抑制层(107b)的电子亲和能的峰值位置往上包覆层(105)方向的下降角度为ρ，所述第二跳模抑制层(107b)的电子亲和能的谷值位置往有源层(103)方向的上升角度为ω，其中：35°≤ρ≤μ≤ω≤υ≤90°。

3.根据权利要求1所述的一种半导体激光元件，其特征在于，所述第一跳模抑制层(107a)的压电极化系数的谷值位置往下包覆层(101)方向的上升角度为ε，所述第一跳模抑制层(107a)的压电极化系数的峰值位置往有源层(103)层方向的下降角度为η，所述第二跳模抑制层(107b)的压电极化系数的谷值位置往上包覆层(105)方向的上升角度为κ，所述第二跳模抑制层(107b)的压电极化系数的峰值位置往有源层(103)方向的下降角度为ζ，其中：25°≤κ≤ε≤ζ≤η≤90°。

4.根据权利要求1所述的一种半导体激光元件，其特征在于，所述第一跳模抑制层(107a)的自发极化系数的峰值位置往下包覆层(101)方向的下降角度为χ，所述第一跳模抑制层(107a)的自发极化系数的谷值位置往有源层(103)层方向的上升角度为π，所述第二跳模抑制层(107b)的自发极化系数的峰值位置往上包覆层(105)方向的下降角度为τ，所述第二跳模抑制层(107b)的自发极化系数的谷值位置往有源层(103)方向的上升角度为λ，其中：20°≤τ≤χ≤λ≤π≤90°。

5.根据权利要求2、3、4所述的一种半导体激光元件，其特征在于，所述第一跳模抑制层(107a)的击穿场强、电子亲和能、自发极化系数的峰值位置往下包覆层(101)方向的下降角度，所述第一跳模抑制层(107a)的击穿场强、电子亲和能、自发极化系数的谷值位置往有源层(103)层方向的上升角度，所述第二跳模抑制层(107b)的击穿场强、电子亲和能、自发极化系数的峰值位置往上包覆层(105)方向的下降角度，所述第二跳模抑制层(107b)的击穿场强、电子亲和能、自发极化系数的谷值位置往有源层(103)方向的上升角度，所述第一跳模抑制层(107a)的电子有效质量压电极化系数的谷值位置往下包覆层(101)方向的上升角度，所述第一跳模抑制层(107a)的电子有效质量、压电极化系数的峰值位置往有源层(103)层方向的下降角度，所述第二跳模抑制层(107b)的电子有效质量压电极化系数的谷值位置往上包覆层(105)方向的上升角度，所述第二跳模抑制层(107b)的电子有效质量压电极化系数的峰值位置往有源层(103)方向的下降角度具有如下关系：15°≤φ≤δ≤ψ≤σ≤τ≤χ≤λ≤π≤κ≤ε≤ζ≤η≤γ≤α≤θ≤β≤ρ≤μ≤ω≤υ≤90°。

6.根据权利要求1所述的一种半导体激光元件，其特征在于，所述第一跳模抑制层(107a)和第二跳模抑制层(107b)构成...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑锦坚，邓和清，李水清，寻飞林，蓝家彬，蔡鑫，李晓琴，黄军，张会康，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：