一种GaN基化合物半导体激光元件制造技术

技术编号:43763513 阅读:20 留言:0更新日期:2024-12-24 16:06
本发明专利技术涉及半导体光电器件技术领域,具体公开了一种GaN基化合物半导体激光元件。该GaN基化合物半导体激光元件,从下至上依次包括衬底、下限制层、下波导层、有源层、上波导层、上限制层,上波导层与上限制层之间具有激子声子量子干涉层;激子声子量子干涉层的晶格常数分布具有函数y=A+B*lnx+x曲线分布;激子声子量子干涉层的禁带宽度分布具有函数y=C+D*sinx/x<supgt;2</supgt;第三象限曲线分布;该GaN基化合物半导体激光元件,可以解决阈值处的电导上跳、电容下沉和理想因子上跳的突变问题,降低电子空穴的传输损耗,提升载流子注入均匀性和增益均匀性,提升激光器光功率;提升光束质量因子。

【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gan基化合物半导体激光元件。


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。激光器的分类很多,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同相干本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种GaN基化合物半导体激光元件,从下至上依次包括衬底、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具有激子声子量子干涉层;所述激子声子量子干涉层的晶格常数分布具有函数y=A+B*lnx+x曲线分布,A、B为任意数值;所述激子声子量子干涉层的禁带宽度分布具有函数y=C+D*sinx/x2第三象限曲线分布,C、D为任意数值;上限制层的晶格常数≤激子声子量子干涉层的晶格常数≤上波导层的晶格常数;上波导层的禁带宽度≤激子声子量子干涉层的禁带宽度≤上限制层的禁带宽度。

2.根据权利要求1所述的一种GaN基化合物半导体激光元件,其特征在于,...

【技术特征摘要】

1.一种gan基化合物半导体激光元件,从下至上依次包括衬底、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具有激子声子量子干涉层;所述激子声子量子干涉层的晶格常数分布具有函数y=a+b*lnx+x曲线分布,a、b为任意数值;所述激子声子量子干涉层的禁带宽度分布具有函数y=c+d*sinx/x2第三象限曲线分布,c、d为任意数值;上限制层的晶格常数≤激子声子量子干涉层的晶格常数≤上波导层的晶格常数;上波导层的禁带宽度≤激子声子量子干涉层的禁带宽度≤上限制层的禁带宽度。

2.根据权利要求1所述的一种gan基化合物半导体激光元件,其特征在于,所述激子声子量子干涉层的热导率分布具有函数y=e+f*xa的曲线分布,其中,a<0,e、f为任意数值;上波导层的热导率≤激子声子量子干涉层的热导率≤上限制层的热导率。

3.根据权利要求2所述的一种gan基化合物半导体激光元件,其特征在于,所述激子声子量子干涉层的热膨胀系数分布具有函数y=g+h*bx的曲线分布,其中,b<1,g、h为任意数值;上波导层的热膨胀系数≤激子声子量子干涉层的热膨胀系数≤上限制层的热膨胀系数。

4.根据权利要求3所述的一种gan基化合物半导体激光元件,其特征在于,所述激子声子量子干涉层的in/c元素比例具有函数y=j+k*lnx+x的曲线分布,j、k为任意数值;上限制层的in/c元素比例≤激子声子量子干涉层的in/c元素比例≤上波导层的in/c元素比例。

5.根据权利要求4所述的一种gan基化合物半导体激光元件,其特征在于,所述激子声子量子干涉层的in/h元素比例具有函数y=l+x-1/2x第一四象限曲线分布,l为任意数值;上限制层的in/h元素比例≤激子声子量子干涉层的in/h元素比例≤上波导层的in/h元素比例。

6.根据权利要求5所述的一种gan基化合物半导体激光元件,其特征在于,所述激子声子量子干涉层的in/o元素比例具有函数y=m+n*logcx的曲线分布,其中,c<1,m、n为任意数值;上限制层的in/o元素比例≤激子声子量子干涉...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑锦坚寻飞林陈婉君曹军李水清邓和清蓝家彬张江勇刘紫涵
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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