GaN基激光芯片及其制备方法技术

本公开提供了一种GaN基激光芯片及其制备方法，该GaN基激光芯片至下而上依次包括：n型电极（20）、衬底（10）、n型限制层（12）、下波导层（13）、有源层（14）、上波导层（15）、上限制层和p型电极（19）；其中，上限制层至下而上依次包括：p型限制层（16）、电流扩展层（17）和空气层；p型限制层（16）两侧设有钝化层（18），空气层形成于p型电极（19）的中间，p型电极（19）在XY平面内的正投影不覆盖p型限制层（16）在XY平面内的正投影。本公开的GaN基激光芯片利用p型限制层（16）、电流扩展层（17）和空气层共同构成上限制层，增加激光器光场限制，减小激光器的模式损耗，并降低激光器的串联电阻。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及半导体光电器件，具体涉及一种gan基激光芯片及其制备方法。

技术介绍

1、gan基材料称为iii族氮化物材料（包括inn、gan、aln、ingan、algan等，禁带宽度范围为0.7~6.2ev），光谱覆盖了近红外到深紫外波段，被认为是继si、gaas之后的第三代半导体，在光电子学领域有重要的应用价值。gan激光器由n-algan、量子阱、p-algan组成异质结，其中p-algan不仅是空位注入层，还是光限制层。在gan基激光器结构中，p-algan的厚度一般在500nm以上以保障高光场限制因子。然而，由于p-algan杂质激活难，p-algan电阻率高，造成厚层p-algan电阻大。同时厚层p-algan增加外延层的应力，同时高温生长p-algan也会造成量子阱热退化，从而限制了gan基激光器的性能。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开第一方面提供了一种gan基激光芯片，其特征在于，至下而上依次包括：n型电极、衬底、n型限制层、下波导层、有源层、上波导层、上限制层和p型电极；其中，上限制层至下本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种GaN基激光芯片，其特征在于，至下而上依次包括：n型电极（20）、衬底（10）、n型限制层（12）、下波导层（13）、有源层（14）、上波导层（15）、上限制层和p型电极（19）；

2.根据权利要求1所述的GaN基激光芯片，其特征在于，所述p型限制层（16）的材料为AlGaN，生长温度为900~1200℃，厚度为50~200nm；

3.根据权利要求1所述的GaN基激光芯片，其特征在于，所述电流扩展层（17）的材料为ITO或其他折射率小于所述p型限制层（16）的金属材料，厚度为10~100nm；

4.根据权利要求1所述的GaN基激光芯片，其特征在...

【技术特征摘要】

1.一种gan基激光芯片，其特征在于，至下而上依次包括：n型电极（20）、衬底（10）、n型限制层（12）、下波导层（13）、有源层（14）、上波导层（15）、上限制层和p型电极（19）；

2.根据权利要求1所述的gan基激光芯片，其特征在于，所述p型限制层（16）的材料为algan，生长温度为900~1200℃，厚度为50~200nm；

3.根据权利要求1所述的gan基激光芯片，其特征在于，所述电流扩展层（17）的材料为ito或其他折射率小于所述p型限制层（16）的金属材料，厚度为10~100nm；

4.根据权利要求1所述的gan基激光芯片，其特征在于，所述钝化层（18）的材料为二氧化硅或氮化硅，厚度与所述p型限制层（16）的厚度相同；

5.根据权利要求1所述的gan基激光芯片，其特征在于，所述p型电极（19）的位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨静，赵德刚，张宇恒，梁锋，刘宗顺，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：