【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体光电器件的，特别是涉及一种基于自支撑单晶衬底的单晶激光器。
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，全固态氮化物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...
【技术保护点】
1.一种基于自支撑单晶衬底的单晶激光器，包括衬底、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，所述衬底、下限制层、下波导层，有源层、上波导层和上限制层从下至上依次堆叠，其特征在于：所述衬底为自支撑单晶衬底；所述衬底与下限制层之间具有光场耗散抑制层，所述光场耗散抑制层为GaN、AlGaN、AlInGaN、AlInN、AlN的任意一种或任意组合；所述光场耗散抑制层的Al/O元素比例分布具有近似函数y＝ex/x的第三象限曲线分布；所述光场耗散抑制层为氮化物单晶材料，所述光场耗散层的晶相为六方纤锌矿晶相。
2.根据权利要求1所述的一种基于自支撑单晶...
【技术特征摘要】
1.一种基于自支撑单晶衬底的单晶激光器，包括衬底、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，所述衬底、下限制层、下波导层，有源层、上波导层和上限制层从下至上依次堆叠，其特征在于：所述衬底为自支撑单晶衬底；所述衬底与下限制层之间具有光场耗散抑制层，所述光场耗散抑制层为gan、algan、alingan、alinn、aln的任意一种或任意组合；所述光场耗散抑制层的al/o元素比例分布具有近似函数y＝ex/x的第三象限曲线分布；所述光场耗散抑制层为氮化物单晶材料，所述光场耗散层的晶相为六方纤锌矿晶相。
2.根据权利要求1所述的一种基于自支撑单晶衬底的单晶激光器，其特征在于，所述光场耗散抑制层的si/c元素比例分布具有近似y＝exsinx曲线分布。
3.根据权利要求1所述的一种基于自支撑单晶衬底的单晶激光器，其特征在于，所述自支撑单晶衬底的si/o元素比例分布具有近似函数y＝sinx/x的曲线分布；所述自支撑单晶衬底包括蓝宝石、硅、ge、sic、aln、gan、gaas、inp、蓝宝石/sio2复合衬底、蓝宝石/aln复合衬底、蓝宝石/sinx、镁铝尖晶石mgal 2o4、mgo、zno、zrb2、lialo2和ligao2复合衬底的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种基于自支撑单晶衬底的单晶激光器，其特征在于，所述光场耗散抑制层的h/o元素比例分布和c/o元素比例具有近似一次函数分布。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种基于自支撑单晶衬底的单晶激光器，其特征在于，所述光场耗散抑制层的al/o元素比例的峰值位置往衬底方向的下降角度为α，所述光场耗散抑制层的si/c元素比例的峰值位置往衬底方向的下降角度为β，所述衬底的si/o元素比例的峰值位置往下限制层方向的下降角度为γ，所述光场耗散抑制层的h/o元素比例的峰值位置往衬底方向的下降角度为δ，所述光场耗散抑制层的c/o元素比例的峰值位置往衬底方向的下降角度为θ，其中：1°≤θ≤δ≤γ≤β≤α≤90°。
6.根据权利要求1所述的一种基于自支撑单晶衬底的单晶激光器，其特征在于，所述光场耗散抑制层的厚度为10～8000埃米。
7.根据权利要求1所述的一种基于自支撑单晶衬底的单晶激光器，其特征在于，所述有源层为阱层和垒层组成的量子阱，量子阱周期为w:1≤w≤3；所述有源层的阱层为invga...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑锦坚，邓和清，李水清，陈婉君，张江勇，蔡鑫，胡志勇，
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：
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