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一种III族氮化物半导体激光器的制作方法

2025-05-26 13:40:06 340次浏览

技术特征:

1.一种iii族氮化物半导体激光器,包括从下至上依次设置的衬底、下包覆层、下波导层、有源层、上波导层、电子阻挡层和上包覆层,其特征在于,所述上波导层中具有禁带宽度特性、峰值速率电场特性、重空穴有效质量特性、光子能量吸收特性和辐射复合系数特性;

2.根据权利要求1所述的iii族氮化物半导体激光器,其特征在于,所述上波导层的禁带宽度、峰值速率电场、重空穴有效质量、光子能量吸收系数的谷值位置往上包覆层方向的上升角度,所述上波导层的禁带宽度、峰值速率电场、重空穴有效质量、光子能量吸收系数的峰值位置往有源层方向的下降角度,所述上波导层的辐射复合系数的峰值位置往上包覆层方向的下降角度,所述上波导层的辐射复合系数的谷值位置往有源层方向的上升角度具有如下关系:

3.根据权利要求1所述的iii族氮化物半导体激光器,其特征在于,所述上波导层的禁带宽度具有函数y1=mx曲线分布,其中,x为上波导层往电子阻挡层方向的深度,0<m<1。

4.根据权利要求1所述的iii族氮化物半导体激光器,其特征在于,所述上波导层的峰值速率电场具有函数y2=x-n第一象限曲线分布,其中,n>1且n为奇数。

5.根据权利要求1所述的iii族氮化物半导体激光器,其特征在于,所述上波导层的重空穴有效质量具有函数y3=arccschx第一象限曲线分布。

6.根据权利要求1所述的iii族氮化物半导体激光器,其特征在于,所述上波导层的光子能量吸收系数具有函数y4=arccthx第一象限曲线分布。

7.根据权利要求1所述的iii族氮化物半导体激光器,其特征在于,所述上波导层的辐射复合速率具有函数y5=arccoshx曲线分布。

8.根据权利要求1所述的iii族氮化物半导体激光器,其特征在于,所述上波导层为ingan、gan、inn、alingan、alinn的任意一种或任意组合,厚度为10nm至1000nm。

9.根据权利要求1所述的iii族氮化物半导体激光器,其特征在于,所述有源层为阱层和垒层组成的量子阱结构;

10.根据权利要求1所述的iii族氮化物半导体激光器,其特征在于,所述下包覆层、下波导层、电子阻挡层、上包覆层为gan、ingan、inn、alinn、algan、alingan、aln、gaas、gap、inp、algaas、alingaas、algainp、ingaas、ingaasn、alinas、alinp、algap、ingap、gasb、insb、inas、inassb、algasb、alsb、ingasb、algaassb、ingaassb、sic、ga2o3、bn、金刚石的任意一种或任意组合;


技术总结
本发明提出了一种III族氮化物半导体激光器,包括从下至上依次设置的衬底、下包覆层、下波导层、有源层、上波导层、电子阻挡层和上包覆层,所述上波导层中具有禁带宽度特性、峰值速率电场特性、重空穴有效质量特性、光子能量吸收特性和辐射复合系数特性。本发明能够降低上波导层的内部光吸收损耗,并提升上波导层的量子限制效应,降低价带带阶,提升空穴注入效率和输运效率,提升激光器的峰值增益和增益均匀性,提升激光器的光功率和斜率效率,同时,降低上波导层的非辐射复合中心,抑制上波导层的自由载流子吸收损耗,增强激光器的弛豫振动频率,提升激光器的响应度,从而降低激光器的阈值电流密度。

技术研发人员:郑锦坚,寻飞林,李晓琴,黄军,张会康,邓和清,蓝家彬,刘紫涵,李水清
受保护的技术使用者:安徽格恩半导体有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/18
文档序号 : 【 40051105 】

技术研发人员:郑锦坚,寻飞林,李晓琴,黄军,张会康,邓和清,蓝家彬,刘紫涵,李水清
技术所有人:安徽格恩半导体有限公司

备 注:该技术已申请专利,仅供学习研究,如用于商业用途,请联系技术所有人。
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郑锦坚寻飞林李晓琴黄军张会康邓和清蓝家彬刘紫涵李水清安徽格恩半导体有限公司
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