[发明专利]InGaN/AlInN量子阱激光器及其制作方法

说明书

本发明公开了一种InGaN/AlInN量子阱激光器，由下至上依次包括：衬底、缓冲层、下包覆层、下V型波导层、有源区、电子阻挡层、上V型波导层、上包覆层、欧姆接触层和电极，所述下V型波导层和上V型波导层均为AlGaN材料，所述有源区为InGaN/AlInN量子阱层。所述InGaN/AlInN量子阱激光器以AlGaN材料为波导层、有源区以AlInN材料作为垒层、InGaN作为阱层，降低了材料的晶格失配，有源区中极化现象弱，极化场和腔面损耗小，阀值电流低，量子阱激光器的光学性能优异。

技术领域

本发明涉及量子阱激光器技术领域，具体的，本发明涉及一种InGaN/AlInN量子阱激光器及其制作方法。

背景技术

近年来，Ⅲ-Ⅴ族氮化物材料由于其较大的禁带宽度和广泛的可调带隙范围而备受关注。常见的Ⅲ-Ⅴ族氮化物如GaN、AlN和InN可以形成一个连续的三元合金体系，其直接带隙宽度覆盖了从红外到紫外的波长范围。量子阱激光器是一种以超薄层量子阱结构作为有源区的异质结激光器。与气体激光器和固体激光器相比，量子阱激光器可自由选择适当的有源区材料和厚度，其发射波长范围广，具有较高的光电转换效率。将Ⅲ-Ⅴ族氮化物材料应用到量子阱激光器中可提高激光器的性能，应用范围也更为广泛。如GaN基量子阱激光器在光学信号存储、激光显示、激光打印、激光照明等领域具有广阔的应用前景。

然而，制造高性能GaN基量子阱激光器有一定难度，不仅要考虑材料及其质量是否合适，还要考虑制造工艺的合理性。量子阱激光器结构复杂，包括包覆层、有源层、波导层、电子阻挡层等，因此器件结构设计尤为重要，合理设计器件结构有助于提高量子阱激光器的性能。传统的GaN基量子阱激光器采用InGaN作为阱层，GaN作为垒层，由于垒与阱之间存在较大的晶格失配，会导致其在生长过程中出现高的缺陷密度，影响激光器的质量。而且，晶格失配的存在还会引起量子阱中产生较大的极化效应，降低电子和空穴的辐射复合，减少激光器的发光效率。此外，有研究表明：GaN基量子阱激光器通常采用GaN作为波导层，上波导层与电子阻挡层之间大的晶格失配的存在，增大了材料的应力，从而导致激光器腔面分层，增加了激光器的阀值电流和腔面的散射损耗，影响激光器的远场特性。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种以AlGaN材料为波导层、有源区以AlInN材料作为垒层、InGaN为作阱层的InGaN/AlInN量子阱激光器，所述InGaN/AlInN量子阱激光器降低了材料的晶格失配，有源区中极化现象弱，极化场和腔面损耗小，阀值电流低，量子阱激光器的光学性能优异。

具体技术方案如下：

本发明的另一目的在于提供所述InGaN/AlInN量子阱激光器的制作方法。

其技术方案如下：

一种InGaN/AlInN量子阱激光器，由下至上依次包括：衬底、缓冲层、下包覆层、下V型波导层、有源区、电子阻挡层、上V型波导层、上包覆层、欧姆接触层和电极，所述下V型波导层和上V型波导层均为AlGaN材料，所述有源区为InGaN/AlInN量子阱层。