[发明专利]氮化镓基半导体激光器及其制作方法

权利要求书

1.一种氮化镓基半导体激光器，其特征在于，包括衬底(1)、设于所述衬底(1)底部的底电极(4b)以及依次层叠设置于所述衬底(1)顶部的外延结构(2)、绝缘层(3)、顶电极(4a)，所述外延结构(2)的顶部具有脊形半导体层，所述脊形半导体层具有第一脊形部(2a)和欧姆接触层(27)，所述欧姆接触层(27)设于所述第一脊形部(2a)上，所述绝缘层(3)设有开口(3a)，所述开口(3a)的宽度小于所述第一脊形部(2a)的宽度，所述顶电极(4a)通过所述开口(3a)与所述欧姆接触层(27)接触。

2.根据权利要求1所述的氮化镓基半导体激光器，其特征在于，所述脊形半导体层还具有第二脊形部(2b)，所述第二脊形部(2b)设于所述第一脊形部(2a)上，所述第二脊形部(2b)的宽度小于所述第一脊形部(2a)的宽度，所述欧姆接触层(27)设于所述第二脊形部(2b)上，所述第二脊形部(2b)和所述欧姆接触层(27)位于所述开口(3a)内。

3.根据权利要求2所述的氮化镓基半导体激光器，其特征在于，所述第二脊形部(2b)的厚度为0.1～0.2μm。

4.根据权利要求1-3任一所述的氮化镓基半导体激光器，其特征在于，所述开口(3a)的宽度为3～5μm。

5.根据权利要求4所述的氮化镓基半导体激光器，其特征在于，所述第一脊形部(2a)的宽度为10～15μm。

6.根据权利要求1所述的氮化镓基半导体激光器，其特征在于，所述外延结构(2)包括依次层叠设置于所述衬底(1)顶部的下限制层(21)、下波导层(22)、有源层(23)、上波导层(24)、电子阻挡层(25)、上限制层(26)，所述上限制层(26)为所述脊形半导体层。

7.根据权利要求6所述的氮化镓基半导体激光器，其特征在于，所述衬底(1)的材质为氮化镓，所述下限制层(21)的材质为N型掺杂的氮化铝镓，所述下波导层(22)的材质为N型掺杂的氮化镓，所述上波导层(24)的材质为氮化镓，所述电子阻挡层(25)的材质为P型掺杂的氮化铝镓，所述第一脊形部(2a)的材质为P型掺杂的氮化铝镓，所述欧姆接触层(27)的材质为P型掺杂的氮化镓，所述绝缘层(3)的材质为二氧化硅，所述有源层(23)为量子阱，其包括多个周期交替生长的氮化镓势垒层和氮化铟镓势阱层。

8.一种氮化镓基半导体激光器的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括步骤：

提供一衬底(1)；

在所述衬底(1)的顶部生长形成外延结构(2)，所述外延结构(2)的顶部具有脊形半导体层，所述脊形半导体层具有第一脊形部(2a)和欧姆接触层(27)，所述欧姆接触层(27)设于所述第一脊形部(2a)上；

在所述外延结构上形成绝缘层(3)，所述绝缘层(3)设有开口(3a)，所述开口(3a)的宽度小于所述第一脊形部(2a)的宽度；

在所述绝缘层(3)上形成顶电极(4a)，所述顶电极(4a)通过所述开口(3a)与所述欧姆接触层(27)接触；

在所述衬底(1)的底部形成底电极(4b)。

9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，在所述衬底(1)的顶部生长形成外延结构(2)具体包括：

在所述衬底的顶部依次生长形成下限制层(21)、下波导层(22)、有源层(23)、上波导层(24)、电子阻挡层(25)、上限制材料层(20)；

刻蚀所述上限制材料层(20)，以形成脊形部层(A)；

刻蚀所述脊形部层，以形成脊形半导体层，所述脊形半导体层具有第一脊形部(2a)、第二脊形部(2b)和欧姆接触层(27)，所述第二脊形部(2b)设于所述第一脊形部(2a)上，所述第二脊形部(2b)的宽度小于所述第一脊形部(2a)的宽度，所述欧姆接触层(27)设于所述第二脊形部(2b)上。