[发明专利]一种提高载流子注入效率的氮化镓基激光器外延结构及其制备方法

权利要求书

1.一种提高载流子注入效率的氮化镓基激光器外延结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)，衬底退火，并去除衬底表面杂质；

步骤(2)，在衬底上生长高温n型GaN层；

步骤(3)，高温n型GaN层上外延高温n型AlGaN限制层；

步骤(4)，高温n型AlGaN限制层上外延生长非故意掺杂下波导层；

步骤(5)，非故意掺杂下波导层外延生长InGaN/GaN多量子阱发光层结构；

步骤(6)，InGaN/GaN多量子阱发光层结构上外延p型AlGaN电子阻挡层；

步骤(7)，p型AlGaN电子阻挡层外延生长C掺杂上波导层；

步骤(8)，C掺杂上波导层外延生长p型GaN层，形成器件结构的表面欧姆接触层。

2.根据权利要求1所述的提高载流子注入效率的氮化镓基激光器外延结构的制备方法，其特征在于，所述C掺杂上波导层为GaN基材料或InGaN材料，其生长温度为700℃-1050℃，厚度为0.05-0.3μm。

3.根据权利要求2所述的提高载流子注入效率的氮化镓基激光器外延结构的制备方法，其特征在于，生长所述C掺杂上波导层的C源为三甲基镓或三乙基镓或三甲基铟。

4.根据权利要求2所述的提高载流子注入效率的氮化镓基激光器外延结构的制备方法，其特征在于，所述C掺杂上波导层中的C杂质浓度通过调整生长条件调控，C杂质浓度范围是1×10¹⁶-1×10¹⁸cm^-3。

5.根据权利要求1所述的提高载流子注入效率的氮化镓基激光器外延结构的制备方法，其特征在于，所述高温n型AlGaN限制层的生长温度为1000-1200℃，厚度为0.5-3μm，Al组分为0.05-0.2。

6.根据权利要求1所述的提高载流子注入效率的氮化镓基激光器外延结构的制备方法，其特征在于，所述InGaN/GaN多量子阱发光层结构包括1-5个InGaN/GaN周期结构，发光波长范围为400nm～550nm。

7.根据权利要求1所述的提高载流子注入效率的氮化镓基激光器外延结构的制备方法，其特征在于，所述p型AlGaN电子阻挡层的生长温度为1000-1200℃，厚度为10-20nm，Al组分为0.1-0.2。

8.根据权利要求1所述的提高载流子注入效率的氮化镓基激光器外延结构的制备方法，其特征在于，所述p型AlGaN限制层的生长温度为1000-1200℃，厚度为0.1-1μm，Al组分为0.05-0.2，空穴浓度为1×10¹⁷cm^-3-1×10¹⁸cm^-3。

9.根据权利要求8所述的提高载流子注入效率的氮化镓基激光器外延结构的制备方法，其特征在于，所述P型AlGaN限制层能用P型AlGaN/GaN超晶格结构或者组分渐变的AlGaN结构替换。

10.一种提高载流子注入效率的氮化镓基激光器外延结构，其特征在于，由权利要求1所述制备方法制备的氮化镓基激光器外延结构。