[发明专利]一种氮化镓基激光器制备方法和氮化镓基激光器在审
申请号: | 202111438704.3 | 申请日: | 2021-11-29 |
公开(公告)号: | CN114142345A | 公开(公告)日: | 2022-03-04 |
发明(设计)人: | 梁锋;赵德刚;陈平;刘宗顺;杨静 | 申请(专利权)人: | 中国科学院半导体研究所 |
主分类号: | H01S5/343 | 分类号: | H01S5/343;H01S5/20 |
代理公司: | 中科专利商标代理有限责任公司 11021 | 代理人: | 王文思 |
地址: | 100083 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 氮化 激光器 制备 方法 | ||
1.一种氮化镓基激光器制备方法,其特征在于,包括:
在衬底(1)的上表面制作n型限制层(2);
在第一预设生长环境中在所述n型限制层(2)的上表面制作下波导层(3);
在所述下波导层(3)的上表面制作量子阱有源区(4);
在第二预设生长环境中在所述量子阱有源区(4)的上表面制作上波导层(5);
在所述上波导层(5)的上表面依次制作p型电子阻挡层(6)、p型限制层(7)、p型欧姆接触层(8)和p型欧姆电极(9);
在所述衬底(1)的下表面制作n型欧姆接触电极(10),完成所述激光器的制备。
2.根据权利要求1所述的氮化镓基激光器制备方法,其特征在于,所述下波导层(3)的材料包括铟组分为2%-5%的n型铟镓氮材料,所述下波导层(3)的厚度为0.05-0.12μm。
3.根据权利要求1所述的氮化镓基激光器制备方法,其特征在于,所述上波导层(5)的材料包括不掺杂的铟镓氮和轻掺杂的铟镓氮中任一种,所述上波导层(5)的厚度为0.05-0.15μm。
4.根据权利要求2所述的氮化镓基激光器制备方法,其特征在于,所述第一预设生长环境包括:生长温度为800℃~900℃,三甲基铟流量为:2.8~8.0μmol/min。
5.根据权利要求3所述的氮化镓基激光器制备方法,其特征在于,所述第二预设生长环境包括:生长温度为:700℃~830℃,铟和镓的摩尔流量比大于0.75,生长速率小于0.025nm/s。
6.根据权利要求1所述的氮化镓基激光器制备方法,其特征在于,所述衬底(1)的材料包括氮化镓,所述衬底(1)的厚度为0.3-4μm。
7.根据权利要求1所述的氮化镓基激光器制备方法,其特征在于,所述在所述上波导层(5)的上表面依次制作p型电子阻挡层(6)、p型限制层(7)、p型欧姆接触层(8)和p型欧姆电极(9),具体包括:
在所述上波导层(5)上表面依次制作p型电子阻挡层(6)、p型限制层(7)和p型欧姆接触层(8);
将所述p型电子阻挡层(6)、p型限制层(7)和p型欧姆接触层(8)刻蚀为预设形状;
在所述p型欧姆接触层(8)上表面制作p型欧姆电极(9)。
8.根据权利要求1所述的氮化镓基激光器制备方法,其特征在于,
所述n型限制层(2)的材料包括铝组分为7%-15%的n型铝镓氮材料,所述n型限制层(2)的厚度为0.6-2.5μm;
所述p型限制层(7)的材料包括铝组分为7%-15%的p型铝镓氮材料,所述p型限制层(7)的厚度为0.45-0.65μm。
9.根据权利要求1所述的氮化镓基激光器制备方法,其特征在于,所述p型电子阻挡层(6)的材料包括铝组分为5%-30%的重掺杂的铝镓氮材料,所述p型电子阻挡层(6)的厚度为0.01-0.025μm。
10.一种氮化镓基激光器,采用如权利要求1-9任一项所述的氮化镓基激光器制备方法制作而成,其特征在于,包括:
衬底(1);
n型限制层(2),形成于所述衬底(1)的上表面;
下波导层(3),形成于所述n型限制层(2)的上表面;
量子阱有源区(4),形成于述下波导层(3)的上表面;
上波导层(5),形成于所述量子阱有源区(4)的上表面;
p型电子阻挡层(6),形成于所述上波导层(5)的上表面;
p型限制层(7),形成于所述p型电子阻挡层(6)的上表面;
p型欧姆接触层(8),形成于所述p型限制层(7)的上表面;
p型欧姆电极(9),形成于所述p型欧姆接触层(8)的上表面;
n型欧姆接触电极(10),形成于所述衬底(1)的下表面;
所述p型电子阻挡层(6)、p型限制层(7)和p型欧姆接触层(8)为预设形状。
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