一种氮化镓基半导体激光器及其制作方法

摘要

一种氮化镓基半导体激光器及其制作方法属于半导体激光器领域。该器件结构是在激光器的n型光限制层与n型波导层之间引入量子级联辐射层，并利用该层在激光器工作时产生的红外辐射，实现p型GaN波导层、p型AlGaN光限制层以及p型GaN覆盖层中镁受主杂质的电离，提高p型各层的载流子浓度，降低激光器的工作电压。该量子级联辐射层的平均Al组分与n型AlGaN光限制层接近，因此激光器光限制因子并无明显变化。虽然激光器工作时，n型层的压降会有所增加，但由于P型层压降的大幅度降低，将使激光器能够在较低的电压下工作。该激光器结构可降低激光器的串联电阻，进而降低激光器的工作电压，延长激光器的寿命。

主权项

一种氮化镓基半导体激光器，其特征在于，其中除n型欧姆电极制作在衬底的下表面外，其它各层自下向上依次包括：一衬底(10)，衬底(10)为n型(0001)面的氮化镓衬底；一下限制层(11)，该下限制层(11)由AlGaN/GaN超晶格构成；一量子级联辐射层(12)，该量子级联辐射层由2‑4个周期组成；其中量子级联辐射层为n型的Al0.25‑0.3Ga0.75‑0.7N/GaN多量子阱结构，每一个周期自下而上依次为宽度为1.9到2.1纳米的AlGaN垒层；宽度为2.6到2.8纳米的GaN阱层；宽度为1.9到2.1纳米的AlGaN垒层；宽度为1.6到1.8纳米的GaN阱层；宽度为1.4到1.6纳米的AlGaN垒层；宽度为1.6到1.8纳米的GaN阱层；‑下波导层(13)；‑有源层(14)；‑电子阻挡层(15)；一上波导层(16)；一上限制层(17)，该上限制层在刻蚀两侧后形成脊形，脊形分为中央突出部分以及两侧非突出部分；一覆盖层(18)，该覆盖层刻蚀结束后，只有上限制层的脊形中央突出部分的上面保留覆盖层；‑绝缘层(21)，该绝缘层(21)制作在脊形两侧非突出部分仍保留的上限制层的上面和脊形中央突出部分的上限制层的侧面；一p型欧姆电极(22)，该p型欧姆电极制作在覆盖层(18)的上表面及绝缘层(21)上；‑n型欧姆电极(23)，该n型欧姆电极制作在衬底(10)的下表面。