具有AlInN镁反向扩散阻挡层的氮化镓基紫外激光器的制作方法

文档序号:21450356发布日期:2020-07-10 17:43阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种具有alinn镁反向扩散阻挡层的氮化镓基紫外激光器,包括:

一氮化镓同质衬底;

一n型同质外延层,其制作在氮化镓同质衬底上;

一n型限制层,其制作在n型同质外延层上;

一n型波导层,其制作在n型限制层上;

一有源区,其制作在n型波导层上;

一alinn镁反向扩散阻挡层,其制作在有源区上;

一p型电子阻挡层,其制作在alinn镁反向扩散阻挡层上;

一p型波导层,其制作在p型电子阻挡层上;

一p型限制层,其制作在p型波导层上,该p型限制层的中间为一凸起的脊形;

一p型掺杂/p型重掺接触层,其制作在p型限制层凸起的脊形上;

一p型欧姆电极,其制作在p型掺杂/p型重掺接触层上;以及

一n型欧姆电极,其制作在氮化镓同质衬底的底部。

2.如权利要求1所述的氮化镓基紫外激光器,其特征在于,

所述氮化镓同质衬底包括n型掺杂的自支撑氮化镓材料厚度为200至1000μm。

3.如权利要求1所述的氮化镓基紫外激光器,其特征在于,

所述n型同质外延层包括n型gan同质外延层,其中n型gan同质外延层为掺si的n型gan,厚度为1至10μm;

所述n型限制层包括n型algan限制层,其中n型algan限制层为掺si的n型algan,al组分为0.01至1,厚度为10至1000nm。

4.如权利要求1所述的氮化镓基紫外激光器,其特征在于,

所述n型波导层包括n型algan波导层,其中n型algan波导层为掺si的n型algan,al组分为0.01至1,厚度为50至300nm。

5.如权利要求1所述的氮化镓基紫外激光器,其特征在于,

所述有源区包括ingan/algan量子阱有源区,其中ingan/algan量子阱有源区为非故意掺杂的ingan/algan,量子阱的周期数目为1至5个;阱层为ingan材料,in组分为0.01至1,厚度为1至10nm;垒层为algan,al组分为0.01至1,厚度为5至30nm。

6.如权利要求1所述的氮化镓基紫外激光器,其特征在于,

所述alinn镁反向扩散阻挡层为非故意掺杂的alinn,厚度为5至100nm,al组分为0.01至1,in组分为0.01至1。

7.如权利要求1所述的氮化镓基紫外激光器,其特征在于,

所述p型电子阻挡层包括p型algan电子阻挡层,其中p型algan电子阻挡层为掺mg的p型algan,al组分为0.1至0.3,厚度为5至40nm。

8.如权利要求1所述的氮化镓基紫外激光器,其特征在于,

所述p型波导层包括p型algan波导层,其中p型algan波导层为掺mg的p型algan,al组分为0.01至1,厚度为30至300nm。

9.如权利要求1所述的氮化镓基紫外激光器,其特征在于,

所述p型限制层包括p型algan限制层,其中p型algan限制层为掺mg的p型algan,al组分为0.01至1,厚度为10至1000nm。

10.如权利要求1所述的氮化镓基紫外激光器,其特征在于,

所述p型掺杂/p型重掺接触层为p型掺杂和p型重掺杂的复合结构;

其中,p型掺杂层为掺mg的p型gan,厚度为10至100nm,mg掺杂浓度为1×1018至1×1020cm-3

其中,p型重掺杂层为重掺杂mg的p型gan或p型algan层,厚度小于p型掺杂层,为5至50nm,mg掺杂浓度为1×1019至3×1021cm-3,p型algan层的al组分为0.01至1。


技术总结
一种具有AlInN镁反向扩散阻挡层的氮化镓基紫外激光器包括一氮化镓同质衬底;一n型同质外延层;一n型限制层;一n型波导层;一有源区;一AlInN镁反向扩散阻挡层;一p型电子阻挡层;一p型波导层;一p型限制层,其制作在p型波导层上,该p型限制层的中间为一凸起的脊形;一p型掺杂/p型重掺接触层,其制作在p型限制层凸起的脊形上;一p型欧姆电极以及一n型欧姆电极。本发明使p型掺杂区域远离量子阱有源区,降低了镁杂质的扩散长度,增大了光学限制因子,降低了激光器的阈值。

技术研发人员:陈平;赵德刚;朱建军;刘宗顺;杨静;梁锋
受保护的技术使用者:中国科学院半导体研究所
技术研发日:2020.03.27
技术公布日:2020.07.10
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