明实施例还可以和第二或第三实施例相结合。
[0040]参照图7，在本发明量子阱半导体激光外延结构第三实施例中，除了本发明第二实施例类似的基本结构:
[0041]有源层71以及分别位于有源层71的相对两侧且与有源层71堆叠排列的第一包层72和第二包层73 ;有源层71包括沿有源层71与第一包层72和所述第二包层73的堆叠方向设置的第一波导层711、第一量子阱层712、第二量子阱层713以及第二波导层714 ;有源层71进一步包括位于第一量子阱层712与第二量子阱层713之间的第一势皇层715 ;还包括第一光栅结构74，对应设置于第二量子阱层713远离第一量子阱层712的一侧，且位于对应第二波导层714与第二包层73之间，第一光栅结构74的反射波长等于第二量子阱层713中载流子辐射复合时所发出的光子的波长。
[0042]此外，有源层71进一步包括第三量子阱层716，第三量子阱层716中载流子辐射复合时所发出的光子的波长小于输出波长。
[0043]有源层71进一步包括位于第一量子阱层712与第三量子阱层716之间的第二势皇层717。
[0044]在一优选实施例中，第三量子阱层716和第一量子阱层712由同种材料制成，第三量子阱层716的厚度小于第一量子阱层712的厚度。在这里第三量子阱层716可以和第一量子阱层712的厚度相同，也可以与第一量子阱层712的厚度不相同，在这里不做具体限定。
[0045]在另一优选实施例中，第三量子阱层716和第一量子阱层712由不同材料制成，通过对第三量子阱层716材料组分的调整，使第三量子阱层716中载流子辐射复合时所发出的光子的波长小于输出波长，第三量子阱层716的材料组分可以与第二量子阱层713相同，也可以不相同，在这里不做具体限定。
[0046]参照图8，在本发明量子阱半导体激光外延结构第四实施例中，除了本发明第三实施例类似的基本结构:
[0047]有源层81以及分别位于有源层81的相对两侧且与有源层81堆叠排列的第一包层82和第二包层83 ;有源层81包括沿有源层81与第一包层82和所述第二包层83的堆叠方向设置的第一波导层811、第一量子阱层812、第二量子阱层813以及第二波导层814 ;有源层81进一步包括位于第一量子阱层812与第二量子阱层813之间的第一势皇层815 ;还包括第一光栅结构84，对应设置于第二量子阱层813远离第一量子阱层812的一侧，且位于对应第二波导层814与第二包层83之间，第一光栅结构84的反射波长等于第二量子阱层813中载流子辐射复合时所发出的光子的波长；有源层81还包括第三量子阱层816，第三量子阱层816中载流子辐射复合时所发出的光子的波长小于输出波长；有源层81还包括位于第一量子阱层812与第三量子阱层816之间的第二势皇层817。
[0048]此外，外延结构进一步包括第二光栅结85，对应设置于第三量子阱层816远离第一量子阱层812的一侧，且位于第一波导层811与第一包层82之间，第二光栅结构85的反射波长等于第三量子阱层816中载流子辐射复合时所发出的光子的波长。这里的第二光栅结构85可以和第一光栅结构84关于第一量子阱层812对称设置，也可以根据具体设计的需要进行适当的调整。
[0049]本发明量子阱半导体激光外延结构通过第二量子阱层813和第三量子阱层816收集从第一量子阱层812中泄露出来的载流子，载流子在第二量子阱层813和第三量子阱层816中复合，发射出特定能量的光子，一部分被第一量子阱层812所吸收，重新产生可用的载流子，还有一部分被第一光栅结构84和第二光栅结构85反射，然后被第一量子讲层812所吸收产生可用的载流子，利用以上双载流子回收结构，从第一量子阱层812逃逸出的载流子被间接回收利用，更好的提高了器件的内量子效率，降低了器件的阈值电流。本发明实施例还可以和第六或第七实施例相结合。
[0050]本发明以上实施例可以适用于多种材料体系，以及不同发射波长的半导体激光结构。比如，材料体系可以是基于InP衬底材料的InGaAsP/InGaAsP量子讲结构，基于InP衬底材料的InGaAlAs/InGaAlAs量子阱结构，基于GaAs衬底材料的InGaAs/AlGaAs量子阱结构，基于GaAs衬底材料的InGaP/InGaAlP量子阱结构等，在此不做具体的限定。
[0051]参见图9，在本发明量子阱半导体激光外延结构第五实施例中，图9以基于GaAs衬底材料的InGaP/InGaAlP量子阱结构为例给出一个具体实施方案。由图可见，该外延结构由1.2 μπι的η型掺杂的包层、2xl00nm的波导层、1nm的量子阱层以及1.2 μπι的p型掺杂的包层组成，此外，该结构含有4nm Ga0.6In0.4P窄量子阱，该量子阱用来回收从1nm量子阱中逃逸出的载流子，另外，该结构还有48nm A10.25Ga0.23In0.49/50nm A10.51In0.49PDBR光栅结构，光栅的对数取决于材料本身的选取以及所需要的反射率。各层的材料组分已经在图上给出。
[0052]本发明还公开了一种量子阱激光器，该量子阱激光器采用了本发明量子阱半导体激光外延结构第一至第九实施例中任意一项所提到的量子阱半导体激光外延结构，通过利用载流子回收结构，逃逸出的载流子被间接回收利用，更好的提高了器件的内量子效率，降低了器件的阈值电流。
[0053]以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种量子阱半导体激光外延结构，其特征在于， 所述量子阱半导体激光外延结构包括有源层以及分别位于有源层的相对两侧且与所述有源层堆叠排列的第一包层和第二包层； 所述有源层包括沿所述有源层与所述第一包层和所述第二包层的堆叠方向设置的第一波导层、第一量子阱层、第二量子阱层以及第二波导层； 其中，所述第一量子阱层中载流子辐射复合时所发出的光子的波长对应于所述外延结构所需的输出波长，所述第二量子阱层中载流子辐射复合时所发出的光子的波长小于所述输出波长。2.根据权利要求1所述的量子阱半导体激光外延结构，其特征在于，所述第二量子阱层和所述第一量子阱层由同种材料制成，所述第二量子阱层的厚度小于所述第一量子阱层的厚度。3.根据权利要求1所述的量子阱半导体激光外延结构，其特征在于，所述第二量子阱层和所述第一量子阱层由不同材料制成。4.根据权利要求1所述的量子阱半导体激光外延结构，所述有源层进一步包括位于所述第一量子阱层与所述第二量子阱层之间的第一势皇层。5.根据权利要求1所述的量子阱半导体激光外延结构，其特征在于，所述外延结构进一步包括第一光栅结构，对应设置于所述第二量子阱层远离所述第一量子阱层的一侧，所述第一光栅结构的反射波长等于所述第二量子阱层中载流子辐射复合时所发出的光子的波长。6.根据权利要求1所述的量子阱半导体激光外延结构，其特征在于，所述有源层进一步包括第三量子阱层，所述第三量子阱层设置于所述第一量子阱层远离所述第二量子阱层的一侧，所述第三量子阱层中载流子辐射复合时所发出的光子的波长小于所述输出波长。7.根据权利要求6所述的量子阱半导体激光外延结构，其特征在于，所述第三量子阱层和所述第一量子阱层由同种材料制成，所述第三量子阱层的厚度小于所述第一量子阱层的厚度。8.根据权利要求6所述的量子阱半导体激光外延结构，所述有源层进一步包括位于所述第一量子阱层与所述第三量子阱层之间的第二势皇层。9.根据权利要求6所述的量子阱半导体激光外延结构，其特征在于，所述外延结构进一步包括第二光栅结构，对应设置于所述第三量子阱层远离所述第一量子阱层的一侧，所述第二光栅结构的反射波长等于所述第三量子阱层中载流子辐射复合时所发出的光子的波长。10.一种量子讲激光器，其特征在于，所述量子讲激光器包括权利要求1-9任意一项所述的量子阱半导体激光外延结构。
【专利摘要】本发明公开了一种量子阱半导体激光外延结构及量子阱激光器，包括有源层以及分别位于有源层的相对两侧且与有源层堆叠排列的第一包层和第二包层；有源层包括沿有源层与第一包层和第二包层的堆叠方向设置的第一波导层、第一量子阱层、第二量子阱层以及第二波导层；其中，第一量子阱层中载流子辐射复合时所发出的光子的波长对应于外延结构所需的输出波长，第二量子阱层中载流子辐射复合时所发出的光子的波长小于该输出波长。本发明通过第二量子阱层对逃逸的载流子间接回收利用，提高了器件的内量子效率，降低了器件的阈值电流。
【IPC分类】H01S5/34
【公开号】CN105429002
【申请号】CN201510821595
【发明人】仇伯仓, 胡海
【申请人】深圳瑞波光电子有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月23日