专利名称：一种氮化镓基激光二极管的制作方法
技术领域：
本发明属于半导体领域，具体来说涉及一种氮化镓基激光二极管。
背景技术：
氧化锌(ZnO)是激光二极管中常用的薄膜材料。在室温下，氧化锌(ZnO)的禁带宽度为3.37eV,自由激子结合能高达60meV。但是，ZnO走向光电器件应用的关键是实现稳定可靠且低阻的P型ZnO薄膜。ZnO由于存在诸多本征施主缺陷(如ZrvVtj等)和非故意掺杂的H等杂质，通常表现为n型。这些施主缺陷的存在能对掺入的受主杂质产生强烈的自补偿效应，所以难以实现ZnO的P型掺杂。目前，业内已有通过共掺杂的方式来得到p型氧化锌薄膜的报道。例如，在氧化锌中掺入镁和锑来形成Mg-Sb共掺杂p型ZnO薄膜，其中镁(Mg)作为ZnO的掺杂剂可以有效地增大ZnO的禁带宽度，于是ZnO中的本征浅施主能级便会远离导带边，从而增大了其电离能，减弱了 ZnO的n型导电特性。但是由于ZnO中存在的本征浅施主缺陷的自补偿作用，使得Sb很难被用来掺杂制备p型ZnO材料。
图1是本发明提出的氮化镓基激光二极管的结构示意发明内容:本发明针对现有技术存在的问题，提出了一种采用镁砷共掺杂P型氧化锌薄膜的氮化镓基激光二极管，该氮化镓基激光二极管的结构为:
n型氧化镍薄膜，其形成在氮化镓衬底的上表面上；镁砷共掺杂P型氧化锌薄膜，其形成在所述n型氧化镍薄膜的上表面上，以及底电极，其形成在所述n型氧化镍薄膜下表面上，顶电极，其形成在所述镁砷共掺杂P型氧化锌薄膜的上表面上。其中，所述镁砷共掺杂p型氧化锌薄膜的厚度为150_300nm，该镁砷共掺杂p型氧化锌薄膜中Mg的摩尔百分含量是8-13%，砷的摩尔百分含量是0.5-1.5% ;所述n型氧化镍薄膜的厚度为200-400nm。其中，在常温下，镁砷共掺杂的p型ZnO晶体薄膜的压电常数d33大于18pC/N，其电阻率大于IO10Q cm。
具体实施方式
:下面通过具体实施方式
对本发明进行详细说明。实施例1如图1所示，本发明的采用镁砷共掺杂P型氧化锌薄膜的激光二极管的结构为:在氮化镓衬底2的上表面上具有n型氧化镍薄膜3，该n型氧化镍薄膜3的厚度为200-400nm ;镁砷共掺杂p型氧化锌薄膜4，其形成在所述n型氧化镍薄膜3的上表面上，其中，所述镁砷共掺杂P型氧化锌薄膜4的厚度为150-300nm，该镁砷共掺杂p型氧化锌薄膜4中Mg的摩尔百分含量是8-13%，砷的摩尔百分含量是0.5-1.5% ;并且，在常温下，镁砷共掺杂的P型ZnO晶体薄膜4的压电常数d33大于18pC/N，其电阻率大于IOltlQ cm。底电极I形成在氮化镓衬底2的下表面上，顶电极5形成在镁砷共掺杂p型氧化锌薄膜4的上表面上。可以采用多种金属材料来构成底电极I和顶电极5的材料，例如金、银或铜。也可以采用金属化合物材料来构成所述底电极I和顶电极5，例如IT0。实施例2如图1所示，本发明的采用镁砷共掺杂P型氧化锌薄膜的激光二极管的结构为:在氮化镓衬底2的上表面上具有n型氧化镍薄膜3，该n型氧化镍薄膜3的厚度为300nm ;镁砷共掺杂p型氧化锌薄膜4，其形成在所述n型氧化镍薄膜3的上表面上，其中，所述镁砷共掺杂P型氧化锌薄膜4的厚度为200nm，该镁砷共掺杂p型氧化锌薄膜4中Mg的摩尔百分含量是11 %，砷的摩尔百分含量是0.8 并且，在常温下，镁砷共掺杂的p型ZnO晶体薄膜4的压电常数d33大于18pC/N，其电阻率大于IOltlQ cm。底电极I形成在氮化镓衬底2的下表面上，顶电极5形成在镁砷共掺杂p型氧化锌薄膜4的上表面上。可以采用多种金属材料来构成底电极I和顶电极5的材料，例如金、银或铜。也可以采用金属化合物材料来构成所述底电极I和顶电极5，例如IT0。以上实施方式已经对本发明进行了详细的介绍，但上述实施方式并非为了限定本发明的范围，本发明的保护范围由所附的权利要求`限定。
权利要求
1.一种采用镁砷共掺杂P型氧化锌薄膜的激光二极管，该激光二极管的结构为: n型氧化镍薄膜，其形成在氮化镓衬底的上表面上；镁砷共掺杂P型氧化锌薄膜，其形成在所述n型氧化镍薄膜的上表面上，以及底电极，其形成在所述n型氧化镍薄膜下表面上，顶电极，其形成在所述镁砷共掺杂P型氧化锌薄膜的上表面上。
2.如权利要求1所述的激光二极管，其特征在于: 其中，所述镁砷共掺杂P型氧化锌薄膜的厚度约为150-300nm，该镁砷共掺杂p型氧化锌薄膜中Mg的摩尔百分含量是8-13%，砷的摩尔百分含量是0.5-1.5% ;所述n型氧化镍薄膜的厚度为约200-400nm。
3.如权利要求1或2所述的激光二极管，其特征在于: 其中，在常温下，镁砷共掺杂的P型ZnO晶体薄膜的压电常数d33大于18pC/N，其电阻率大于IO10Q cm。
4.如权利要求1-3任意之一所述的激光二极管，其特征在于: 可以采用多种金属材料来构成底电极和顶电极的材料，例如金、银或铜，也可以采用金属化合物材料来 构成所述底电极和顶电极，例如IT0。
全文摘要
本发明公开了一种采用镁砷共掺杂p型氧化锌薄膜的激光二极管，该激光二极管的结构为n型氧化镍薄膜，其形成在氮化镓衬底的上表面上；镁砷共掺杂p型氧化锌薄膜，其形成在所述n型氧化镍薄膜的上表面上，以及底电极，其形成在所述n型氧化镍薄膜下表面上，顶电极，其形成在所述镁砷共掺杂p型氧化锌薄膜的上表面上。
文档编号H01S5/327GK103166109SQ201310064059
公开日2013年6月19日 申请日期2013年2月28日 优先权日2013年2月28日
发明者童小春 申请人:溧阳市宏达电机有限公司