表面发射激光器元件及制造表面发射激光器元件的方法与流程

文档序号:24728436发布日期:2021-04-16 17:42阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种由iii族氮化物半导体形成的表面发射激光器元件,该表面发射激光器元件包括:第一导电类型的第一包覆层;第一导电类型的第一引导层,该第一引导层具有形成在所述第一包覆层上的光子晶体层和形成在所述光子晶体层上的第一嵌入层,该光子晶体层包括在与该第一引导层平行的表面中以二维周期性设置的孔隙,其中所述第一嵌入层封闭所述孔隙;第二嵌入层,该第二嵌入层是通过晶体生长而形成在所述第一嵌入层上的;有源层,该有源层形成于所述第二嵌入层上;第二引导层,该第二引导层形成于所述有源层上;以及第二导电类型的第二包覆层,该第二包覆层形成于所述第二引导层上,所述第二导电类型是与所述第一导电类型相反的导电类型,其中所述第一嵌入层具有包括设置于与所述孔隙相对应的表面位置处的凹坑的表面。2.根据权利要求1所述的表面发射激光器元件,其中,所述第一嵌入层的表面包括与所述孔隙相对应地规则排列的凹坑。3.根据权利要求1或2所述的表面发射激光器元件,其中,所述第二嵌入层具有与所述第一嵌入层的晶体组成不同的晶体组成。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的表面发射激光器元件,其中,所述第一嵌入层具有与所述光子晶体层的晶体组成相同的晶体组成。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的表面发射激光器元件,其中,所述第二嵌入层是相对于来自所述有源层的发射波长折射率等于或大于所述第一嵌入层的折射率的晶体层。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的表面发射激光器元件,其中,所述第二嵌入层包括in作为该第二嵌入层的晶体组成。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的表面发射激光器元件,其中,所述第一嵌入层和所述第二嵌入层的总层厚在从20nm至100nm的范围内。8.根据权利要求1至7中的任一项所述的表面发射激光器元件,其中,所述第一嵌入层的表面是(0001)面,并且具有阶梯状平台结构,所述阶梯状平台结构包括以所述孔隙的间隔进行聚束的聚束阶梯。9.根据权利要求1至8中的任一项所述的表面发射激光器元件,其中,所述第二嵌入层的表面是(0001)面并且具有阶梯高度等于一个双层的高度的阶梯状平台结构。10.根据权利要求1至9中任一项所述的表面发射激光器元件,其中,所述孔隙中的每一个的多个侧表面中的至少一个是{10

10}小平面。11.根据权利要求1至10中的任一项所述的表面发射激光器元件,其中,所述第二嵌入层中所含的氧的浓度为5
×
10
16
cm
‑3或更小。12.一种通过movpe方法制造由iii族氮化物半导体形成的表面发射激光器元件的制造方法,该制造方法包括:(a)在基板上生长第一导电类型的第一包覆层的步骤;(b)在所述第一包覆层上生长所述第一导电类型的第一引导层的步骤;(c)通过蚀刻在所述第一引导层中形成在与所述第一引导层平行的表面中以二维周期
性设置的孔部分的步骤;(d)供应含有氮源的气体,以通过传质形成封闭所述孔部分的开口的第一嵌入层的步骤;(e)在形成所述第一嵌入层之后供应iii族原材料以形成第二嵌入层的步骤,该第二嵌入层嵌入所述第一嵌入层以进行平坦化,其中,在步骤(d)中,所述第一嵌入层具有包括源自孔隙的凹坑的表面。13.根据权利要求12所述的制造方法,其中,在步骤(c)中,在所述第一引导层中形成以两个垂直轴作为排列方向的周期性设置的孔部分。14.根据权利要求12或13中的任一项所述的制造方法,其中,所述第一嵌入层具有包括与所述孔隙相对应地规则排列的凹坑的表面。
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