一种半导体激光器的制备方法
【专利摘要】一种半导体激光器的制备方法，所述方法包括如下步骤：a、将衬底表面处理干净；b、在清洁的衬底表面利用干法刻蚀或湿法刻蚀工艺制备锥状n型欧姆接触层；c、在n型欧姆接触层表面制备n型限制层；d、在n型限制层表面制备本征层；e、在本征层表面制备p型限制层；f、在p型限制层表面制备p型欧姆接触层。本发明发光面积大、发光角度可调、效率高。
【专利说明】
一种半导体激光器的制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及半导体激光器技术领域，具体而言，涉及一种锥状半导体激光器的制备方法。
【背景技术】
[0002]半导体激光器又称激光二极管，具有体积小、重量轻、可靠性高、使用寿命长等优点，在很多领域都有广泛的应用。但传统的半导体激光器采用器件与衬底相互平行的结构。它的不足之处:发光面积小、发光角度不可调、效率低。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种发光面积大、发光角度可调、效率高的半导体激光器的制备方法。
[0004]本发明提供一种新结构的半导体激光器，所述方法包括如下步骤:
[0005]a、将衬底表面处理干净；
[0006]b、在清洁的衬底表面利用干法刻蚀或湿法刻蚀工艺制备锥状η型欧姆接触层；
[0007]C、在η型欧姆接触层表面制备η型限制层；
[0008]d、在η型限制层表面制备本征层；
[0009]e、在本征层表面制备P型限制层；
[0010]f、在P型限制层表面制备P型欧姆接触层。
[0011 ]衬底材料选自II1-V族半导体材料或IV族半导体材料。
[0012]衬底材料选自硅(Si)、锗(Ge)、碳(C)、碳化硅(SiC)、砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、砷化铟(InAs)或磷化铟(InP)。
[0013]η型欧姆接触层可以是棱锥状或圆锥状。
[0014]η型欧姆接触层、η型限制层、本征层、P型限制层、P型欧姆接触层的厚度均大于10纳米且小于10微米。
[0015]η型欧姆接触层、η型限制层、本征层、P型限制层、P型欧姆接触层选自II1-V族半导体材料或IV族半导体材料。
[0016]η型欧姆接触层、η型限制层、本征层、P型限制层、P型欧姆接触层选自锗(Ge)、砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、砷化铟(InAs)、磷化铟(InP)、铝镓砷(AlxGai—xAs)、铟镓砷(InxGa1-xAs)或铟镓砷磷(InxGa1-xAsyPi—y)，其中0〈x〈l，0〈y〈l。
[0017]与现有技术相比，本发明具有如下优点:具有发光面积大、发光角度可调、效率高。【附图说明】:
[0018]图1清洁衬底示意图
[0019]图2清洁的衬底表面制备锥状η型欧姆接触层示意图；
[0020]图3在η型欧姆接触层表面制备η型限制层示意图；
[0021]图4在η型限制层表面制备本征层不意图；
[0022]图5在本征层表面制备P型限制层不意图；
[0023]图6在P型限制层表面制备P型欧姆接触层示意图；
[0024]图7为各层示意图。
[0025]其中:1-衬底，2-η型欧姆接触层，3-η型限制层，4-本征层，5-ρ型限制层，6-ρ型欧姆接触层。
【具体实施方式】
:
[0026]实施例1:
[0027]基于InP衬底的InP同质结棱锥状半导体激光器的制备，具体步骤如下所述。
[0028]a、将InP衬底表面处理干净；
[0029]b、在清洁的InP衬底表面利用干法刻蚀工艺制备棱锥状η型InP欧姆接触层；
[0030]C、在η型InP欧姆接触层表面制备η? InP限制层；
[0031 ]d、在η型InP限制层表面制备InP本征层；
[0032]e、在InP本征层表面制备P型InP限制层；
[0033]f、在P型InP限制层表面制备P型InP欧姆接触层。
[0034]实施例2:
[0035]基于InP衬底的异质结棱锥状半导体激光器的制备，具体步骤如下所述。
[0036]a、将InP衬底表面处理干净；
[0037]b、在清洁的InP衬底表面利用湿法刻蚀工艺制备棱锥状η型InP欧姆接触层；
[0038]C、在η型InP欧姆接触层表面制备11型InP限制层；
[0039]d、在η型InP限制层表面制备Al0.4Ga0.6ln().3As().7本征层；
[0040]e、在△10.46&0.6111().348().7本征层表面制备口型111().736&().2748().58?().42限制层；
[0041 ]f、在P型In0.73Ga0.27As().58P().42限制层表面制备P型InP欧姆接触层。
[0042]实施例3:
[0043]基于GaAs衬底的同质结圆锥状半导体激光器的制备，具体步骤如下所述。
[0044]a、将GaAs衬底表面处理干净；
[0045 ]b、在清洁的GaAs衬底表面利用湿法刻蚀工艺制备圆锥状η型GaAs欧姆接触层；
[0046]C、在η型GaAs欧姆接触层表面制备η型GaAs限制层；
[0047 ]d、在η型GaAs限制层表面制备GaAs本征层；
[0048]e、在GaAs本征层表面制备P型GaAs限制层；
[0049]f、在P型GaAs限制层表面制备P型GaAs欧姆接触层。
[0050]实施例4:
[0051]基于Si衬底的异质结圆锥状半导体激光器的制备，具体步骤如下所述。
[0052]a、将Si衬底表面处理干净；
[0053]b、在清洁的Si衬底表面利用湿法刻蚀工艺制备圆锥状η型GaAs欧姆接触层；
[0054]C、在η型GaAs欧姆接触层表面制备η型GaAs限制层；
[0055]d、在η型GaAs限制层表面制备Al0.5Ga0.5As本征层；
[0056]e、在Al0.5Ga0.5As本征层表面制备P型GaAs限制层；
[0057] f、在p型GaAs限制层表面制备p型GaAs欧姆接触层。
【主权项】
1.一种半导体激光器的制备方法，其特征在于:包括如下步骤: a、在清洁的衬底表面制备锥状η型欧姆接触层； b、在η型欧姆接触层表面制备η型限制层； c、在η型限制层表面制备本征层； d、在本征层表面制备P型限制层； e、在P型限制层表面制备P型欧姆接触层。2.根据权利要求1所述的一种半导体激光器的制备方法，其特征在于:衬底材料选自II1-V族半导体材料或IV族半导体材料。3.根据权利要求2所述的一种半导体激光器的制备方法，其特征在于:衬底材料选自硅(Si)、锗(Ge)、碳(C)、碳化硅(SiC)、砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、砷化铟(InAs)或磷化铟(InP)04.根据权利要求1所述的一种半导体激光器的制备方法，其特征在于:锥状η型欧姆接触层是棱锥或圆锥。5.根据权利要求1所述的一种半导体激光器的制备方法，其特征在于:锥状η型欧姆接触层用干法刻蚀工艺制备或用湿法刻蚀工艺制备。6.根据权利要求1所述的一种半导体激光器的制备方法，其特征在于:η型欧姆接触层、η型限制层、本征层、P型限制层、P型欧姆接触层的厚度均大于10纳米且小于10微米。7.根据权利要求1所述的一种半导体激光器的制备方法，其特征在于:η型欧姆接触层材料、η型限制层材料、本征层材料、P型限制层材料、P型欧姆接触层材料均选自II1-V族半导体材料或IV族半导体材料。8.根据权利要求7所述的一种半导体激光器的制备方法，其特征在于:η型欧姆接触层材料、η型限制层材料、本征层材料、P型限制层材料、P型欧姆接触层材料均选自锗(Ge)、砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、砷化铟(InAs)、磷化铟(InP)、铝镓砷(AlxGal-xAs)、铟镓砷(InxGal-xAs)或铟嫁砷磷(InxGal-xAsyPl-y)，其中0〈x〈l，0〈y〈l。
【文档编号】H01S5/323GK106099641SQ201610534175
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月8日
【发明人】郭经纬, 武晓琴, 刘妍, 徐朝鹏, 王海燕
【申请人】燕山大学