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      一種氮化鎵基半導體激光器的制作方法

      文檔序號:42326782發布日期:2025-07-01 19:46閱讀:來源:國知局

      技術特征:

      1.一種氮化鎵基半導體激光器,包括從下至上依次設置的襯底、下限制層、下波導層、有源層、上波導層和上限制層,其特征在于,所述下限制層包括從下至上依次設置的第一下限制層、第二下限制層和第三下限制層,所述氮化鎵基半導體激光器還包括多重空位電子聲子調控層,所述多重空位電子聲子調控層包括第一多重空位電子聲子調控層、第二多重空位電子聲子調控層和第三多重空位電子聲子調控層,所述第一多重空位電子聲子調控層設置在所述第一下限值層與第二下限制層之間,所述第二多重空位電子聲子調控層設置在所述第二下限制層與第三下限制層之間,所述第三多重空位電子聲子調控層設置在所述第三下限制層與下波導層之間,所述第一多重空位電子聲子調控層、第二多重空位電子聲子調控層和第三多重空位電子聲子調控層均具有電子親和能分布特性和極化光學聲子能量分布特性;

      2.根據權利要求1所述的氮化鎵基半導體激光器,其特征在于,所述第一多重空位電子聲子調控層的電子親和能為d,第二多重空位電子聲子調控層的電子親和能為e,第三多重空位電子聲子調控層的電子親和能為f,其中:0.1<f<e<d<10。

      3.根據權利要求1所述的氮化鎵基半導體激光器,其特征在于,所述第一多重空位電子聲子調控層的極化光學聲子能量為j,第二多重空位電子聲子調控層的極化光學聲子能量為k,第三多重空位電子聲子調控層的極化光學聲子能量為l,其中:30(mev)<j<l<k<800(mev)。

      4.根據權利要求1所述的氮化鎵基半導體激光器,其特征在于,所述第一多重空位電子聲子調控層、第二多重空位電子聲子調控層和第三多重空位電子聲子調控層還具有電子有效質量分布特性和介電常數分布特性;

      5.根據權利要求4所述的氮化鎵基半導體激光器,其特征在于,所述第一多重空位電子聲子調控層的電子有效質量為g,第二多重空位電子聲子調控層的電子有效質量為h,第三多重空位電子聲子調控層的電子有效質量為i,其中:0.01<g<i<h<5。

      6.根據權利要求4所述的氮化鎵基半導體激光器,其特征在于,所述第一多重空位電子聲子調控層的介電常數為m,第二多重空位電子聲子調控層的介電常數為n,第三多重空位電子聲子調控層的介電常數為p,其中:2<n<p<m<20。

      7.根據權利要求1所述的氮化鎵基半導體激光器,其特征在于,所述多重空位電子聲子調控層為gan、ingan、inn、alinn、algan、alingan、aln、gaas、gap、inp、algaas、alingaas、algainp、ingaas、ingaasn、alinas、alinp、algap、ingap、gasb、insb、inas、inassb、algasb、alsb、ingasb、algaassb、ingaassb、sic、ga2o3、bn、金剛石的任意一種或任意組合。

      8.根據權利要求1所述的氮化鎵基半導體激光器,其特征在于,所述有源層為阱層和壘層組成的周期結構,周期數為3≥m≥1;

      9.根據權利要求1所述的氮化鎵基半導體激光器,其特征在于,所述下限制層、下波導層、上波導層、上限制層為gan、ingan、inn、alinn、algan、alingan、aln、gaas、gap、inp、algaas、alingaas、algainp、ingaas、ingaasn、alinas、alinp、algap、ingap、gasb、insb、inas、inassb、algasb、alsb、ingasb、algaassb、ingaassb、sic、ga2o3、bn的任意一種或任意組合的任意一種或任意組合。

      10.根據權利要求1所述的氮化鎵基半導體激光器,其特征在于,所述襯底包括藍寶石、硅、cuw、mo、tiw、cu、ge、sic、aln、gan、gaas、inp、藍寶石/sio2復合襯底、藍寶石/aln復合襯底、藍寶石/sinx、藍寶石/sio2/sinx復合襯底、鎂鋁尖晶石mgal2o4、mgo、zno、zrb2、lialo2和ligao2復合襯底的任意一種。


      技術總結
      本發明提出了一種氮化鎵基半導體激光器,包括從下至上依次設置的襯底、下限制層、下波導層、有源層、上波導層和上限制層。本發明在半導體激光元件中設置多層結構的多重空位電子聲子調控層,限定每層多重空位電子聲子調控層的電子親和能分布特性以及極化光學聲子能量分布特性,以形成單空位、空位集團與多空位調控電子聲子結構,將電子聲子局域在下限制層與下波導層之間,降低泵浦光與振蕩光之間的光子能量差形成的斯托克斯頻移,降低聲子振動和聲子輸運的熱損耗,提升激光元件的散熱性和改善外延層間熱失配,抑制激光器的熱透鏡效應和應力雙折射效應,改善激光光束失真和去極化問題,提升激光光束質量因子。

      技術研發人員:鄧和清,鄭錦堅,尋飛林,藍家彬,鐘志白,楊力勛,胡志勇,曹軍,陳婉君,蔡鑫,劉紫涵,張江勇,李水清
      受保護的技術使用者:安徽格恩半導體有限公司
      技術研發日:
      技術公布日:2025/6/30
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