[發明專利]p型ZnO和n型GaN組合ZnO基垂直腔面發射激光器及制備方法有效
| 申請號： | 201010186477.5 | 申請日： | 2010-05-25 |
| 公開（公告）號： | CN102263372A | 公開（公告）日： | 2011-11-30 |
| 發明（設計）人： | 杜國同;夏曉川;梁紅偉;趙旺 | 申請（專利權）人： | 大連理工大學 |
| 主分類號： | H01S5/183 | 分類號： | H01S5/183;H01S5/187;H01S5/32 |
| 代理公司： | 大連理工大學專利中心 21200 | 代理人： | 侯明遠 |
| 地址： | 116024 遼*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | zno gan 組合 垂直 發射 激光器 制備 方法 | ||
1.一種通常p型ZnO和n型GaN組合的ZnO基垂直腔面發射激光器，依次由襯底(1)、襯底(1)上外延生長的AlGaN/GaN薄膜DBR下反射鏡(8)、下反射鏡(8)上外延制備的GaN外延層(2)、GaN外延層(2)上制備的相互分立的電流下限制層(3)和下電極(5)、電流下限制層(3)上制備的ZnO基材料發光層(4)、發光層(4)上面制備的寬帶隙ZnO基三元系材料電流上限制層(7)、電流上限制層(7)上制備的相互分立的上電極(6)和多層介質薄膜DBR上反射鏡(9)等部件構成；
一種二氧化硅上電流限制窗口結構p型ZnO和n型GaN組合ZnO基垂直腔面發射激光器，由襯底(1)、襯底(1)上制備多層的AlGaN/GaN薄膜DBR下反射鏡(8)、下反射鏡(8)上面制備的GaN外延層(2)、GaN外延層(2)上制備的相互分立的電流下限制層(3)和下電極(5)、電流下限制層(3)上制備的ZnO基材料發光層(4)、ZnO發光層4上面制備的電流上限制層(7)、電流上限制層(7)上面制備一層二氧化硅電流隔離層(10)、電流隔離層(10)上光刻腐蝕出電流限制窗口(11)、再在二氧化硅電流隔離層(10)和電流限制窗口(11)上面制備上電極(6)、上電極(6)上開出出光窗口(12)、出光窗口(12)的面積小于電流限制窗口(11)、光窗口(12)處制備的多層介質薄膜DBR上反射鏡(9)等部件構成；
一種二氧化硅內電流限制窗口結構p型ZnO和n型GaN組合ZnO基垂直腔面發射激光器，由襯底(1)、襯底(1)上制備多層的AlGaN/GaN薄膜DBR下反射鏡(8)、下反射鏡(8)上面制備的GaN外延層(2)、外延層(2)上制備的相互分立的二氧化硅電流隔離層(10)和下電極(5)、在二氧化硅電流隔離層(10)上光刻腐蝕出電流限制窗口(11)、再在二氧化硅電流隔離層(10)和電流限制窗口(11)上面依次制備的電流下限制層(3)、ZnO基材料發光層(4)、電流上限制層(7)、帶有出光窗口(12)的上電極(6)和在出光窗口(12)處制備的多層介質薄膜DBR上反射鏡(9)等部件構成；
一種是離子注入轟擊電流限制窗口結構p型ZnO和n型GaN組合ZnO基垂直腔面發射激光器，由襯底(1)、襯底(1)上制備多層的AlGaN/GaN薄膜DBR下反射鏡(8)、下反射鏡(8)上面制備的GaN外延層(2)、GaN外延層(2)上制備的相互分立的電流下限制層(3)和下電極(5)、電流下限制層(3)上制備的ZnO基材料發光層(4)、ZnO發光層(4)上面制備的電流上限制層(7)、電流上限制層(7)上制備帶有出光窗口(12)的上電極(6)、在出光窗口(12)處制備的多層介質薄膜DBR上反射鏡(9)和在發光層(4)中具有電流限制窗口(11)的離子轟擊高阻電流隔離層(13)等部件構成；
一種是MgO內電流隔離限制窗口結構p型ZnO和n型GaN組合ZnO基垂直腔面發射激光器，由襯底(1)、襯底(1)上制備多層的AlGaN/GaN薄膜DBR下反射鏡(8)、下反射鏡(8)上面制備的GaN外延層(2)、GaN外延層(2)上制備的相互分立的MgO電流隔離層(14)和下電極(5)、在MgO電流隔離層(14)上光刻腐蝕出電流限制窗口(11)、再在MgO電流隔離層(14)和電流限制窗口(11)上面依次制備的電流下限制層(3)、ZnO基材料發光層(4)、電流上限制層(7)、帶有出光窗口(12)的上電極(6)和在出光窗口(12)處制備的多層介質薄膜DBR上反射鏡(9)等部件構成；
其特征在于：GaN外延層(2)為n型GaN薄膜，ZnO基發光層(4)為p型ZnO基薄膜，電流下限制層(3)為Ga2O3薄膜，電流上限制層(7)為p型ZnO基三元薄膜，其禁帶寬度大于ZnO基發光層(4)的禁帶寬度。
2.根據權利要求1所述的p型ZnO和n型GaN組合的ZnO基垂直腔面發射激光器，其特征在于：襯底(1)采用導電的n型SiC單晶和導電的n型GaN單晶，多層的AlGaN/GaN薄膜DBR下反射鏡(8)進行摻雜，制備成n型導電的DBR，下電極(5)制備在襯底(1)的下面。
3.根據權利要求1所述的p型ZnO和n型GaN組合的ZnO基垂直腔面發射激光器，其特征在于：上反射鏡(9)的反射率大于下反射鏡(8)的反射率。
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