[發明專利]半導體激光二極管發光單元及器件

無效

• 申請號: 201110033774.0
• 申請日: 2011-01-31
• 公開（公告）號: CN102130423A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 鄭凱;王俊;熊聰;馬驍宇
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01S5/20
• 分類號: H01S5/20;H01S5/343
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

1.一種半導體激光二極管發光單元，其特征在于，該發光單元輸出激光的功率大于0.2W，其結構自下往上包括：第一限制層、第一波導層、量子阱層、第二波導層和第二限制層，其中：

所述第一限制層和第二限制層，用于形成PN結進行載流子輸入；

所述第一波導層和第二波導層的厚度均介于400～600nm之間，用于形成激光傳輸的通路；

所述量子阱層，用于作為有源區產生激光。

2.根據權利要求1所述的發光單元，其特征在于，所述第一限制層、第一波導層、量子阱層、第二波導層和第二限制層為在襯底上依次外延生長的薄膜層。

3.根據權利要求2所述的發光單元，其特征在于，構成所述第一波導層和第二波導層的材料為III-V族半導體化合物。

4.根據權利要求3所述的發光單元，其特征在于，所述第一限制層為N型限制層，所述第二限制層為P型限制層，所述N型限制層和所述P型限制層的厚度均介于1～2μm之間，其材料為III-V族半導體化合物，構成所述N型限制層和所述P型限制層的III-V族半導體化合物的禁帶寬度大于構成所述第一波導層和第二波導層的III-V族半導體化合物的禁帶寬度。

5.根據權利要求4所述的發光單元，其特征在于，構成所述第一波導層和第二波導層的材料為鋁鎵砷，構成所述N型限制層和所述P型限制層的材料為鋁鎵砷，其中，

構成所述第一波導層和第二波導層的鋁鎵砷中鋁鎵摩爾比小于構成所述N型限制層和所述P型限制層的鋁鎵砷中鋁鎵摩爾比。

6.根據權利要求5所述的發光單元，其特征在于，所述量子阱層的厚度為5～50nm，其材料為鋁鎵銦砷。

7.根據權利要求6所述的發光單元，其特征在于，構成所述第一波導層和第二波導層的鋁鎵砷中，Al∶Ga＝0.35∶0.65；構成所述N型限制層和所述P型限制層的鋁鎵砷中，鋁鎵的摩爾比為Al∶Ga＝0.55∶0.45。

8.根據權利要求6所述的發光單元，其特征在于，所述發光單元輸出激光的波長為808nm，所述第一波導層和第二波導層的厚度均為540nm，所述N型限制層和所述P型限制層的厚度均為1.5μm，所述量子阱層的厚度為10nm。

9.一種半導體激光二極管發光器件，其特征在于，該器件包括若干個權利要求1-8中任一項所述的半導體激光二極管發光單元，各半導體激光二極管發光單元以溝槽隔離。

10.根據權利要求9所述的發光器件，其特征在于，該發光器件中，各發光單元的寬度為80～140μm，發光單元的填充密度介于15％～25％之間。