[發明專利]InGaN/AlInN量子阱激光器及其制作方法

有效

• 申請號: 201711015135.5
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN107579432B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 郭志友;侯玉菲;孫慧卿;汪鑫;張秀;龔星;徐智鴻;劉天意
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: H01S5/343
• 分類號: H01S5/343
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林偉斌;鄭永泉

1.一種InGaN/AlInN量子阱激光器，其特征在于，由下至上依次包括：襯底(1)、緩沖層(2)、下包覆層(3)、下V型波導層(4)、有源區(5)、電子阻擋層(6)、上V型波導層(7)、上包覆層(8)、歐姆接觸層(9)和電極(10)，所述下V型波導層(4)和上V型波導層(7)均為AlGaN材料，所述有源區(5)為InGaN/AlInN量子阱層；

所述有源區(5)由下至上依次包括Al_xIn_1-xN壘層(5a)，InGaN阱層(5b)，Al_xIn_1-xN壘層(5c)，InGaN阱層(5d)，Al_xIn_1-xN壘層(5e)，其中，Al_xIn_1-xN壘層中Al的含量為0.15。

2.根據權利要求1所述InGaN/AlInN量子阱激光器，其特征在于，所述InGaN阱層(5b)和InGaN阱層(5d)的總厚度為2～2.5nm，所述Al_xIn_1-xN壘層(5a)、Al_xIn_1-xN壘層(5c)和Al_xIn_1-xN壘層(5e)的總厚度為8～10nm。

3.根據權利要求1所述InGaN/AlInN量子阱激光器，其特征在于，所述下V型波導層(4)組成材料為組分漸變的Al_xGa_1-xN/Al_yGa_1-yN，其中，所述x從0.08-0漸變，所述y從0-0.08漸變。

4.根據權利要求3所述InGaN/AlInN量子阱激光器，其特征在于，所述下V型波導層(4)為N型摻雜，摻雜濃度為2.0×10¹⁷～4.5×10¹⁷cm^-3，厚度為0.1～0.3μm。

5.根據權利要求1所述InGaN/AlInN量子阱激光器，其特征在于，所述上V型波導層(7)組成材料為組分漸變的Al_xGa_1-xN/Al_yGa_1-yN，x從0.08-0漸變，Y從0-0.08漸變。

6.根據權利要求5所述InGaN/AlInN量子阱激光器，其特征在于，所述上V型上波導層(7)為p型摻雜，摻雜濃度為1.0×10¹⁷～3.0×10¹⁷cm^-3，厚度為0.1～0.3μm。

7.根據權利要求1所述InGaN/AlInN量子阱激光器，其特征在于，所述緩沖層(2)為N型銦鎵氮緩沖層，其中N型雜質為Si，摻雜濃度為2.0×10¹⁸～4.0×10¹⁸cm^-3，銦組分含量為0.04～0.06，厚度為0.3～0.5μm。

8.根據權利要求1所述InGaN/AlInN量子阱激光器，其特征在于，所述下包覆層(3)為N型AlGaN下包覆層，N型雜質為Si，摻雜濃度為2.5×10¹⁸～3.5×10¹⁸cm^-3，Al組分含量為0.07～0.09，厚度為0.3～0.5μm。

9.權利要求1-8任一權利要求所述InGaN/AlInN量子阱激光器的制作方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、在所述襯底(1)上生長形成緩沖層(2)；

S2、在所述緩沖層(2)上生長形成下包覆層(3)；

S3、在所述下包覆層(3)上生長形成下V型波導層(4)；

S4、在所述下V型波導層(4)上生長形成有源區(5)；

S5、在所述有源區(5)上生長形成電子阻擋層(6)；

S6、在所述電子阻擋層(6)上生長形成上V型波導層(7)；

S7、在所述上V型波導層(7)上生長形成上包覆層(8)；

S8、在所述上包覆層(8)上生長形成歐姆接觸層(9)；

S9、在所述歐姆接觸層(9)生長形成電極(10)，即得所述InGaN/AlInN量子阱激光器。