[發(fā)明專利]一種提高載流子注入效率的氮化鎵基激光器外延結(jié)構(gòu)及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010865163.1
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN111786259A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙德剛;楊靜;王泓江
• 申請（專利權(quán)）人: 北京藍(lán)海創(chuàng)芯智能科技有限公司
• 主分類號: H01S5/20
• 分類號: H01S5/20;H01S5/343
• 代理公司: 南京智造力知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32382
• 代理人: 張明明

1.一種提高載流子注入效率的氮化鎵基激光器外延結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟(1)，襯底退火，并去除襯底表面雜質(zhì)；

步驟(2)，在襯底上生長高溫n型GaN層；

步驟(3)，高溫n型GaN層上外延高溫n型AlGaN限制層；

步驟(4)，高溫n型AlGaN限制層上外延生長非故意摻雜下波導(dǎo)層；

步驟(5)，非故意摻雜下波導(dǎo)層外延生長InGaN/GaN多量子阱發(fā)光層結(jié)構(gòu)；

步驟(6)，InGaN/GaN多量子阱發(fā)光層結(jié)構(gòu)上外延p型AlGaN電子阻擋層；

步驟(7)，p型AlGaN電子阻擋層外延生長C摻雜上波導(dǎo)層；

步驟(8)，C摻雜上波導(dǎo)層外延生長p型GaN層，形成器件結(jié)構(gòu)的表面歐姆接觸層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高載流子注入效率的氮化鎵基激光器外延結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述C摻雜上波導(dǎo)層為GaN基材料或InGaN材料，其生長溫度為700℃-1050℃，厚度為0.05-0.3μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高載流子注入效率的氮化鎵基激光器外延結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，生長所述C摻雜上波導(dǎo)層的C源為三甲基鎵或三乙基鎵或三甲基銦。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高載流子注入效率的氮化鎵基激光器外延結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述C摻雜上波導(dǎo)層中的C雜質(zhì)濃度通過調(diào)整生長條件調(diào)控，C雜質(zhì)濃度范圍是1×10¹⁶-1×10¹⁸cm^-3。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高載流子注入效率的氮化鎵基激光器外延結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述高溫n型AlGaN限制層的生長溫度為1000-1200℃，厚度為0.5-3μm，Al組分為0.05-0.2。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高載流子注入效率的氮化鎵基激光器外延結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述InGaN/GaN多量子阱發(fā)光層結(jié)構(gòu)包括1-5個InGaN/GaN周期結(jié)構(gòu)，發(fā)光波長范圍為400nm～550nm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高載流子注入效率的氮化鎵基激光器外延結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述p型AlGaN電子阻擋層的生長溫度為1000-1200℃，厚度為10-20nm，Al組分為0.1-0.2。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高載流子注入效率的氮化鎵基激光器外延結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述p型AlGaN限制層的生長溫度為1000-1200℃，厚度為0.1-1μm，Al組分為0.05-0.2，空穴濃度為1×10¹⁷cm^-3-1×10¹⁸cm^-3。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的提高載流子注入效率的氮化鎵基激光器外延結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述P型AlGaN限制層能用P型AlGaN/GaN超晶格結(jié)構(gòu)或者組分漸變的AlGaN結(jié)構(gòu)替換。

10.一種提高載流子注入效率的氮化鎵基激光器外延結(jié)構(gòu)，其特征在于，由權(quán)利要求1所述制備方法制備的氮化鎵基激光器外延結(jié)構(gòu)。