[發明專利]一種GaN基激光器外延結構在審
| 申請號： | 202310083229.5 | 申請日： | 2023-02-08 |
| 公開（公告）號： | CN116093743A | 公開（公告）日： | 2023-05-09 |
| 發明（設計）人： | 鐘玉煌;潘華;張海濤 | 申請（專利權）人： | 無錫吳越半導體有限公司 |
| 主分類號： | H01S5/343 | 分類號： | H01S5/343;H01S5/323 |
| 代理公司： | 無錫智麥知識產權代理事務所(普通合伙) 32492 | 代理人： | 宋雪瑩 |
| 地址： | 214000 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 gan 激光器 外延 結構 | ||
本發明公開了一種GaN基激光器外延結構，該外延結構包括由下到上依次層疊的GaN襯底、第一N型發光層、P型歐姆接觸層、第二N型發光層和電子供給層。與現有技術相比，本發明可以通過NPN結構層實現雙向發光層，減少內損耗，從而提升激光器的激光功率，獲得高光效的GaN激光器件。
技術領域
本發明屬于半導體激光器領域，具體涉及一種GaN基激光器外延結構。
背景技術
GaN基激光器因在高密度光信息存儲、顯示、激光打印和照明等領域潛在的應用前景而受到廣泛關注。目前國內的激光器激光功率都普遍相比國外偏低較多。國內現有的GaN基激光器基礎結構如圖1所示，包含n-GaN層、n-AlyGa1-yN/GaN超晶格(SLs)覆蓋層、n-InxGa1-xN下波導層、InxGa1-xN多量子阱有源區、p-InxGa1-xN上波導層、p-AlyGa1-yN電子阻擋層、p-AlyGa1-yN/GaN超晶格覆蓋層、p-GaN歐姆接觸層。該基礎激光器外延結構因結構缺陷有內損耗較大，發光區域較少，光效率偏低等的問題。針對該問題，本發明通過NPN特殊結構來增加發光區域，提高出光效率，以達到激光功率提升。
發明內容
針對上述現有GaN基激光器外延結構的不足，本發明提供一種具有NPN結構層的GaN基激光器外延結構，通過外延結構層的改變實現雙向發光層，從而減少內損耗提升激光功率，獲得高光效的GaN基激光器件。
本發明為實現上述目的所采用的技術方案如下：
一種GaN基激光器外延結構，其特點在于：包括由下到上依次層疊的GaN襯底、第一N型發光層、P型歐姆接觸層、第二N型發光層和電子供給層。
優選地，所述第一N型發光層包括由下到上依次層疊的第一N型覆蓋層、第一N型波導層、第一多量子阱層和第一波導層。
優選地，所述第一N型覆蓋層為n-AlyGa1-yN，y＝0.01～0.6，厚度100～1000nm。
優選地，所述第一N型波導層為n-InxGa1-xN，x＝0.01～0.4，厚度20～200nm。
優選地，所述第一多量子阱層由InxGa1-xN量子阱層和InxGa1-xN量子壘層交替層疊構成，x＝0.01～0.4，InxGa1-xN量子阱層單層厚度為3～5nm，InxGa1-xN量子壘層單層厚度為10～15nm。
優選地，所述第一波導層為InxGa1-xN，x＝0.01～0.4，厚度20～200nm。
更優選地，InxGa1-xN量子阱層數為2個，InxGa1-xN量子壘層數為3個。
優選地，所述P型歐姆接觸層包括由下到上依次層疊的第一p型電子阻擋層、p型接觸層和第二p型電子阻擋層。
優選地，所述第一p型電子阻擋層為p-AlyGa1-yN，y＝0.01～0.6，厚度100～1000nm，p型摻Mg濃度為1E15cm-3～3E19cm-3。
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