本发明专利技术涉及一种用于制造半导体激光器的方法和具有层结构的半导体激光器（1），所述层结构具有带有至少如下的层顺序的相叠加布置的层：a. n掺杂的覆盖层（10），b. 第三波导层（11），c. 有源区（6），在所述有源区中布置产生光的结构，d. 第二波导层（13），e. 阻挡层（14），f. 第一波导层（15），g. p掺杂的覆盖层（16），其中第一、第二和第三波导层（15，13，11）至少具有AlxInyGa（1-x-y）N，其中x能够为0和1之间的值，其中y能够为0和1之间的值，其中x和y的和能够为0和1之间的值，其中阻挡层（14）具有比相邻的第一波导层（15）的Al含量大至少2%的Al含量，其中阻挡层（14）具有从第一波导层（15）沿朝第二波导层（13）的方向上的Al含量的增加，其中层结构具有两侧的阶梯部（9），其中两侧的阶梯部（9）布置在阻挡层（14）的高度上，使得阻挡层（14）的至少一部分或者整个阻挡层（14）具有比第一波导层（15）更大的宽度。此外，本发明专利技术涉及一种用于制造半导体激光器的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及根据权利要求1所述的半导体激光器和根据权利要求11所述的用于制造半导体激光器的方法。本专利申请要求德国专利申请DE 10 2012 217 662.4和10 2012 220 911.5的优先权，其公开内容通过参考并入本文。
技术介绍
在现有技术中，已知具有脊形波导几何形状的边缘发射的半导体激光器。半导体激光器优选由II1-V族半导体材料制成。半导体激光器以层的形式构造，所述层布置在X-Z平面中。层沿着Y轴相叠加地布置。在YZ平面中，半导体激光器具有从较窄的上部区域到较宽的下部区域的阶梯部。半导体激光器的层序列具有P覆盖层、波导、有源区和第二波导和第二覆盖层。阶梯部相邻于上部的波导来构造。
技术实现思路
本专利技术的任务在于:实现半导体激光器的有源区中的改进的电流输送。本专利技术的任务通过根据权利要求1的半导体激光器和根据权利要求11的方法来解决。其他有利的实施方式在从属权利要求中被说明。半导体激光器具有如下优点:通过下述方式实现改进的电流输送，即减弱阻挡层区域中的二维的载流子气。此外，由于层结构的阶梯部的至少邻接于阻挡层的布置，附加地支持电流限制。因此，阶梯部能够布置在阻挡层的上侧上或布置在阻挡层中。此外，出乎意料，通过设置第一波导结合阶梯部，半导体激光器的性能被改进。因此，与现有技术相比，实现有源区中的电流密度的提高。电流收缩也通过如下方式来支持，即在阻挡层中铝含量朝第二波导层的方向、即朝有源区的方向上升。借助于所描述的布置，能够改进半导体激光器的激光数据、尤其是阈值和斜率。这通过如下方式实现:优化载流子到半导体结构、即有源区中的注入效率。以该方式避免移动的电子达到正掺杂的区域并且在那里不放射地复合。借助于所描述的阻挡层，避免铝含量中的过大的跳跃，使得降低在波导层和阻挡层之间的边界面处形成二维的空穴气。二维的空穴气中的空穴的高的横向导电率产生如下缺点:结果是到侧向的边缘区域中的电流扩宽。所述优点不仅针对极性的而且针对非极性的层实现。借助于改进的层序列和阶梯部的匹配于此的布置实现空穴注入效率的改进，其中良好的电子注入效率保持不变。在另一实施方式中，通过引入多个具有不同的铝含量的层代替铝含量极其高的单独的层的方式构造阻挡层，使得改进在有源区中的空穴运输并且降低或防止出现显著的二维空穴气。例如，阻挡层能够具有AlGaN、AlInGaN或AlInN，特别是，阻挡层能够被构造为AlGaN 和 / 或 Al InGaN 和 / 或 Al InN 层。通过铝含量从P掺杂的侧沿朝向有源区的方向的增加，对于空穴而言得到多个小的势皇或增高的势皇。由此，通过铝含量的分级的或增加的上升使空穴的运输容易。此外，由此带边沿阶跃的高度下降进而二维的空穴气的显著影响下降。在一个实施方式中，阻挡层以第一和第二阻挡层的形式构造，其中在两个阻挡层中铝含量不同，其中在朝向第二波导层的阻挡层中铝含量比第二阻挡层中至少大1%。通过构造铝含量不同的阻挡层实现阻挡层中的二维的载流子气的定义的减弱。根据所选择的实施方式，阻挡层中的铝含量能够具有30%的最大值。由此实现二维的空穴气的强烈的减弱。根据所选择的实施方式，两侧的阶梯部更接近第一波导层或更接近第二波导层，但是与阻挡层相邻地或在阻挡层之内布置。阶梯部越接近第二波导层，即越接近有源区，电流收缩就越强进而有源区中的电流密度就越高。在另一实施方式中，阻挡层被构造为一件式的层，其中铝含量始于第一波导层沿朝第二波导层的方向上升。上升例如能够线性地被构造。此外，在朝第二波导层的方向上能够设有与线性相比更强的铝含量增加。通过增加铝含量和铝含量值的方式，能够个别地调整电流收缩。此外，也能够通过阶梯部在阻挡层的区域中的位置实现有源区中的电流密度的匹配的收缩。在另一实施方式中，第一和第二阻挡层并且第一和第二波导正掺杂，其中以以下方式选择平均的掺杂物含量，即第一阻挡层的平均的掺杂物含量大于第二阻挡层的平均的掺杂物含量，其中选择第一波导层的平均的掺杂物含量大于或等于第二阻挡层的平均的掺杂物含量。此外，第二波导层的平均的掺杂物含量小于第一波导层的平均的掺杂物含量。例如，第二波导层也能够是未掺杂的。在另一实施方式中，第一阻挡层的平均的掺杂物含量大于第二阻挡层的平均的掺杂物含量。此外，第二阻挡层的平均的掺杂物含量大于第一波导层的平均的掺杂物含量。此外，第一波导层的平均的掺杂物含量大于第二波导层的平均的掺杂物含量。例如能够将镁用作为掺杂物质。在另一实施方式中，P覆盖层的掺杂物含量大于第一波导层的平均的掺杂物含量。此外，根据所选择的实施方式，在各个层之内，掺杂物含量的梯度或掺杂物含量的分级是可行的。通过降低掺杂物含量，由有源区产生的光的光学模量(Mode)的吸收变小。根据所选择的实施方式，在第一和第二波导层之间能够设有至少一个附加层。附加层例如能够设置在第一和第二阻挡层之间。附加层例如能够由氮化镓构成并且支持半导体激光器的功能或至少不损害其功能。【附图说明】本专利技术的上面描述的特征、特性和优点以及如何实现这些的方式和方法结合实施例的下面的描述变得更清晰和更明白，所述实施例结合附图详细阐明，其中 图1示出半导体激光器的示意透视图， 图2示出半导体激光器的一个实施方式的示意横截面图， 图3示出图2的半导体激光器的电流输送的示意图， 图4和5示出具有两个阻挡层和两侧的阶梯部的不同的高度位置的半导体激光器的另外的实施方式， 图6和7示出具有多个阻挡层的半导体激光器的另外的实施方式， 图8示出具有带有铝梯度的阻挡层的半导体激光器的一个实施方式， 图9示出铝梯度的示意图， 图10示出具有各个层的镁掺杂的说明的半导体激光器的示意图， 图11示出具有在第一和第二波导层之间的中间层的半导体激光器的另一实施方式，和 图12至15示出半导体激光器的另外的实施方式。【具体实施方式】在图1中示出X、Y、Z轴的坐标系，其中轴分别彼此垂直。图1以示意的透视图示出具有基体2和分阶的附加部3的半导体激光器I。半导体激光器I以层的形式构造，所述层布置在ZX平面中，其中层相叠加地沿着Y轴布置。附加部3借助P接触层4封闭，其中相对地基体2借助η接触层5封闭。在P接触层4和η接触层5之间，在基体2中布置有源区6，所述有源区被构造用于产生光。有源区6在横向方向上沿着Z轴延伸。在相对置的侧面7、8上布置有第一和第二共振镜。附加部3经由两侧的阶梯部9在X轴中过渡到在X轴中更宽地构造的基体2中。激光的耦合输出经由两个共振镜中的一个进行。图2示出YX平面中的半导体激光器I的示意横截面。η掺杂的覆盖层10被加入到η接触层5上。在η掺杂的覆盖层10上布置有第三波导层11。在第三波导层11上施加有源区6。在有源区6上布置有第二波导层13。在第二波导层13上施加有阻挡层14。在阻挡层14上布置有第一波导层15。在第一波导层15上布置有P覆盖层16。在P覆盖层16上施加有P接触层4。在所示出的实施例中，阻挡层14以第一阻挡层17和第二阻挡层18的形式来构造。第一和第二阻挡层17、18至少在例如通过铝含量影响的带隙方面不同。第一阻挡层17朝向第二波导层13并且尤其是被施加在第二波导层上。第二阻挡层18朝向第一波导层15并且例如以直接邻接于第一波本文档来自技高网...
【技术保护点】
具有层结构的半导体激光器（1），所述层结构具有相叠加布置的层，所述层具有至少如下的层序列：a. n掺杂的覆盖层（10），b. 第三波导层（11），c. 有源区（6），在所述有源区中布置产生光的结构，d. 第二波导层（13），e. 阻挡层（14），f. 第一波导层（15），g. p掺杂的覆盖层（16），其中所述第一、第二和第三波导层（15，13，11）至少具有AlxInyGa（1‑x‑y）N，其中x能够为0和1之间的值，其中y能够为0和1之间的值，其中x和y的和能够为0和1之间的值，其中所述阻挡层（14）能够具有比相邻的所述第一波导层（15）的Al含量大至少2%的Al含量，其中所述阻挡层（14）具有从所述第一波导层（15）朝所述第二波导层（13）的方向上的Al含量的增加，其中层结构具有两侧的阶梯部（9），其中所述两侧的阶梯部（9）被布置在所述阻挡层（14）的高度上，使得所述阻挡层（14）的至少一部分或者整个所述阻挡层（14）具有比所述第一波导层（15）更大的宽度。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：AS阿夫拉梅斯库，G布吕德尔，C艾希勒，S格哈德，T武尔姆，U施特劳斯，
申请(专利权)人：奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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