一种半导体激光器及光学设备制造技术

本发明专利技术公开了一种半导体激光器及光学设备。半导体激光器包括：衬底；第一布拉格反射镜，位于衬底一侧；第一势垒层，位于第一布拉格反射镜远离衬底一侧；有源层，位于第一势垒层远离衬底一侧；第二势垒层，位于有源层远离衬底一侧；第二布拉格反射镜，位于第二势垒层远离衬底一侧，第二布拉格反射镜包括至少一层电流扩散层；第一布拉格反射镜和第二布拉格反射镜均为N型布拉格反射镜；第一势垒层和第二势垒层其中之一为P型势垒层；其中，还包括第一隧道结，位于N型布拉格反射镜与P型势垒层之间。通过在半导体激光器中的第二布拉格反射镜中设置至少一层电流扩散层，提高电流的扩散效果，保证电流的注入均匀性。保证电流的注入均匀性。保证电流的注入均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体激光器及光学设备


[0001]本专利技术涉及半导体激光器
，尤其涉及一种半导体激光器及光学设备。

技术介绍

[0002]半导体激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser，简称VCSEL)，其谐振腔是利用在有源区(Active region)的上下两边形成两个具有高反射率的分布布拉格反射镜(Distributed Bragg Reflector,简称DBR)构成，激光沿着材料外延生长方向垂直出射。但对于常规的半导体激光器结构中，为了提高P型载流子(空穴)的注入均匀性，往往在靠近上表面的地方引入一层高掺杂的P型GaAs或AlGaAs，即电流扩散层，以使空穴能够在电流扩散层实现快速的横向扩散。当半导体激光器的发光孔径比较大的时候，由于高掺杂P型的载流子迁移率低，电流扩散不足会导致发光不均匀，严重影响出光效果。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种半导体激光器及光学设备，以提高半导体激光器中电流注入的均匀性，提高出光均匀性。
[0004]第一方面，本专利技术的提供了一种半导体激光器，包括：
[0005]衬底；
[0006]第一布拉格反射镜，位于所述衬底一侧；
[0007]第一势垒层，位于所述第一布拉格反射镜远离所述衬底一侧；
[0008]有源层，位于所述第一势垒层远离所述衬底一侧；
[0009]第二势垒层，位于所述有源层远离所述衬底一侧；
[0010]第二布拉格反射镜，位于所述第二势垒层远离所述衬底一侧，所述第二布拉格反射镜包括至少一层电流扩散层；
[0011]所述第一布拉格反射镜和所述第二布拉格反射镜均为N型布拉格反射镜；
[0012]所述第一势垒层和所述第二势垒层其中之一为P型势垒层；
[0013]其中，还包括第一隧道结，位于所述N型布拉格反射镜与所述P型势垒层之间。
[0014]可选的，所述第一势垒层和所述第二势垒层其中之一为N型势垒层；
[0015]所述半导体激光器还包括位于所述第二势垒层中的第一氧化层。
[0016]可选的，所述半导体激光器还包括位于所述第一势垒层与所述第一隧道结之间或者位于所述第二势垒层与所述第一隧道结之间的第三布拉格反射镜，其中，所述第三布拉格反射镜为P型布拉格反射镜。
[0017]可选的，所述半导体激光器还包括位于所述第三布拉格反射镜内的第二氧化层。
[0018]可选的，位于所述第二布拉格反射镜远离所述衬底一侧的第二隧道结以及位于所述第二隧道结远离所述衬底一侧的第四布拉格反射镜；所述第四布拉格反射镜为P型布拉格反射镜。
[0019]可选的，所述第一隧道结或第二隧道结包括P型高掺杂隧道结膜层以及N型高掺杂
隧道结膜层，其中，所述P型高掺杂隧道结膜层的掺杂浓度范围在5
×
10
18
～4
×
10
20
cm
‑3，所述N型高掺杂隧道结膜层的掺杂浓度范围在5
×
10
18
～4
×
10
20
cm
‑3。
[0020]可选的，所述电流扩散层的材料包括GaAs，AlGaAs，GaInAs，AlGaInAs，GaAsP，AlGaAsP，GaInAsP，GaInP或AlGaInP中的至少一种，所述电流扩散层的掺杂元素包括碲、硅或锗中的至少一种。
[0021]可选的，所述电流扩散层的掺杂浓度M，M≥5
×
1018cm
‑
3。
[0022]可选的，所述电流扩散层的层数为n，每一所述电流扩散层的厚度为h，其中，1≤n≤30，5≤h≤1000nm。
[0023]第二方面，本专利技术提供了一种光学设备，包括第一方面中任一项所述的半导体激光器。
[0024]本专利技术实施例的技术方案，半导体激光器包括：衬底；第一布拉格反射镜，位于衬底一侧；第一势垒层，位于第一布拉格反射镜远离衬底一侧；有源层，位于第一势垒层远离衬底一侧；第二势垒层，位于有源层远离衬底一侧；第二布拉格反射镜，位于第二势垒层远离衬底一侧，第二布拉格反射镜包括至少一层电流扩散层；第一隧道结，位于电流扩散层与第二势垒层之间，第一布拉格反射镜和第二布拉格反射镜均为N型布拉格反射镜；第一势垒层和第二势垒层其中之一为P型势垒层；其中，还包括第一隧道结，位于N型布拉格反射镜与P型势垒层之间。通过在半导体激光器中的第二布拉格反射镜中设置至少一层电流扩散层，提高电流的扩散效果，保证电流的注入均匀性。
[0025]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本专利技术实施例提供的一种半导体激光器的结构示意图；
[0028]图2为本专利技术实施例提供的一种半导体激光器的光场分部图；
[0029]图3为本专利技术实施例提供的另一种半导体激光器的结构示意图；
[0030]图4为本专利技术实施例提供的另一种半导体激光器的结构示意图；
[0031]图5为本专利技术实施例提供的另一种半导体激光器的结构示意图；
[0032]图6为本专利技术实施例提供的另一种半导体激光器的结构示意图；
[0033]图7为本专利技术实施例提供的另一种半导体激光器的结构示意图；
[0034]图8为本专利技术实施例提供的一种光学设备的结构示意图。
具体实施方式
[0035]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人
员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0036]图1为本专利技术实施例提供的一种半导体激光器的结构示意图，如图1所示，半导体激光器100，包括：衬底101；第一布拉格反射镜102，位于衬底101一侧；第一势垒层103，位于第一布拉格反射镜102远离衬底101一侧；有源层104，位于第一势垒层103远离衬底101一侧；第二势垒层105，位于有源层104远离衬底101一侧；第二布拉格反射镜106，位于第二势垒层105远离衬底101一侧，第二布拉格反射镜106包括至少一层电流扩散层107；第一布拉格反射镜102和第二布拉格反射镜106均为N型布拉格反射镜；第一势垒层103和第二势垒层105其中之一为P型势垒层；其中，还包括第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体激光器，其特征在于，包括：衬底；第一布拉格反射镜，位于所述衬底一侧；第一势垒层，位于所述第一布拉格反射镜远离所述衬底一侧；有源层，位于所述第一势垒层远离所述衬底一侧；第二势垒层，位于所述有源层远离所述衬底一侧；第二布拉格反射镜，位于所述第二势垒层远离所述衬底一侧，所述第二布拉格反射镜包括至少一层电流扩散层；所述第一布拉格反射镜和所述第二布拉格反射镜均为N型布拉格反射镜；所述第一势垒层和所述第二势垒层其中之一为P型势垒层；其中，还包括第一隧道结，位于所述N型布拉格反射镜与所述P型势垒层之间。2.根据权利要求1所述的半导体激光器，其特征在于，所述第一势垒层和所述第二势垒层其中之一为N型势垒层；所述半导体激光器还包括位于所述第二势垒层中的第一氧化层。3.根据权利要求1所述的半导体激光器，其特征在于，所述半导体激光器还包括位于所述第一势垒层与所述第一隧道结之间或者位于所述第二势垒层与所述第一隧道结之间的第三布拉格反射镜，其中，所述第三布拉格反射镜为P型布拉格反射镜。4.根据权利要求3所述的半导体激光器，其特征在于，所述半导体激光器还包括位于所述第三布拉格反射镜内的第二氧化层。5.根据权利要求1所述的半导体激光器，其特征在于，所述半导体激光器还包括位于所述第二布拉格反射镜远离所述衬底一侧的第二隧道结以及位于所述第二隧道结远离所述衬底一侧的第四布拉格反射镜；所述第四布拉格反射镜为P型布拉格反射镜。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李辉杰，李含轩，李善文，牛守柱，颜虎，何志芳，
申请(专利权)人：常州纵慧芯光半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：