【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体，尤其是涉及一种带有应变层的半导体激光器结构。
技术介绍
1、传统的大功率激光器外延结构的缓冲层（buffer layer）大多采用砷化镓材料，该结构除缓冲层外，通常由铝含量不同的砷化镓铝材料制成。虽然砷化铝和砷化镓的晶格参数非常接近，分别为5.6691å和5.6533å，晶格失配1500ppm，但是整个激光器外延结构含铝部分的总厚度在4-10μm之间，使得总压应力积累量较大。
2、经检测，4寸的外延片在衬底625-675μm的情况下，翘曲达到20μm；若衬底减薄至150μm，则翘曲达到260μm左右。对于6寸外延片，衬底不减薄的情况下翘曲在150μm，若衬底减薄至150μm，则翘曲极严重，很容易碎片，即使不碎片，在解理时易产生腔纹，导致腔面可靠性失效。
技术实现思路
1、为了改善激光器外延结构压应力大，导致翘曲严重的缺陷，本申请提供一种带有应变层的半导体激光器结构。
2、本申请提供一种带有应变层的半导体激光器结构，采用如下的技术方案：
3、一种带有应变层的半导体激光器结构，包括外延结构层和衬底，所述外延结构层包括缓冲层，所述缓冲层的材料为砷化镓，所述缓冲层远离衬底的一侧设有应变层，所述应变层的材料为alxga1-xinyp，其中，0<x<1，0<y<0.48。
4、通过采用上述技术方案，在缓冲层远离衬底的一侧设置应变层，通过调整铟组分的比例从而调整应力大小，当y=0.48时，alxga1-xi
5、可选的，所述应变层的外延生长温度为600-750℃，外延生长压力为80-200mbar。
6、可选的，所述应变层的外延生长采用ph3热分解，ph3的流量为300-2000sccm。
7、可选的，一种带有应变层的半导体激光器结构还包括依次设置的接触层、p面限制层、p面波导层、有源层、n面波导层和n面限制层，所述n面限制层位于应变层远离缓冲层的一侧。
8、可选的，所述n面限制层和n面波导层的材料均为砷化镓铝，所述n面限制层和n面波导层掺杂有硅元素，硅的掺杂浓度为5×1016-3×1018cm-3，所述n面限制层和n面波导层的外延生长温度为600-750℃，外延生长压力为80-200mbar。
9、可选的，所述n面限制层和n面波导层的外延生长采用ash3热分解，ash3的流量为300-2000sccm，所述n面限制层和n面波导层的总厚度为1-5μm。
10、可选的，所述有源层的材料为铟化镓铝，所述有源层的外延生长温度为580-750℃，外延生长压力为80-200mbar，厚度为2-10nm。
11、可选的，所述p面限制层和p面波导层的材料均为砷化镓铝，所述p面限制层和p面波导层掺杂有碳元素，碳的掺杂浓度为5×1016-3×1018cm-3，所述p面限制层和p面波导层的外延生长温度为600-750℃，外延生长压力为80-200mbar，所述p面限制层和p面波导层的总厚度为1-5μm。
12、可选的，所述p面限制层和p面波导层的外延生长采用ash3热分解，ash3的流量为300-2000sccm。
13、可选的，所述接触层的材料为砷化镓磷，所述接触层掺杂有碳元素，碳的掺杂浓度为5×1019-5×1020cm-3，所述接触层的外延生长温度为550-650℃，外延生长压力为80-200mbar，厚度为50-500nm。
14、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
15、在缓冲层远离衬底的一侧设置应变层，通过调整铟组分的比例从而调整应力大小，当y=0.48时，alxga1-xinyp与砷化镓的晶格匹配，当y<0.48时，alxga1-xinyp的晶格小于砷化镓的晶格，在结构中引入与激光器外延结构压应力相反的张应力，使整个外延结构的应力得到平衡，减少外延片翘曲，降低碎片率，解理腔纹，提高良率，改善了激光器外延结构压应力大，导致翘曲严重的缺陷。
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1.一种带有应变层的半导体激光器结构，包括外延结构层和衬底(9)，其特征在于：所述外延结构层包括缓冲层(8)，所述缓冲层(8)的材料为砷化镓，所述缓冲层(8)远离衬底(9)的一侧设有应变层(7)，所述应变层(7)的材料为AlxGa1-xInyP，其中，0<x<1，0<y<0.48。
2.根据权利要求1所述的一种带有应变层的半导体激光器结构，其特征在于：所述应变层(7)的外延生长温度为600-750℃，外延生长压力为80-200mbar。
3.根据权利要求2所述的一种带有应变层的半导体激光器结构，其特征在于：所述应变层(7)的外延生长采用PH3热分解，PH3的流量为300-2000sccm。
4.根据权利要求1所述的一种带有应变层的半导体激光器结构，其特征在于：还包括依次设置的接触层(1)、P面限制层(2)、P面波导层(3)、有源层(4)、N面波导层(5)和N面限制层(6)，所述N面限制层(6)位于应变层(7)远离缓冲层(8)的一侧。
5.根据权利要求4所述的一种带有应变层的半导体激光器结构，其特征在于：所述N
6.根据权利要求5所述的一种带有应变层的半导体激光器结构，其特征在于：所述N面限制层(6)和N面波导层(5)的外延生长采用AsH3热分解，AsH3的流量为300-2000sccm。
7.根据权利要求4所述的一种带有应变层的半导体激光器结构，其特征在于：所述有源层(4)的材料为铟化镓铝，所述有源层(4)的外延生长温度为580-750℃，外延生长压力为80-200mbar。
8.根据权利要求4所述的一种带有应变层的半导体激光器结构，其特征在于：所述P面限制层(2)和P面波导层(3)的材料均为砷化镓铝，所述P面限制层(2)和P面波导层(3)的外延生长温度为600-750℃，外延生长压力为80-200mbar。
9.根据权利要求8所述的一种带有应变层的半导体激光器结构，其特征在于：所述P面限制层(2)和P面波导层(3)的外延生长采用AsH3热分解，AsH3的流量为300-2000sccm。
10.根据权利要求1所述的一种带有应变层的半导体激光器结构，其特征在于：所述接触层(1)的材料为砷化镓磷，所述接触层(1)的外延生长温度为550-650℃，外延生长压力为80-200mbar。
...【技术特征摘要】
1.一种带有应变层的半导体激光器结构，包括外延结构层和衬底(9)，其特征在于：所述外延结构层包括缓冲层(8)，所述缓冲层(8)的材料为砷化镓，所述缓冲层(8)远离衬底(9)的一侧设有应变层(7)，所述应变层(7)的材料为alxga1-xinyp，其中，0<x<1，0<y<0.48。
2.根据权利要求1所述的一种带有应变层的半导体激光器结构，其特征在于：所述应变层(7)的外延生长温度为600-750℃，外延生长压力为80-200mbar。
3.根据权利要求2所述的一种带有应变层的半导体激光器结构，其特征在于：所述应变层(7)的外延生长采用ph3热分解，ph3的流量为300-2000sccm。
4.根据权利要求1所述的一种带有应变层的半导体激光器结构，其特征在于：还包括依次设置的接触层(1)、p面限制层(2)、p面波导层(3)、有源层(4)、n面波导层(5)和n面限制层(6)，所述n面限制层(6)位于应变层(7)远离缓冲层(8)的一侧。
5.根据权利要求4所述的一种带有应变层的半导体激光器结构，其特征在于：所述n面限制层(6)和n面波导层(5)的材料均为砷化镓铝，所述n面限制层(6)和n面波导层(5)的外延生长温度为6...
【专利技术属性】
技术研发人员：余小明，李宁，魏明，
申请(专利权)人：无锡市华辰芯光半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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