【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体激光器，具体地说是一种半导体激光器件及其制备方法。
技术介绍
1、640nm半导体激光器作为红光光源广泛应用于激光显示、激光投影等领域，带来色彩更真实、沉浸感更强的护眼感官体验，随消费者对大尺寸、多场景应用方面需求增加，激光投影进入发展关键期，在消费人群、场景应用等层面具有巨大的发展空间。
2、短波长高功率可以提高人眼辨识度，色彩敏感度增加，为提高输出功率通常需要采用宽条型结构，提高电流注入面积，增大发光尺寸，但现有半导体激光器件所采用的algainp热阻较大，若采用宽条型结构往往导致多模激射，使得慢轴方向上的光束质量较差，光斑杂乱。
技术实现思路
1、针对上述问题，本申请提供了一种半导体激光器件及其制备方法，该半导体激光器件采用宽条型结构有效保证了光束质量，避免光斑杂乱。
2、本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是：
3、一种半导体激光器件，由下至上依次包括衬底层、缓冲层、下限制层、下复合波导层、量子阱、上复合波导层、上限制层、过渡层和帽层；
4、所述的下复合波导层从下往上依次包括(alx2ga1-x2)y2in1-y2p第一下波导层、(alx3ga1-x3)y3in1-y3p第二下波导层和(alx4ga1-x4)y4in1-y4p第三下波导层；
5、所述的上复合波导层从下往上依次包括(alx6ga1-x6)y5in1-y5p第一上波导层、(alx7ga1-x7)y6in1-y6p第二上波导层和(
6、所述的下限制层为(alx1ga1-x1)y1in1-y1p，所述的上限制层为(alx9ga1-x9)y8in1-y8p；
7、其中，x3＞x1＞x2＝x4，x7＞x9＞x6＝x8。
8、进一步地，参数x1、y1、x2、y2、x3、y3、x4、y4、x6、y5、x7、y6、x8、y7、x9和y8的取值范围为，
9、0.6≤x1≤0.7，0.4≤y1≤0.6，0.4≤x2≤0.55，0.4≤y2≤0.6；0.7≤x3≤0.8，0.5≤y3≤0.65；0.4≤x4≤0.55，0.4≤y4≤0.6，0.4≤x6≤0.55，0.4≤y5≤0.6；0.7≤x7≤0.8，0.5≤y6≤0.66；0.4≤x8≤0.55，0.4≤y7≤0.6，0.6≤x9≤0.7，0.4≤y8≤0.6。
10、进一步地，所述的量子阱为ga1-x5inx5p，且参数x5的取值范围为0.55≤x5≤0.65。
11、进一步地，y2＞0.5，y6＞0.5，x5＞0.55。
12、进一步地，所述上复合波导层的厚度大于所述下复合波导层的厚度。
13、进一步地，所述第一下波导层的厚度与第三上波导层的厚度相等，所述第二下波导层的厚度与第二上波导层的厚度相等，所述第三下波导层的厚度小于所述第一上波导层的厚度。
14、进一步地，所述第一下波导层的厚度等于所述第二下波导层的厚度。
15、进一步地，所述第一下波导层、第二下波导层、第二上波导层和第三上波导层的厚度均为20nm，所述第三下波导层的厚度为40nm，所述第一上波导层的厚度为80nm。
16、进一步地，所述的过渡层从下往上依次包括(alx10ga1-x10)y9in1-y9p第一过渡层和ga0.5in0.5p第二过渡层。
17、一种半导体激光器件制备方法，包括以下步骤，
18、s1，将衬底放在设备生长室内，在h2环境下升温到720±10℃烘烤，并通入ash3，对衬底进行表面热处理；
19、s2，温度缓降到680±10℃，然后通入tmga和ash3，在衬底上生长缓冲层；
20、s3，温度保持在680±10℃，并中止停断v族源(100％ash3)及iii族源(tmga)，通入ph3，实现在缓冲层上的生长停顿；
21、s4，温度缓变至700±10℃，然后通入tmal、tmin、tmga和ph3，在所述缓冲层上生长下限制层；
22、s5，温度保持在700±10℃，通入tmal、tmin、tmga和ph3，在所述下限制层上生长第一下波导层；
23、s6，温度保持在700±10℃，通入tmal、tmin、tmga和ph3，在所述第一下波导层上生长第二下波导层；
24、s7，温度缓变至640±10℃，通入tmal、tmin、tmga和ph3，在所述第二下波导层上生长第三下波导层；
25、s8，温度保持在640±10℃，通入tmin、tmga和ph3，在所述第三下波导层上生长量子阱；
26、s9，温度缓变至700±10℃，通入tmal、tmin、tmga和ph3，在所述量子阱上生长第一上波导层；
27、s10，温度保持在700±10℃，通入tmal、tmin、tmga和ph3，在所述第一上波导层上生长第二上波导层；
28、s11，温度保持在700±10℃，通入tmal、tmin、tmga和ph3，在所述第二上波导层上生长第三上波导层；
29、s12，温度保持在700±10℃，通入tmal、tmin、tmga和ph3，在所述第三上波导层上生长上限制层；
30、s13，温度缓变至670±10℃，通入tmal、tmin、tmga和ph3，在所述上限制层上生长第一过渡层；
31、s14，温度保持在670±10℃，通入tmin、tmga和ph3，在所述第一过渡层上生长第二过渡层；
32、s15，温度缓变至540±10℃，并在降温过程中通入ph3以保护生长界面；
33、s16，将温度保持在540±10℃，并通入tmga和ash3，在所述第二过渡层上生长帽层。
34、本专利技术的有益效果是：
35、本申请实施例提供的一种半导体激光器件采用复合波导层，且波导层的高al组分algainp能够扩展进场光斑，通过低折射率光扩展，降低光限制因子，增大高阶模损耗降，同时利用高al组分algainp具有更大导带带阶，能够提升载流子限制能力和高温工作特性，从而利用热透镜效应，增大慢轴发散角，保证慢轴方向上的光束质量，避免光斑杂乱。该半导体激光器件采用宽条型结构，同时通过在波导层中增加高al组分algainp解决了宽条型结构所带来的慢轴方向上的光束质量较差，光斑杂乱的问题。
36、另外，利用波导层中的高al组分algainp，能够实现与量子阱应力补偿，减少阱垒晶格常数差异造成的缺陷增殖，降低有源区应力，提升工作可靠性。
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1.一种半导体激光器件，其特征在于：由下至上依次包括衬底层(1)、缓冲层(2)、下限制层(3)、下复合波导层、量子阱(5)、上复合波导层、上限制层(7)、过渡层和帽层(9)；
2.根据权利要求1所述的一种半导体激光器件，其特征在于：参数x1、y1、x2、y2、x3、y3、x4、y4、x6、y5、x7、y6、x8、y7、x9和y8的取值范围为，
3.根据权利要求2所述的一种半导体激光器件，其特征在于：所述的量子阱(5)为Ga1-x5Inx5P，且参数x5的取值范围为0.55≤x5≤0.65。
4.根据权利要求3所述的一种半导体激光器件，其特征在于：y2＞0.5，y6＞0.5，x5＞0.55。
5.根据权利要求1所述的一种半导体激光器件，其特征在于：所述上复合波导层的厚度大于所述下复合波导层的厚度。
6.根据权利要求5所述的一种半导体激光器件，其特征在于：所述第一下波导层(41)的厚度与第三上波导层(63)的厚度相等，所述第二下波导层(42)的厚度与第二上波导层(62)的厚度相等，所述第三下波导层(43)的厚度小于所述第一上
7.根据权利要求6所述的一种半导体激光器件，其特征在于：所述第一下波导层(41)的厚度等于所述第二下波导层(42)的厚度。
8.根据权利要求7所述的一种半导体激光器件，其特征在于：所述第一下波导层(41)、第二下波导层(42)、第二上波导层(62)和第三上波导层(63)的厚度均为20nm，所述第三下波导层(43)的厚度为40nm，所述第一上波导层(61)的厚度为80nm。
9.根据权利要求1所述的一种半导体激光器件，其特征在于：所述的过渡层从下往上依次包括(Alx10Ga1-x10)y9In1-y9P第一过渡层(81)和Ga0.5In0.5P第二过渡层(82)。
10.一种用于权利要求9所述的一种半导体激光器件的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，
...【技术特征摘要】
1.一种半导体激光器件，其特征在于：由下至上依次包括衬底层(1)、缓冲层(2)、下限制层(3)、下复合波导层、量子阱(5)、上复合波导层、上限制层(7)、过渡层和帽层(9)；
2.根据权利要求1所述的一种半导体激光器件，其特征在于：参数x1、y1、x2、y2、x3、y3、x4、y4、x6、y5、x7、y6、x8、y7、x9和y8的取值范围为，
3.根据权利要求2所述的一种半导体激光器件，其特征在于：所述的量子阱(5)为ga1-x5inx5p，且参数x5的取值范围为0.55≤x5≤0.65。
4.根据权利要求3所述的一种半导体激光器件，其特征在于：y2＞0.5，y6＞0.5，x5＞0.55。
5.根据权利要求1所述的一种半导体激光器件，其特征在于：所述上复合波导层的厚度大于所述下复合波导层的厚度。
6.根据权利要求5所述的一种半导体激光器件，其特征在于：所述第一下波导层(41)的厚度与第三上波...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞，吴德华，黄辅帅，
申请(专利权)人：山东华光光电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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