The present invention relates to a novel near cavity surface current non injection semiconductor laser structure and manufacturing method, the laser comprises a substrate, a buffer layer, the lower limiting layer, a waveguide layer, a quantum well structure of the active layer, a waveguide layer, second layer, etching stop layer limit, the first limiting layer and the ohmic contact layer, insulating medium layer, a front electrode and back electrode. The invention improves the threshold of COD laser, so it has high reliability in high power output; while suppressing the level of semiconductor laser beam divergence angle, beam quality improvement; the current injection is more concentrated, the higher conversion efficiency; in addition, the semiconductor laser has the advantages of simple fabrication, convenient production.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种新型进腔面电流非注入区结构,属于半导体激光器及制造方法领域,尤其涉及。
技术介绍
大功率半导体激光器在泵浦固体激光器、打印、材料加工、通信等方面都有着广泛的应用,这主要是由于其高的转化效率、高的可靠性以及较长的寿命。随着实际应用的不断拓展,对大功率半导体激光器的性能提出了更高的要求,尽可能提高半导体激光器的输出功率、延长半导体激光器的使用寿命,改善半导体激光器光束质量一直是半导体激光器研究的重要方向。半导体激光器基本工作原理是通过对半导体激光器加正向偏压,使半导体物质(即电子)在能带间跃迁发光,光子在F-P谐振腔中来回谐振,进行纵模选择,选择出非常少数的模式,这些模式在腔中震荡的同时,与处于激发态的电子空穴相互作用,产生受激发射,实现这些被选择模式的放大,从腔面输出激光。但对于大多数大功率半导体激光器而言,高光功率密度工作时产生的腔面光学灾变损伤(COD)使得器件最大功率受到限制,腔面COD现象也是影响激光器寿命的最主要的因素之一。引起腔面COD的主要因素是由于半导体激光器腔面处存在表面态和界面态,这些都是非辐射复合中心,它们的存在同样会导致光吸收,产生的电子空穴对通过这些非辐射复合中心产生非辐射复合,增加腔面处的温升,导致腔面附近带隙收缩,进一步加剧了腔面光吸收,不断的进行循环,当热量的积累促使腔面温度升高到有源区材料的熔点时,就会突然烧坏腔面,出现COD现象导致器件失效。提高大功率半导体激光器COD阈值,就需要减小腔面附近处的电流密度、光吸收和表面复合速率,在制作工艺中通常是采用应变补偿量子阱有源区、大光腔结构有源区、非对称 ...
【技术保护点】
一种具有新型近腔面电流非注入区结构的半导体激光器及制造方法,其特征在于:该具有新型近腔面电流非注入区结构的半导体激光器包括衬底(1)、缓冲层(2)、下限制层(3)、下波导层(4)、具有量子阱结构的有源层(5)、上波导层(6)、第二上限制层(7)、刻蚀停止层(8)、第一上限制层(9)、欧姆接触层(10)、电绝缘介质层(11)、正面电极(12)和背面电极(13);其中衬底(1)、缓冲层(2)、下限制层(3)、下波导层(4)、具有量子阱结构的有源层(5)、上波导层(6)、第二上限制层(7)、刻蚀停止层(8)、第一上限制层(9)、欧姆接触层(10)由下到上依次相邻;腐蚀去掉欧姆接触层(10)和第一上限制层(9)的四边,在第一上限制层(9)上表面的中心位置形成包含欧姆接触层(10)和部分第一上限制层的第一脊型台;腐蚀去除掉位于脊型台两侧的前端与腔面相连的第一上限制层(9)部分区域,使第一上限制层(9)在接近前后腔面的区域分别出现大小一致的两个凹槽,下面相连的一部分刻蚀停止层(8)被暴露出来,第一上限制层(9)在接近前后腔面的区域形成第二、三脊型台,第一、二、三脊型台的水平中心线共面;电绝缘介质层 ...
【技术特征摘要】
1.一种具有新型近腔面电流非注入区结构的半导体激光器及制造方法,其特征在于:该具有新型近腔面电流非注入区结构的半导体激光器包括衬底(I)、缓冲层(2)、下限制层(3)、下波导层(4)、具有量子阱结构的有源层(5)、上波导层(6)、第二上限制层(7)、刻蚀停止层(8)、第一上限制层(9)、欧姆接触层(10)、电绝缘介质层(11)、正面电极(12)和背面电极(13);其中衬底(I)、缓冲层(2)、下限制层(3)、下波导层(4)、具有量子阱结构的有源层(5)、上波导层(6)、第二上限制层(7)、刻蚀停止层(8)、第一上限制层(9)、欧姆接触层(10)由下到上依次相邻;腐蚀去掉欧姆接触层(10)和第一上限制层(9)的四边,在第一上限制层(9)上表面的中心位置形成包含欧姆接触层(10)和部分第一上限制层的第一脊型台;腐蚀去除掉位于脊型台两侧的前端与腔面相连的第一上限制层(9)部分区域,使第一上限制层(9)在接近前后腔面的区域分别出现大小一致的两个凹槽,下面相连的一部分刻蚀停止层(8)被暴露出来,第一上限制层(9)在接近前后腔面的区域形成第二、三脊型台,第一、二、三脊型台的水平中心线共面;电绝缘介质层(11)覆盖于第一上限制层(9)的上表面、 第一脊型台侧面、以及被暴露的区域包括第一上限制层(9)侧面的部分区域与刻蚀停止层(8)上表面的部分区域,正面电极(12)覆盖于电绝缘介质层(11)和第一脊型台上表面,背面电极(13)覆盖于衬底(I)上。2.根据权利要求1所述的一种具有新型近腔面电流非注入区结构的半导体激光器及制造方法,其技术特征在于:激光器制作方法具体包括以下步骤。 步骤一,在衬底(I)上采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)依次沉积缓冲层(2)、下限制层(3)、下波导层(4)、具有量子阱结构的有源层(5)、上波导层(6)、第二上限制层(7)、刻蚀停止层(8)、第一上限制层(9)、欧姆接触层(10); 步骤二,在欧...
【专利技术属性】
技术研发人员:崔碧峰,王晓玲,张松,凌小涵,
申请(专利权)人:北京工业大学,
类型:发明
国别省市:
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