CN101573844B - 具有delta掺杂活性区域的波导器件 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施方式包括具有用于改进的载流子限制的delta掺杂活性区域的激光结构。该激光结构包括n型包层、相邻于n型包层形成的n型波导层、相邻于n型波导层形成的活性区域、相邻于活性区域形成的p型波导层和相邻于p型波导层形成的p型包层。该激光结构配置成使得p型掺杂剂浓度跨活性区域从活性区域的n型侧到活性区域的p型侧增加以及/或者n型掺杂剂浓度跨活性区域从活性区域的n型侧到活性区域的p型侧减小。delta掺杂的活性区域提供了改进的载流子限制，同时消除了对阻挡层的需要，从而减小了由此造成的对活性区域的应力。
Description
技术领域
本发明涉及波导器件，例如激光结构。更特别地，本发明涉及对来自波导器件的活性区域的载流子流具有改进的抑制的波导器件。
背景技术
诸如半导体激光器的波导器件在光通信系统、消费者光产品及其它应用中广泛地用作光源。许多传统的半导体激光结构包括电子阻挡层和/或空穴阻挡层，来抑制来自激光结构的活性区域的载流子流。见例如美国专利No.5,448,585。这种半导体激光结构包括用于蓝光光学记录应用的氮化镓(GaN)激光结构。阻挡层(在GaN激光器中一般是氮化铝镓(AlGaN)层)的使用抑制了来自激光器活性区域的载流子流，它减小了阈值电流，由此允许更大的最大输出功率。
传统上，阻挡层形成为与活性区域直接相邻，例如形成在活性区域与n型或p型波导层之间。但是，这种阻挡层的形成已经显示造成了对活性层过度的应变，而且，例如由于阻挡层和活性区域的热膨胀属性的差异，甚至可以造成活性区域的断裂。但是，将阻挡层远离活性区域放置降低了抑制的效果。
另选地，已经努力在n型波导层和/或p型波导层中放置或形成阻挡层。但是，这种努力已经显示在减小对活性区域的应变方面有限的效果。而且，可选地，已经努力通过将不同的阻挡层材料引入n型和/或p型波导层来抑制载流子流。这种努力也只获得了有限的效果。
因此，期望有一种可用的激光结构和用于消除激光结构中阻挡层的对应方法，由此减小对活性区域的应力，同时与不具有阻挡层的传统激光结构相比，还改进了活性区域中的载流子限制。
发明内容
本发明体现在一种具有delta掺杂活性区域的激光结构中。该激光结构适合用在光学存储设备与系统中以及用于其它应用中。该激光结构包括n型包层、相邻于n型包层形成的n型波导层、相邻于n型波导层形成的活性区域、相邻于活性区域形成的p型波导层以及相邻于p型波导层形成的p型包层。该激光结构以如下方式中的任一种或两种来配置：p型掺杂剂浓度跨活性区域从该活性区域的n型侧到该活性区域的p型侧增加；以及n型掺杂剂浓度跨活性区域从该活性区域的n型侧到该活性区域的p型侧减小。当激光结构是同时利用p型和n型掺杂剂两者delta掺杂的时候，掺杂浓度一般在活性区域中形成交叉分布。另选地，delta掺杂可以延伸超过活性区域，进入到一个或两个波导区域及一个或两个包覆区域中。而且，另选地，delta掺杂可以延伸超过活性区域与波导区域，例如进入到一个或两个包覆区域中。delta掺杂的活性区域消除了对一个或多个阻挡层的需要，由此减小了常常由于这种阻挡层造成的对活性区域的应力。delta掺杂的活性区域还提供了传统上由这种阻挡层提供的改进的载流子限制。
附图说明
图1是传统的在活性区域的任一侧包括阻挡层的激光结构的一部分的截面图；
图2是另一传统的包括形成在波导层中的阻挡层的激光结构的一部分的截面图；
图3是根据本发明实施方式的包括delta掺杂活性区域的激光结构的一部分的截面图；
图4是根据本发明实施方式的包括delta掺杂活性区域和波导层的激光结构的一部分的截面图；
图5是根据本发明实施方式的包括delta掺杂活性区域、波导层和包层的激光结构的一部分的截面图；
图6是用于改进半导体激光结构的活性区域中的载流子限制的方法的框图；
图7是用于传统氮化镓(GaN)激光结构的掺杂浓度的图，其中该激光结构具有氮化铝镓(AlGaN)阻挡层；
图8是根据本发明实施方式的用于GaN激光结构的掺杂浓度的图；及
图9是根据本发明实施方式的光学存储设备的图。
具体实施方式
在以下描述中，相同的标号指示相同的部件，以便增强贯穿附图描述对本发明的理解。而且，尽管以下讨论了特定的特征、配置与布置，但应当理解这只是为了说明性的目的而进行的。相关领域的技术人员将认识到，在不背离本发明主旨与范围的情况下，其它步骤、配置与布置也是有用的。
现在参照图1，所示出的是诸如氮化镓(GaN)激光结构的传统激光结构10的截面图。这种类型的激光结构用在包括光通信应用和光学存储设备的各种应用中。激光结构10形成在衬底12上，例如蓝宝石、碳化硅(SiC)或n型砷化镓(GaAs)衬底。在衬底12上形成的有n型包层14、n型波导层16、活性层或区域18、p型波导层22和p型包层24。另选地，附加的缓冲层(未示出)可以形成在衬底与n型包层14之间。如之前在上文中所讨论的，许多传统的激光结构还可以在活性区域18的任一侧包括一个或多个阻挡或阻止层，例如在活性区域18与n型波导层16之间的第一阻挡或阻止层26和/或在活性区域18与p型波导层22之间的第二阻挡或阻止层28。
对于GaN激光结构，n型包层14可以由n型氮化铝镓(AlGaN)或其它合适的材料制成，而p型包层24可以由p型AlGaN或其它合适的材料制成。每个包层一般是大约1-2微米(μm)厚。而且，对于GaN激光结构，n型波导层16可以由n型GaN或其它合适的材料制成，而p型波导层22可以由p型GaN或其它合适的材料制成。尽管有些波导层的厚度可以薄到0.2微米(200纳米)，但每个波导层一般是大约2微米(μm)厚。活性区域18由GaN或其它合适的材料制成，而且依赖于活性区域是否包括一个或多个势垒层(未示出)，可以是大约10-50纳米(nm)厚。
第一和第二阻挡层26、28由AlGaN或其它合适的材料制成。每个阻挡层一般是大约10-20纳米(nm)厚。如上文中所讨论的，一个或多个阻挡层抑制来自活性区域18的载流子流，这大体上改进了激光结构的性能特征。但是，由于阻挡层与其它层或区域(尤其是活性区域)相比热膨胀属性的差异，相邻于活性区域的n型侧或p型侧的阻挡层的形成已经显示出造成了对活性区域的过度应变，而且甚至会使活性区域断裂。
现在参照图2，所示出的是诸如GaN激光结构的另一传统激光结构20的截面图。除了第一阻挡层26形成在n型波导层16中、而非形成在n型波导层16与活性区域18之间以及/或者第二阻挡层28形成在p型波导层22中、而非形成在活性区域18与p型波导层22之间之外，激光结构20类似于图1所示的激光结构10。尽管一个或多个阻挡层不是直接相邻于活性区域18形成的，但阻挡层的热膨胀属性仍然会造成对活性区域18的过度应变。
现在参照图3，所示出的是根据本发明实施方式的诸如GaN激光结构的激光结构30的一部分的截面图。如下文中更具体讨论的，激光结构30包括用于禁止载流子流离开活性区域的delta掺杂的活性区域。激光结构30不包括任何阻挡或阻止层。激光结构30包括衬底32，例如n型砷化镓(GaAs)衬底。激光结构30还包括在衬底上或相邻于衬底形成的n型包层34和在n型包层34上或相邻于n型包层34形成的n型波导层36。n型包层34可以由n型AlGaN或其它合适的材料制成。n型波导层36可以由n型GaN或其它合适的材料制成。
激光结构30还包括在n型波导层36上或相邻于n型波导层36形成的活性层或区域38。如下文中更具体讨论的，活性区域38可以由InGaN或其它合适的材料制成，而且是delta掺杂的。激光结构30还包括在活性区域38上或相邻于活性区域38形成的p型波导层42。p型波导层42可以由p型GaN或其它合适的材料制成。激光结构30还包括在p型波导层42上或相邻于p型波导层42形成的p型包层44。p型包层44可以由p型AlGaN或其它合适的材料制成。
根据本发明的实施方式，激光结构30的活性区域38是利用至少一种掺杂剂以如下方式delta掺杂的：掺杂剂浓度跨活性区域38逐渐改变，即，从活性区域38与一个波导层之间界面上的最大掺杂剂浓度变到活性区域38与另一个波导层之间界面上的最小掺杂剂浓度(例如，基本上为零)。delta掺杂总体上示为活性区域38中的阴影。
例如，可以以如下方式利用诸如镁(Mg)的p型掺杂剂来掺杂活性区域38：p型掺杂剂浓度从活性区域38与n型波导层36之间界面上的最小掺杂剂浓度逐渐增加到活性区域38与p型波导层42之间界面上的最大掺杂剂浓度。这种p型delta掺杂提供了活性区域38中改进的电子限制。delta掺杂可以使得掺杂剂浓度以任何合适的方式跨活性区域38增加，例如，跨活性区域38近似线性的掺杂剂浓度增加。例如，在活性区域38的生长周期期间，例如，使用金属有机化学气相沉积(MOCVD)、分子束外延(MBE)或其它合适的区域生长技术，相应地调整p型掺杂剂的掺杂浓度，使得在形成活性区域38时掺杂浓度逐渐增加，例如，近似线性地逐渐增加。
附加地或者代替以上刚讨论的p型delta掺杂，活性区域38可以利用n型掺杂剂跨活性区域38进行delta掺杂，用以改进活性区域38中的空穴限制。n型delta掺杂浓度一般与p型掺杂剂跨活性区域38的浓度相反或相对，例如构成掺杂剂的交叉分布。即，可以以如下方式利用诸如硅(Si)的n型掺杂剂来掺杂活性区域38：掺杂剂浓度从活性区域38与n型波导层36之间界面上的最大掺杂剂浓度逐渐减小到活性区域38与p型波导层42之间界面上的最小掺杂剂浓度(例如，基本上为零)。n型delta掺杂可以使得掺杂剂浓度近似线性地或者以某种其它合适的渐变方式跨活性区域38增加。n型delta掺杂可以通过在形成活性区域38时适当地调整n型掺杂剂(例如，Si)的浓度来实现。
根据本发明的另选实施方式，活性区域38的一部分，例如与每个波导层相邻的部分，可以保持不掺杂(例如，GaN)，以便进一步增强活性区域38中的载流子流限制。在这种实施方式中，delta掺杂不完全跨活性区域38延伸，即，delta掺杂不从活性区域38与一个波导层之间的界面延伸到活性区域38与另一个波导层之间的界面。
根据本发明的另选实施方式，n型delta掺杂和/或p型delta掺杂可以延伸超过活性区域38并进入一个或两个波导区域(即n型波导层36和/或p型波导层42)的至少一部分。现在参照图4，所示出的是根据本发明另选实施方式的激光结构40的一部分的截面图，例如，其中跨活性区域38的delta掺杂延伸到一个或两个波导层的至少一部分中。总的来说，n型包层34、n型波导层36、活性区域38、p型波导层42和p型包层44类似于图3的激光结构30中那些对应的层或区域。但是，在图4的激光结构40中，delta掺杂延伸超过活性区域38并进入n型波导层36和p型波导层42。delta掺杂总体上示为活性区域38、n型波导层36和p型波导层42中的阴影。
例如，在n型波导层36的生长周期期间，p型掺杂剂的掺杂浓度相应地调整，使得掺杂浓度从最小浓度逐渐增加。在活性区域38的形成期间，p型掺杂剂的浓度持续增加，直到p型波导层42形成期间的最大浓度。应当理解，在本发明的这种特定实施方式中，p型delta掺杂可以在n型波导层36形成期间的任何时候开始，因此p型掺杂剂的最小浓度可以出现在n型波导层36中的任何地方，而不是刚好在n型包层34与n型波导层36之间的界面处，尽管这也是可能的。类似地，应当理解，在本发明的这种特定实施方式中，p型delta掺杂可以在p型波导层42形成期间的任何时候结束，因此p型掺杂剂的最大浓度可以出现在p型波导层42中的任何地方，而不是p型波导层42与p型包层44之间的界面处，尽管这也是可能的。而且，另选地，delta掺杂不一定在一个波导层中开始和结束，即，delta掺杂可以延伸超过活性区域，只进入一个波导层。
附加地或者代替利用p型掺杂剂delta掺杂活性区域38以及n型波导层36和/或p型波导层42的至少一部分，delta掺杂可以利用n型掺杂剂跨这些区域和/或层发生。例如，在n型波导层36的生长周期期间，n型掺杂剂的掺杂浓度可以相应地调整，使得掺杂浓度从最大浓度逐渐减小，并在活性区域38形成期间持续减小，直到p型波导层42形成期间的最小浓度。就象关于p型delta掺杂，n型delta掺杂可以在n型波导层36形成期间的任何时候开始并在p型波导层42形成期间的任何时候结束。另选地，n型delta掺杂可以延伸超过活性区域38并只进入一个波导层。
根据本发明的其它另选实施方式，p型delta掺杂和/或n型delta掺杂可以延伸超过活性区域38及一个或两个波导层并进入一个或两个包层，即，n型包层34和/或p型包层44。现在参照图5，所示出的是根据本发明另一另选实施方式的激光结构50的截面图，例如，其中跨活性区域38与波导层的delta掺杂延伸进入一个或两个包层的至少一部分。总的来说，n型包层34、n型波导层36、活性区域38、p型波导层42和p型包层44类似于图3的激光结构30和图4的激光结构40中那些对应的层或区域。但是，在图5的激光结构50中，delta掺杂延伸超过活性区域38与波导层36、42并进入n型包层34和p型包层44中的一个或两个的至少一部分中。delta掺杂总体上示出为活性区域38、n型波导层36、p型波导层42、n型包层34和p型包层44中的阴影。
例如，在n型包层34的生长周期期间，p型掺杂剂的掺杂浓度相应地调整，使得掺杂浓度从最小浓度逐渐增加。p型掺杂剂的浓度在n型波导层36、活性区域38和p型波导层42的形成期间持续增加，并在p型包层44的形成期间达到最大浓度。应当理解，在本发明的这种特定实施方式中，p型delta掺杂可以在n型包层34形成期间的任何时候开始，因此p型掺杂剂的最小浓度可以发生在n型包层34中的任何地方，而不是刚好在衬底32与n型包层34之间的界面处，尽管这也是可能的。类似地，应当理解，在本发明的这种特定实施方式中，p型delta掺杂可以在p型包层44形成期间的任何时候结束，因此p型掺杂剂的最大浓度可以发生在p型包层44中的任何地方，而不一定在p型包层44的顶面处，尽管这也是可能的。而且，另选地，delta掺杂不一定要在一个包层中开始和结束，即，delta掺杂可以延伸超过活性区域和波导层并只进入一个包层。
而且，附加地或者代替用p型掺杂剂delta掺杂活性区域38、波导层36、42及n型包层34和/或p型包层44的至少一部分，delta掺杂可以利用n型掺杂剂跨这些区域和/或层发生。例如，在n型包层34的生长周期期间，n型掺杂剂的掺杂浓度可以相应地调整，使得掺杂浓度从最大浓度逐渐减小，且在n型波导层36、活性区域38和p型波导层42的形成期间持续减小，并在p型包层44的形成期间达到最小浓度。就象关于p型delta掺杂，n型delta掺杂可以在n型包层34形成期间的任何时候开始，并在p型包层44形成期间的任何时候结束。另选地，n型delta掺杂可以延伸超过活性区域38和一个或两个波导层并只进入一个相应的包层。
根据本发明实施方式的激光结构消除了对一个或多个阻挡或阻止层的需要，但仍然提供激光器的活性区域中的电子和/或空穴限制。阻挡或阻止层的消除减小了由于这种阻挡层造成的对活性区域的应力。阻挡或阻止层的消除还减小了制造激光结构中所需的层生长周期数，由此改进了生长形态、改进了可制造性并降低了制造成本。
现在参照图6，所示出的是用于改进诸如半导体激光结构的波导器件的活性区域中的载流子限制的方法的框图60。方法60包括在衬底32上或与衬底32相邻地形成n型包层34的步骤62。如先前上文中所讨论的，对于GaN激光结构，衬底32一般是n型蓝宝石或GaAs衬底，而n型包层34一般是n型AlGaN包层。n型包层34一般形成的厚度在大约1-2μm的范围之内。就象关于以下讨论的其它层和区域形成步骤，形成n型包层34的步骤62可以由任何合适的方式执行，例如通过MOCVD或MBE执行。
方法60还包括在n型包层34上或相邻于n型包层34形成n型波导层36的步骤64。对于GaN激光结构，n型波导层36一般是n型GaN层。n型波导层36一般形成的厚度在大约0.2-2.0μm的范围之内。
方法60还包括在n型波导层36上或相邻于n型波导层36形成活性区域38的步骤66。对于GaN激光结构，活性区域38一般是由GaN或其它合适的材料制成。活性区域38一般形成的厚度在大约10-50nm的范围之内。
方法60还包括在活性区域38上或相邻于活性区域38形成p型波导层42的步骤68。对于GaN激光结构，p型波导层42一般是p型GaN层。而且，p型波导层42一般形成的厚度在大约0.2-2.0μm的范围之内。
方法60还包括在p型波导层42上或相邻于p型波导层42形成p型包层44的步骤72。对于GaN激光结构，p型包层44一般是p型AlGaN层。p型包层44一般形成的厚度在大约1-2μm的范围之内。
该方法还包括一个或多个delta掺杂步骤，例如p型掺杂剂delta掺杂步骤74和/或n型掺杂剂delta掺杂步骤76。如所示出和上文中所讨论的，p型掺杂剂delta掺杂步骤74和n型掺杂剂delta掺杂步骤76中的任何一个或者两个可以在任何一个层或区域形成步骤62-72过程中执行。
如上文中所讨论的，可以以如下方式利用p型掺杂剂来delta掺杂活性区域38：p型掺杂剂的浓度跨活性区域38逐渐增加，例如从活性区域38和n型波导层36之间的界面到活性区域和p型波导层42之间的界面逐渐增加。而且，可以以如下方式利用n型掺杂剂来delta掺杂活性区域38：n型掺杂剂的浓度跨活性区域38逐渐减小，例如从活性区域38和n型波导层36之间的界面到活性区域和p型波导层42之间的界面逐渐减小。如上文中所讨论的，p型掺杂剂delta掺杂和n型掺杂剂delta掺杂的任何一个或者两个可以在全部或一部分活性区域38上执行，因此p型掺杂剂delta掺杂步骤74和/或n型掺杂剂delta掺杂步骤76可以在全部或部分活性区域形成步骤38期间执行。
另选地，如所示出的，p型掺杂剂delta掺杂步骤74和n型掺杂剂delta掺杂步骤76中的任何一个或者两个可以按照如下方式执行：相应的p型和/或n型掺杂剂delta掺杂完全延伸跨过并超过活性区域，例如进入一个或多个波导层的至少一部分。而且，另选地，如所示出的，p型掺杂剂delta掺杂步骤74和n型掺杂剂delta掺杂步骤76中的任何一个或者两个可以按照如下方式执行：相应的p型和/或n型掺杂剂delta掺杂完全延伸跨过并超过活性区域38和波导层，例如进入一个或多个包层的至少一部分。
现在参照图7，所示出的是用于具有氮化铝镓(AlGaN)阻挡层的传统氮化镓(GaN)激光结构的掺杂浓度的图。该图总体上示出了作为层形成深度(以微米(μm)为单位)函数的铟(In)、铝(Al)、镁(Mg)和硅(Si)的材料浓度。如上文中所讨论的，铟用于活性区域，因此铟的浓度在活性区域的形成期间增加。镁用于p型层，例如p型包层和p型波导层。硅用于n型层，例如n型包层和n型波导层。铝用于一个或多个AlGaN阻挡或阻止层，例如相邻于活性区域的任一侧和/或遍及激光结构中的其它位置。
现在参照图8，所示出的是根据本发明实施方式的用于GaN激光结构的掺杂浓度的图。该图总体上示出了铟(In)、硅(Si)和镁(Mg)的材料浓度。由于没有阻挡层，因此没有示出铝的材料浓度。如所讨论的，铟用于活性区域，因此如图所示，铟的浓度在活性区域的形成期间增加。
镁用于p型层，例如p型包层和p型波导层。而且，根据本发明的实施方式，镁还可以用于利用p型掺杂剂delta掺杂活性区域。如图所示，在p型波导层的形成期间，镁的浓度是相对大的，例如大约3.0×1018原子/立方厘米(atoms/cc)。然后，在活性区域的形成开始时(例如，当铟的浓度大大增加时)，在一个短暂的其中镁浓度下冲至大约1.5×1017atoms/cc的(未掺杂)时段后，镁浓度增加到最大浓度，例如到大约1.0×1019atoms/cc。之后在剩余活性区域的形成期间，镁浓度逐渐减小到最小，例如到大约2.5×1016atoms/cc。其后，例如在p型波导层的形成期间，镁浓度保持相对小。
硅用于n型层，例如n型包层和n型波导层。而且，根据本发明的实施方式，硅可以用于利用n型掺杂剂delta掺杂活性区域。如图所示，在p型波导层的形成期间，硅的浓度是相对小的(例如大约3.0×1016atoms/cc)，然后，在活性区域的形成期间逐渐增加，直到在活性区域和n型波导层之间界面上的大约1.0×1019atoms/cc的最大浓度。其后，在一个短暂的其中硅浓度下冲至大约1.5×1017atoms/cc的(未掺杂)时段后，硅浓度在n型波导层的形成期间增加到大约3.0×1018atoms/cc。
如所示出的，以先前上文中所描述的方式，p型掺杂剂(镁)和n型掺杂剂(硅)的delta掺杂浓度形成了穿过活性区域的交叉分布。
现在参照图9，所示出的是根据本发明实施方式的光学存储设备90的图。设备90包括光源91，其中光源91包括用于产生激光束94的半导体激光器92，例如上文中所讨论的一种本发明的半导体激光器。设备90还包括适当的光学器件(总体上示为96)，例如一个或多个用于将激光束94聚焦和导向到分束器96然后再到诸如光学存储盘的光学存储介质98的准直透镜和反射镜。设备90还可以在分束器96和光学存储介质98之间包括一个或多个用于将光聚焦到光学存储介质98的特定部分上的附加透镜(未示出)。
从光学存储介质98反射回的光被分束器96导向到光学检测器102。光学检测器102可以是任何合适的检测器，例如包括一个或多个用于将光学信息转换成数字信息的光电二极管或光电晶体管的检测器。光学检测器102的输出代表根据光学存储介质98反射所检测光的部分的光学特征变化的数字数据流。
对本领域技术人员来说，很显然在不背离由所附权利要求及其等价物完整范围所定义的本发明主旨与范围的情况下，可以对所述本发明的实施方式进行许多改变和替换。
Claims (18)
1.一种半导体激光器件，包括：
n型包层；
相邻于n型包层形成的n型波导层；
相邻于n型波导层形成的活性区域；
相邻于活性区域形成的p型波导层；及
相邻于p型波导层形成的p型包层，
其中，该器件以如下方式中的至少一种被delta掺杂：p型掺杂剂浓度跨至少整个活性区域从第一起始位置的最小浓度逐渐增加到第二终止位置的最大浓度；以及n型掺杂剂浓度跨至少整个活性区域从第三起始位置的最大浓度逐渐减小到第四终止位置的最小浓度。
2.如权利要求1所述的器件，其中第一起始位置是活性区域与n型波导层之间的界面，而第二终止位置是活性区域与p型波导层之间的界面，而且其中第三起始位置是活性区域与n型波导层之间的界面，而第四终止位置是活性区域与p型波导层之间的界面。
3.如权利要求1所述的器件，其中所述器件以如下方式中的至少一种被掺杂：p型掺杂剂浓度跨活性区域从n型包层和n型波导层中一个的至少一部分中的最小浓度增加到p型波导层和p型包层中一个的至少一部分中的最大浓度；以及n型掺杂剂浓度跨活性区域从n型包层和n型波导层中一个的至少一部分中的最大浓度减小到p型波导层和p型包层中一个的至少一部分中的最小浓度。
4.如权利要求1所述的器件，其中第一起始位置在n型波导层中而第二终止位置在p型波导层中，而且其中第三起始位置在n型波导层中而第四终止位置在p型波导层中。
5.如权利要求1所述的器件，其中第一起始位置在n型包层中而第二终止位置在p型包层中，而且其中第三起始位置在n型包层中而第四终止位置在p型包层中。
6.如权利要求1所述的器件，其中p型掺杂剂浓度在第一起始位置具有从大约3.0×1018原子/立方厘米到大约1.5×1019原子/立方厘米范围内的最大浓度。
7.如权利要求1所述的器件，其中n型掺杂剂浓度在第三起始位置具有从大约3.0×1018原子/立方厘米到大约1.5×1019原子/立方厘米范围内的最大浓度。
8.如权利要求1所述的器件，其中p型掺杂剂包括镁(Mg)。
9.如权利要求1所述的器件，其中n型掺杂剂包括硅(Si)。
10.如权利要求1所述的器件，其中活性区域是氮化铟镓(InGaN)，p型波导层和n型波导层是氮化镓(GaN)，而p型包层和n型包层是氮化铝镓(AlGaN)。
11.一种用于制造半导体激光器件的方法，包括以下步骤：
形成n型包层；
相邻于n型包层形成n型波导层；
相邻于n型波导层形成活性区域；
相邻于活性区域形成p型波导层；及
相邻于p型波导层形成p型包层，
其中以如下方式中的至少一种来针对至少一个形成步骤调整delta掺杂浓度：p型掺杂剂浓度跨至少整个活性区域从第一起始位置的最小浓度逐渐增加到第二终止位置的最大浓度；以及n型掺杂剂浓度跨至少整个活性区域从第三起始位置的最大浓度逐渐减小到第四终止位置的最小浓度。
12.如权利要求11所述的方法，其中，在活性区域形成步骤中，掺杂浓度以如下方式进行调整：第一起始位置是活性区域与n型波导层之间的界面，而第二终止位置是活性区域与p型波导层之间的界面，而且其中第三起始位置是活性区域与n型波导层之间的界面，而第四终止位置是活性区域与p型波导层之间的界面。
13.如权利要求11所述的方法，其中，在活性区域形成步骤和波导区域形成步骤中，掺杂浓度以如下方式进行调整：第一起始位置在n型波导层中而第二终止位置在p型波导层中，而且其中第三起始位置在n型波导层中而第四终止位置在p型波导层中。
14.如权利要求11所述的方法，其中，在活性区域形成步骤、波导区域形成步骤和包覆区域形成步骤中，掺杂浓度以如下方式进行调整：第一起始位置在n型包层中而第二终止位置在p型包层中，而且其中第三起始位置在n型包层中而第四终止位置在p型包层中。
15.如权利要求11所述的方法，其中p型掺杂剂包括镁(Mg)，n型掺杂剂包括硅(Si)。
16.如权利要求11所述的方法，其中活性区域是氮化铟镓(InGaN)，p型波导层和n型波导层是氮化镓(GaN)，而p型包层和n型包层是氮化铝镓(AlGaN)。
17.一种光学存储器件，包括：
半导体激光光源，配置成将激光导向到光学存储介质，其中半导体激光光源包括
n型包层；
相邻于n型包层形成的n型波导层，
相邻于n型波导层形成的活性区域，
相邻于活性区域形成的p型波导层，及
相邻于p型波导层形成的p型包层，
其中半导体激光光源以如下方式中的至少一种被delta掺杂：p型掺杂剂浓度跨至少整个活性区域从第一起始位置的最小浓度逐渐增加到第二终止位置的最大浓度；以及n型掺杂剂浓度跨至少整个活性区域从第三起始位置的最大浓度逐渐减小到第四终止位置的最小浓度；及
光接收器，配置成接收从光学存储介质反射的光，
其中从光学存储介质反射的光指示存储在光学存储介质上的信息。
18.如权利要求17所述的器件，其中半导体激光光源以如下方式中的至少一种被掺杂：p型掺杂剂浓度跨活性区域从n型包层和n`型波导层中一个的至少一部分中的最小浓度增加到p型波导层和p型包层中一个的至少一部分中的最大浓度；以及n型掺杂剂浓度跨活性区域从n型包层和n型波导层中一个的至少一部分中的最大浓度减小到p型波导层和p型包层中一个的至少一部分中的最小浓度。
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Legal Events
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Owner name: AGERE SYSTEMS GUARDIAN CORP. Free format text: FORMER NAME: EGREE SYSTEM CO. LTD. |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20181022 Address after: Singapore Singapore Patentee after: Avago Technologies General IP (Singapore) Pte. Ltd. Address before: Singapore Singapore Patentee before: Avago Technologies General IP (Singapore) Pte. Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right |