CN116247506A - 一种高性能氮化镓基激光器及其N型GaN层和生长方法 - Google Patents

一种高性能氮化镓基激光器及其N型GaN层和生长方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及半导体激光器技术领域，具体涉及一种高性能氮化镓基激光器及其N型GaN层和生长方法，包括AlwGa1‑wN/InxAlyGa1‑x‑yN/InzGa1‑ zN超晶格结构层，所述AlwGa1‑wN/InxAlyGa1‑x‑yN/InzGa1‑zN超晶格结构层的上表面和/或下表面设置有N型GaN层；所述AlwGa1‑wN/InxAlyGa1‑x‑yN/InzGa1‑zN超晶格结构层包括n个周期交替层叠的AlwGa1‑wN子层、InxAlyGa1‑x‑yN子层和InzGa1‑zN子层，其中，x<y<z，y≦w，0<x<0.2，0<y<0.3，0<z<1，0<w＜0.6，1≦n≦30。本发明在N型GaN层中插入AlwGa1‑wN/InxAlyGa1‑x‑yN/InzGa1‑zN超晶格结构层，由于A1InGaN四元合金相对AlGaN有较小的晶格失配，可以阻止器件中的部分线位错并可以降低其刃位错密度和螺旋位错密度，提高氮化镓基激光器的光学性能和电学性能。

Description

一种高性能氮化镓基激光器及其N型GaN层和生长方法
技术领域
本发明涉及半导体激光器技术领域，具体涉及一种高性能氮化镓基激光器及其N型GaN层和生长方法。
背景技术
GaN基半导体激光器是光电子技术发展过程中的关键器件之一，因其具有响应快、体积小、能量高、寿命长、功耗低、效率高、稳定性好等优点，可应用于激光显示、高密度的光学存储、通信系统、激光照明、杀菌和生化分析等领域，具有广阔的应用市场和巨大的商业价值。近年来，随着半导体材料外延生长技术和芯片制备工艺的不断突破，GaN基激光器的性能得到明显的改善。然而，仍存在一定的技术挑战，如载流子泄露、欧姆接触、低温生长高质量的P型材料、高Al组分的AlGaN材料外延生长难度大，晶体质量差等，限制其进一步发展。在这些挑战中，晶体质量差和载流子泄露就是限制GaN基激光器发展的一个主要因素。
虽然近年来GaN材料和器件在短波长光学器件的应用和研究方面取得了很大的进步，尤其是在GaN基蓝紫半导体激光器(LD)和发光二极管(LED)方面已经成为半导体研究领域的热点，但是由于生长GaN晶体比较困难，导致绝大多数的GaN半导体器件仍然是以蓝宝石或者SiC为衬底。然而，由于GaN材料和这些衬底材料之间存在较大的晶格失配和不同的热膨胀系数，所以生长出来的GaN半导体器件中存在许多线位错，这些位错对器件的光学性质和电学性质都有较大的影响。因此，降低这些器件中的位错密度就显得尤为重要。早期的文献中已经有报道，N型AlGaN／GaN超晶格可以阻止器件中的部分线位错并可以降低其刃位错密度和螺位错密度，但是AlGaN与衬底之间有较大的晶格失配，导致GaN基蓝紫半导体激光器器件中仍然存在大量的线位错，影响激光器性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高性能氮化镓基激光器及其N型GaN层和生长方法，提高氮化镓基激光器的性能。
为实现上述目的，本发明的技术方案为一种高性能氮化镓基激光器的N型GaN层，包括AlwGa1-wN/InxAlyGa1-x-yN/InzGa1-zN超晶格结构层，所述AlwGa1-wN/InxAlyGa1-x-yN/InzGa1-zN超晶格结构层的上表面和/或下表面设置有N型GaN层；所述AlwGa1-wN/InxAlyGa1-x- yN/InzGa1-zN超晶格结构层包括n个周期交替层叠的AlwGa1-wN子层、InxAlyGa1-x-yN子层和InzGa1-zN子层，其中，x<y<z，y≦w，0<x<0.2，0<y<0.3，0<z<1，0<w＜0.6，1≦n≦30。
进一步地，所述InxAlyGa1-x-yN子层和所述AlwGa1-wN子层均掺杂有N型掺杂剂，且所述InxAlyGa1-x-yN子层的掺杂浓度低于所述AlwGa1-wN子层的掺杂浓度；所述InzGa1-zN子层掺杂或不掺杂N型掺杂剂。
更进一步地，所述N型掺杂剂为Se、Ge、O、S、Si中的任意一种；所述InxAlyGa1-x-yN子层的掺杂浓度为
Figure SMS_1
，所述AlwGa1-wN子层的掺杂浓度为/>
Figure SMS_2
。
进一步地，所述AlwGa1-wN/InxAlyGa1-x-yN/InzGa1-zN超晶格结构层的厚度为100～500nm。
更进一步地，所述AlwGa1-wN/InxAlyGa1-x-yN/InzGa1-zN超晶格结构层中，所述InxAlyGa1-x-yN子层的厚度为1～200nm，所述InzGa1-zN子层的厚度为1～20nm，所述AlwGa1-wN子层的厚度为1～200nm。
进一步地，所述AlwGa1-wN子层的生长温度T1高于所述InxAlyGa1-x-yN子层的生长温度T2和所述InzGa1-zN子层的生长温度T3，T2和T3可以不同也可以等同。
本发明还提供一种高性能氮化镓基激光器，由下至上依次包括N型欧姆电极、衬底、N型GaN层、N型下限制层、N型下波导层、有源区、上波导层、电子阻挡层、P型上限制层、P型欧姆接触层和P型欧姆电极；所述N型GaN层为以上任一项所述的高性能氮化镓基激光器的N型GaN层。
进一步地，所述N型下限制层为随生长方向Al组分线性增加的渐变AlGaN单层，或者Al组分高低的AlaGa1-aN/AlbGa1-bN（a<b）超晶格层，或者Al组分阶梯状逐渐增多的AlaGa1- aN/AlbGa1-bN类超晶格结构，或者Al线性渐变的AlaGa1-aN/AlbGa1-b的超晶格结构。
进一步地，所述有源区包括交替外延的量子阱层和量子垒层，所述量子阱层采用InqGa1-qN材料，q为0.02～0.25，单层所述量子阱层的厚度为1.5～4nm，所述量子阱层的层数为2～4；所述量子垒层采用GaN材料，单层所述量子垒层厚度为8～14nm，所述量子垒层的层数为3～4。
本发明还提供一种高性能氮化镓基激光器的生长方法，包括如下步骤：
S1、在衬底的上表面生长以上任一项所述的高性能氮化镓基激光器的N型GaN层；
S2、在N型GaN层上依次生长N型下限制层、N型下波导层、有源区、上波导层、电子阻挡层、P型上限制层、P型欧姆接触层；
S3、利用磁控溅射技术，在P型欧姆接触层上进行金属蒸镀，形成金属层；
S4、利用光刻、刻蚀技术，使P型上限制层、P型欧姆接触层和金属层形成脊形结构；
S5、利用磁控溅射技术，加厚金属层，形成P型欧姆电极；
S6、在衬底的下表面形成N型欧姆电极。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明在氮化镓基激光器N型GaN层中插入AlwGa1-wN/InxAlyGa1-x-yN/InzGa1-zN超晶格结构层，由于A1InGaN四元合金相对AlGaN有较小的晶格失配，可以阻止器件中的部分线位错并可以降低其刃位错密度和螺旋位错密度，提高氮化镓基激光器的光学性能和电学性能；
（2）本发明采用梯度降温生长AlwGa1-wN/InxAlyGa1-x-yN/InzGa1-zN超晶格结构层，InzGa1-zN子层生长温度低，形成V型位错，可以部分释放由底层向上聚集的应力，降低极化效应，并且降低向上延伸的缺陷，降低缺陷密度，提高晶体质量，从而提高LD产品的性能和寿命；
（3）在靠近N型下波导层，本发明的N型下限制层采用随生长方向Al组分线性增加的渐变AlGaN单层，或者Al组分高低的AlaGa1-aN/AlbGa1-bN（a<b）超晶格层，或者Al组分阶梯状逐渐增多的AlaGa1-aN/AlbGa1-bN类超晶格结构，或者Al线性渐变的AlaGa1-aN/AlbGa1-b的超晶格结构，可以减缓N型GaN层电子注入，抑制N型下波导层电子的泄露，有效的增加空穴和电子的复合，从而让器件增益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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它的附图。
图1为本发明实施例提供的氮化镓基激光器的N型GaN层的示意图；
图2为本发明实施例提供的氮化镓基激光器的示意图；
图3为本发明实施例提供的N型下限制层的Al组分的变化示意图；
图中：1、N型欧姆电极；2、衬底；3、N型GaN层；31、第一N型GaN层；32、AlwGa1-wN/InxAlyGa1-x-yN/InzGa1-zN超晶格结构层；321、AlwGa1-wN子层；322、InxAlyGa1-x-yN子层；323、InzGa1-zN子层；33、第二N型GaN层；4、N型下限制层；5、N型下波导层；6、有源区；7、上波导层；8、电子阻挡层；9、P型上限制层；10、P型欧姆接触层；11、P型欧姆电极。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例一
如图1所示，本实施例提供一种高性能氮化镓基激光器的N型GaN层，包括AlwGa1- wN/InxAlyGa1-x-yN/InzGa1-zN超晶格结构层32，所述AlwGa1-wN/InxAlyGa1-x-yN/InzGa1-zN超晶格结构层32的上表面和/或下表面设置有N型GaN层；所述AlwGa1-wN/InxAlyGa1-x-yN/InzGa1-zN超晶格结构层32包括n个周期交替层叠的AlwGa1-wN子层321、InxAlyGa1-x-yN子层322和InzGa1-zN子层323，其中，x<y<z，y≦w，0<x<0.2，0<y<0.3，0<z<1，0<w＜0.6，1≦n≦30。本实施例通过在N型GaN层插入AlwGa1-wN/InxAlyGa1-x-yN/InzGa1-zN超晶格结构层32，由于A1InGaN四元合金相对AlGaN有较小的晶格失配，可以阻止器件中的部分线位错并可以降低其刃位错密度和螺旋位错密度。
作为一种实施方式，所述AlwGa1-wN/InxAlyGa1-x-yN/InzGa1-zN超晶格结构层32的上表面设置有N型GaN层；作为另外一种实施方式，所述AlwGa1-wN/InxAlyGa1-x-yN/InzGa1-zN超晶格结构层32的下表面设置有N型GaN层；作为第三种实施方式，所述AlwGa1-wN/InxAlyGa1-x-yN/InzGa1-zN超晶格结构层32的上表面和下表面分别设置有第一N型GaN层31和第二N型GaN层33。
具体地，所述InxAlyGa1-x-yN子层322中，0<x<0.2，0<y<0.3；优选的，x=0.05，y=0.15，所述InxAlyGa1-x-yN子层322为In0.05Al0.15Ga0.8N子层。
具体地，所述InzGa1-zN子层323中，0<z<1；优选的，z=0.17，所述InzGa1-zN子层323为In0.17Ga0.83N子层。
具体地，所述AlwGa1-wN321子层中，0<w＜0.6；优选的，w=0.23，所述AlwGa1-wN子层321为Al0.23Ga0.77N子层。
优选的，所述AlwGa1-wN/InxAlyGa1-x-yN/InzGa1-zN超晶格结构层32优选为Al0.23Ga0.77N/In0.05Al0.15Ga0.8N/In0.17Ga0.83N超晶格结构层。
进一步地，所述InxAlyGa1-x-yN子层322和所述AlwGa1-wN321子层均掺杂有N型掺杂剂，浓度为轻掺（N-）/重掺(N+)，且所述InxAlyGa1-x-yN子层322的掺杂浓度低于所述AlwGa1-wN子层321的掺杂浓度，可以减缓电流的拥堵效应，有利于电流扩展，降低Vf和提升抗静电能力；所述InzGa1-zN子层323掺杂或不掺杂N型掺杂剂。
更进一步地，所述N型掺杂剂为Se、Ge、O、S、Si中的任意一种；所述InxAlyGa1-x-yN子层322的掺杂浓度为
Figure SMS_3
，所述AlwGa1-wN子层321的掺杂浓度为
Figure SMS_4
。
其中，所述InxAlyGa1-x-yN子层322的In浓度为
Figure SMS_5
和InzGa1-zN子层323的In浓度为/>
Figure SMS_6
。
进一步地，所述AlwGa1-wN/InxAlyGa1-x-yN/InzGa1-zN超晶格结构层32的厚度为100～500nm。所述AlwGa1-wN/InxAlyGa1-x-yN/InzGa1-zN超晶格结构层32中，所述InxAlyGa1-x-yN子层322的厚度为1～200nm，所述InzGa1-zN子层323的厚度为1～20nm，所述AlwGa1-wN子层321的厚度为1～200nm；优选地，所述InxAlyGa1-x-yN子层322的厚度为5～100nm，所述InzGa1-zN子层323的厚度为2～3nm，所述AlwGa1-wN子层321的厚度为10～30nm；进一步优选地，所述InxAlyGa1-x-yN子层322的厚度为10～30nm。特别优选的，所述InxAlyGa1-x-yN子层322的厚度为15nm，InzGa1-zN子层323的厚度为2nm；AlwGa1-wN子层321的厚度为12nm。
本实施例中，所述InxAlyGa1-x-yN子层322、所述InzGa1-zN子层323和所述AlwGa1-wN子层321生长的温度可以完全不同，也可以不完全相同。进一步地，所述AlwGa1-wN子层321的生长温度T1高于所述InxAlyGa1-x-yN子层322的生长温度T2和所述InzGa1-zN子层323的生长温度T3，T2和T3可以等同，优先地，T2和T3不同，且T2高于T3，采用梯度降温生长AlwGa1-wN/InxAlyGa1-x-yN/InzGa1-zN超晶格结构层32，InzGa1-zN子层323生长温度低，形成V型位错，可以部分释放由底层向上聚集的应力，降低极化效应，并且降低向上延伸的缺陷，降低缺陷密度，提高晶体质量，从而提高LD产品的性能和寿命。
本实施例中，所述InxAlyGa1-x-yN子层322、所述InzGa1-zN子层323和所述AlwGa1-wN子层321生长的载气可以完全不同，也可以不完全相同。进一步地，所述InxAlyGa1-x-yN子层322和所述AlwGa1-wN子层321生长的生长载气可以是氮气和氢气的混合气体，也可以是氮气或者氢气的纯气体；所述InzGa1-zN子层323生长的载气为氮气纯气体。
本实施例中，所述InxAlyGa1-x-yN子层322、所述InzGa1-zN子层323和所述AlwGa1-wN子层321生长的压力可以相同，也可以不相同。
实施例二
如图2所示，本实施例提供一种高性能氮化镓基激光器，由下至上依次包括N型欧姆电极1、衬底2、N型GaN层3、N型下限制层4、N型下波导层5、有源区6、上波导层7、电子阻挡层8、P型上限制层9、P型欧姆接触层10和P型欧姆电极11；所述N型GaN层3为实施例一中的高性能氮化镓基激光器的N型GaN层。本实施例通过在氮化镓基激光器的N型GaN层中插入AlwGa1-wN/InxAlyGa1-x-yN/InzGa1-zN超晶格结构层32，由于A1InGaN四元合金相对AlGaN有较小的晶格失配，可以阻止器件中的部分线位错并可以降低其刃位错密度和螺旋位错密度，提高激光器外延结构生长的晶体质量，从而提高氮化镓基激光器的光学性能和电学性能。
可选地，所述N型欧姆电极1采用Ti/Al/Ti/Au材料，厚度为50/100/50/100nm。
可选地，所述衬底2可以采用蓝宝石、SiC、Si、GaN、AlN、MgO、MgAl2O4、ZnO、LiAlO2、LiGaO2、GaAs中的任意一种材料。
进一步地，如图3所示，所述N型下限制层4可以为随生长方向Al组分线性增加的渐变AlGaN单层，也可以为Al组分高低的AlaGa1-aN/AlbGa1-bN（a<b）超晶格层，也可以为Al组分阶梯状逐渐增多的AlaGa1-aN/AlbGa1-bN类超晶格结构，还可以为Al线性渐变的AlaGa1-aN/AlbGa1-b的超晶格结构，可以减缓N型GaN层电子注入，抑制N型下波导层电子或空穴的泄露，有效的增加空穴和电子的复合，从而让器件增益。所述N型下限制层的厚度为0 .5～2 .5μm。
可选地，所述N型下波导层5采用GaN材料，厚度为100～250nm。
进一步地，所述有源区6包括交替外延的量子阱层和量子垒层，所述量子阱层采用InqGa1-qN材料，q为0.02～0.25，单层所述量子阱层的厚度为1.5～4nm，所述量子阱层的层数为2～4；所述量子垒层采用GaN材料，单层所述量子垒层厚度为8～14nm，所述量子垒层的层数为3～4。
可选地，所述上波导层7采用GaN材料，厚度为100～250nm。
进一步地，所述电子阻挡层8采用P型AlmGa1-mN材料，掺杂浓度为
Figure SMS_7
，其中m为0 .15～0 .25，厚度为20～30nm。
进一步地，所述P型上限制层9采用P型AlnGa1-nN材料，掺杂浓度为
Figure SMS_8
，其中n为0 .05～0 .1，厚度为0 .5～2 .5μm。
进一步地，所述P型欧姆接触层10采用P型GaN材料，掺杂浓度为
Figure SMS_9
，厚度为20～150nm。
实施例三
本实施例提供一种实施例二中的高性能氮化镓基激光器的生长方法，以高纯氢（H2）或氮气（N2）作为载气，以三甲基镓（TMGa）、三甲基铝（TMAl）、三甲基铟（TMIn）和氨气（NH3）分别作为Ga源、Al源、In源和N源，用硅烷（SiH4）、二茂镁（Cp2Mg）分别作为N型掺杂剂和P型掺杂剂，该生长方法包括如下步骤：
S1、在GaN衬底的上表面生长实施例一中的N型GaN层，具体为：
S101、在GaN衬底的上表面生长厚度为1.5μm的掺杂Si的GaN层，形成第一N型GaN层31；
S102、在第一N型GaN层31上生长10个周期的交替层叠的Al0.23Ga0.77N子层、In0.05Al0.15Ga0.8N子层和In0.17Ga0.83N子层，形成Al0.23Ga0.77N/In0.05Al0.15Ga0.8N/In0.17Ga0.83N超晶格结构层；
具体是，在1100℃温度，压力为600mbar下，生长Si的浓度为
Figure SMS_10
的Al0.23Ga0.77N子层，其厚度为12nm；再在980℃温度，压力为200mbar下生长Si的浓度为
Figure SMS_11
的15nm厚的In0.05Al0.15Ga0.8N子层：再在955℃温度，压力为100mbar下生长Si的浓度为/>
Figure SMS_12
的In0.1Ga0.9N层，其厚度为2nm，循环生长10个周期；
S103、在AlwGa1-wN/InxAlyGa1-x-yN/InzGa1-zN超晶格结构层32上再生长500nm厚的第二N型GaN层33；
S2、在第二N型GaN层33上依次生长N型下限制层、N型下波导层、有源区、上波导层、电子阻挡层、P型上限制层、P型欧姆接触层，具体为：
S201、在第二N型GaN层33上生长Al组分由0.2线性增加到0.6的AlGaN单层，厚度为700nm，形成N型下限制层4；
S202、在N型下限制层上生成200nm厚度的GaN层，形成N型下波导层5；
S203、在880℃的温度下生长3nm厚的InGaN量子阱层，在960℃的温度下生长12nm厚的GaN量子垒层，按此循环交替生长3层，形成有源区6；
S204、在1020℃的温度下，生长180nm的GaN层，形成上波导层7；
S205、在1120℃的温度下，生长25nm的掺杂Mg浓度为
Figure SMS_13
的AlGaN层，形成电子阻挡层8；
S206、在1120℃的温度下，生长500nm的掺杂Mg浓度为
Figure SMS_14
的AlGaN层，形成P型上限制层9；
S207、在1100℃的温度下，生长50nm的掺杂Mg浓度为
Figure SMS_15
的P型欧姆层10；
S3、利用磁控溅射技术，在P型欧姆接触层上进行金属蒸镀，形成金属层；
S4、利用光刻、刻蚀技术，使P型上限制层、P型欧姆接触层和金属层形成脊形结构；
S5、利用磁控溅射技术，加厚金属层，形成P型欧姆电极11；
S6、在衬底2的下表面形成N型欧姆电极1。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高性能氮化镓基激光器的N型GaN层，其特征在于：包括AlwGa1-wN/InxAlyGa1-x-yN/InzGa1-zN超晶格结构层，所述AlwGa1-wN/InxAlyGa1-x-yN/InzGa1-zN超晶格结构层的上表面和/或下表面设置有N型GaN层；所述AlwGa1-wN/InxAlyGa1-x-yN/InzGa1-zN超晶格结构层包括n个周期交替层叠的AlwGa1-wN子层、InxAlyGa1-x-yN子层和InzGa1-zN子层，其中，x<y<z，y≦w，0<x<0.2，0<y<0.3，0<z<1，0<w＜0.6，1≦n≦30。
2.如权利要求1所述的高性能氮化镓基激光器的N型GaN层，其特征在于：所述InxAlyGa1-x-yN子层和所述AlwGa1-wN子层均掺杂有N型掺杂剂，且所述InxAlyGa1-x-yN子层的掺杂浓度低于所述AlwGa1-wN子层的掺杂浓度；所述InzGa1-zN子层掺杂或不掺杂N型掺杂剂。
3.如权利要求2所述的高性能氮化镓基激光器的N型GaN层，其特征在于：所述N型掺杂剂为Se、Ge、O、S、Si中的任意一种；所述InxAlyGa1-x-yN子层的掺杂浓度为
Figure QLYQS_1
，所述AlwGa1-wN子层的掺杂浓度为/>
Figure QLYQS_2
。
4.如权利要求1所述的高性能氮化镓基激光器的N型GaN层，其特征在于：所述AlwGa1-wN/InxAlyGa1-x-yN/InzGa1-zN超晶格结构层的厚度为100～500nm。
5.如权利要求4所述的高性能氮化镓基激光器的N型GaN层，其特征在于：所述AlwGa1-wN/InxAlyGa1-x-yN/InzGa1-zN超晶格结构层中，所述InxAlyGa1-x-yN子层的厚度为1～200nm，所述InzGa1-zN子层的厚度为1～20nm，所述AlwGa1-wN子层的厚度为1～200nm。
6.如权利要求1所述的高性能氮化镓基激光器的N型GaN层，其特征在于：所述AlwGa1-wN子层的生长温度T1高于所述InxAlyGa1-x-yN子层的生长温度T2和所述InzGa1-zN子层的生长温度T3，T2和T3可以不同也可以等同。
7.一种高性能氮化镓基激光器，其特征在于：由下至上依次包括N型欧姆电极、衬底、N型GaN层、N型下限制层、N型下波导层、有源区、上波导层、电子阻挡层、P型上限制层、P型欧姆接触层和P型欧姆电极；所述N型GaN层为权利要求1-6任一项所述的高性能氮化镓基激光器的N型GaN层。
8.如权利要求7所述的高性能氮化镓基激光器，其特征在于：所述N型下限制层为随生长方向Al组分线性增加的渐变AlGaN单层，或者Al组分高低的AlaGa1-aN/AlbGa1-bN（a<b）超晶格层，或者Al组分阶梯状逐渐增多的AlaGa1-aN/AlbGa1-bN类超晶格结构，或者Al线性渐变的AlaGa1-aN/AlbGa1-b的超晶格结构。
9.如权利要求7所述的高性能氮化镓基激光器，其特征在于：所述有源区包括交替外延的量子阱层和量子垒层，所述量子阱层采用InqGa1-qN材料，q为0.02～0.25，单层所述量子阱层的厚度为1.5～4nm，所述量子阱层的层数为2～4；所述量子垒层采用GaN材料，单层所述量子垒层厚度为8～14nm，所述量子垒层的层数为3～4。
10.一种高性能氮化镓基激光器的生长方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在衬底的上表面生长权利要求1-6任一项所述的高性能氮化镓基激光器的N型GaN层；
S2、在N型GaN层上依次生长N型下限制层、N型下波导层、有源区、上波导层、电子阻挡层、P型上限制层、P型欧姆接触层；
S3、利用磁控溅射技术，在P型欧姆接触层上进行金属蒸镀，形成金属层；
S4、利用光刻、刻蚀技术，使P型上限制层、P型欧姆接触层和金属层形成脊形结构；
S5、利用磁控溅射技术，加厚金属层，形成P型欧姆电极；
S6、在衬底的下表面形成N型欧姆电极。
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