CN117913661A - 一种具有热透镜效应抑制层的半导体激光元件 - Google Patents
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Abstract
本发明属于半导体光电器件技术领域，具体涉及一种具有热透镜效应抑制层的半导体激光元件。该具有热透镜效应抑制层的半导体激光元件，从下至上依次包括衬底、下限制层、下波导层、有源层、上波导层、电子阻挡层、上限制层，其中，下限制层与下波导层之间具有热透镜效应抑制层，本发明通过设置热透镜效应抑制层，将激光器吸收泵浦光均匀分散在各层中，使横向和纵向温度分布更均匀，形成较小的横向和纵向温度梯度，减弱热透镜效应，提高半导体激光器的光束质量和聚焦性能，并提高激光器的稳定性和可靠性。
Description
技术领域
本发明属于半导体光电器件技术领域，具体涉及一种具有热透镜效应抑制层的半导体激光元件。
背景技术
激光器广泛应用于激光显示、激光电视、激光投影仪、通讯、医疗、武器、制导、测距、光谱分析、切割、精密焊接、高密度光存储等领域。激光器的各类很多，分类方式也多样，主要有固体、气体、液体、半导体和染料等类型激光器；与其他类型激光器相比，全固态半导体激光器具有体积小、效率高、重量轻、稳定性好、寿命长、结构简单紧凑、小型化等优点。激光器与氮化物半导体发光二极管存在较大的区别，1)激光是由载流子发生受激辐射产生，光谱半高宽较小，亮度很高，单颗激光器输出功率可在W级，而氮化物半导体发光二极管则是自发辐射，单颗发光二极管的输出功率在mW级；2)激光器的使用电流密度达KA/cm2，比氮化物发光二极管高2个数量级以上，从而引起更强的电子泄漏、更严重的俄歇复合、极化效应更强、电子空穴不匹配更严重，导致更严重的效率衰减Droop效应；3)发光二极管自发跃迁辐射，无外界作用，从高能级跃迁到低能级的非相干光，而激光器为受激跃迁辐射，感应光子能量应等于电子跃迁的能级之差，产生光子与感应光子的全同相干光；4)原理不同：发光二极管为在外界电压作用下，电子空穴跃迁到量子阱或p-n结产生辐射复合发光，而激光器需要激射条件满足才可激射，必须满足有源区载流子反转分布，受激辐射光在谐振腔内来回振荡，在增益介质中的传播使光放大，满足阈值条件使增益大于损耗，并最终输出激光。氮化物半导体激光器存在热透镜效应问题：激光器介质中的热效应主要来源于量子缺陷相关的发热，即泵浦光与振荡光之间的光子能量差形成的斯托克斯频移损耗转换为热量，以及量子效率损耗相关的发热，即泵浦能级到激光上能级的耦合率不为1的能量损失转换为热量；以上两者共同产生大量废热，使激光器温度分布不均匀，引起热膨胀和热应力分布不均匀；当热失配足够大时，会产生温度淬灭、激光器断裂问题；传统激光器泵浦光吸收系数衰减也会导致纵向温度分布不均匀，产生热透镜效应和应力双折射效应，引起激光光束去极化和失真，即，当激光器工作时，电流通过半导体材料会导致温度升高，进而引起材料的折射率发生变化。这种温度梯度引起的折射率变化会形成一个“热透镜”，导致激光光束的聚焦效果受到影响。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单，设计合理的具有热透镜效应抑制层的半导体激光元件。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种具有热透镜效应抑制层的半导体激光元件，从下至上依次包括衬底、下限制层、下波导层、有源层、上波导层、电子阻挡层、上限制层，其中，下限制层与下波导层之间具有热透镜效应抑制层，所述热透镜效应抑制层将激光器吸收泵浦光均匀分散在各层中，其中，所述热透镜效应抑制层的厚度为5～5000埃米。
进一步地，所述有源层为阱层和垒层组成的周期结构，周期数为3≥m≥1，其中，阱层为I nGaN、I nN、GaN、A l I nGaN、A l N、A l GaN、A l I nN、GaAs、GaP、I nP、Al GaAs、Al I nGaAs、Al Ga I nP、I nGaAs、Al I nAs、Al I nP、Al GaP、I nGaP、SiC、Ga2O3、BN的任意一种或任意组合，厚度为10～80埃米；
垒层为I nGaN、I nN、GaN、Al I nGaN、Al N、Al GaN、A l I nN、GaAs、GaP、I nP、AlGaAs、Al I nGaAs、Al GaI nP、I nGaAs、Al I nAs、A l I nP、Al GaP、I nGaP、SiC、Ga2O3、BN、金刚石的任意一种或任意组合，厚度为10～120埃米。
进一步地，所述下限制层为I nGaN、I nN、GaN、Al I nGaN、Al N、Al GaN、Al I nN、GaAs、GaP、I nP、Al GaAs、Al I nGaAs、Al GaI nP、I nGaAs、Al I nAs、Al I nP、Al GaP、InGaP、SiC、Ga2O3、BN、金刚石的任意一种或任意组合，厚度为50～5000nm；
所述下波导层和上波导层为I nGaN、I nN、GaN、Al I nGaN、A l N、Al GaN、Al InN、GaAs、GaP、I nP、Al GaAs、Al I nGaAs、Al GaI nP、I nGaAs、Al I nAs、Al I nP、AlGaP、I nGaP、SiC、Ga2O3、BN、金刚石的任意一种或任意组合，厚度为50～1000nm；
所述电子阻挡层和上限制层为I nGaN、I nN、GaN、Al I nGaN、Al N、Al GaN、Al InN、GaAs、GaP、I nP、Al GaAs、Al I nGaAs、A l GaI nP、I nGaAs、Al I nAs、Al I nP、AlGaP、I nGaP、SiC、Ga2O3、BN、金刚石的任意一种或任意组合，厚度为20～1000nm。
进一步地，所述热透镜效应抑制层为I n4Se3:Pb@MgAgSb:Ni，Ni40Co10Mn40Sn9Al@In4Se3:Zn，Fe73Ga27@Cd3As2，K2Bi8Se13@BiC l3，Bi2Se3@Sb2Se3的任意一种或任意组合的二维笼目超晶格结构。
进一步地，所述热透镜效应抑制层的任意组合包括以下二元组合的二维笼目超晶格结构：I n4Se3:Pb@MgAgSb:N i/N i40Co10Mn40Sn9A l@I n4Se3:Zn，I n4Se3:Pb@MgAgSb:Ni/Fe73Ga27@Cd3As2，I n4Se3:Pb@MgAgSb:N i/K2Bi8Se13@Bi C l 3，I n4Se3:Pb@MgAgSb:N i/Bi2Se3@Sb2Se3，N i40Co10Mn40Sn9A l@I n4Se3:Zn/Fe73Ga27@Cd3As2，N i40Co10Mn40Sn9A l@In4Se3:Zn/K2B i8Se13@Bi C l 3，N i40Co10Mn40Sn9A l@I n4Se3:Zn/Bi2Se3@Sb2Se3，Fe73Ga27@Cd3As2/K2Bi8Se13@Bi C l 3，Fe73Ga27@Cd3As2/Bi2Se3@Sb2Se3，K2Bi8Se13@Bi C l 3/Bi2Se3@Sb2Se3。
进一步地，所述热透镜效应抑制层的任意组合包括以下三元组合的二维笼目超晶格结构：I n4Se3:Pb@MgAgSb:N i/N i40Co10Mn40Sn9A l@I n4Se3:Zn/Fe73Ga27@Cd3As2，In4Se3:Pb@MgAgSb:N i/N i40Co10Mn40Sn9A l@I n4Se3:Zn/K2Bi8Se13@Bi C l 3，I n4Se3:Pb@MgAgSb:N i/N i40Co10Mn40Sn9A l@I n4Se3:Zn/Bi2Se3@Sb2Se3，I n4Se3:Pb@MgAgSb:N i/Fe73Ga27@Cd3As2/K2B i8Se13@Bi C l 3，I n4Se3:Pb@MgAgSb:N i/Fe73Ga27@Cd3As2/Bi2Se3@Sb2Se3，I n4Se3:Pb@MgAgSb:N i/K2Bi8Se13@Bi C l 3/Bi2Se3@Sb2Se3，N i40Co10Mn40Sn9A l@In4Se3:Zn/Fe73Ga27@Cd3As2/K2Bi8Se13@Bi C l 3，N i40Co10Mn40Sn9A l@I n4Se3:Zn/Fe73Ga27@Cd3As2/Bi2Se3@Sb2Se3，N i40Co10Mn40Sn9A l@I n4Se3:Zn/K2B i8Se13@Bi C l/Bi2Se3@Sb2Se33，Fe73Ga27@Cd3As2/K2Bi8Se13@Bi C l 3/Bi2Se3@Sb2Se33。
进一步地，所述热透镜效应抑制层的任意组合包括以下四元组合的二维笼目超晶格结构：I n4Se3:Pb@MgAgSb:N i/N i40Co10Mn40Sn9A l@I n4Se3:Zn/Fe73Ga27@Cd3As2/K2Bi8Se13@Bi C l 3，I n4Se3:Pb@MgAgSb:N i/N i40Co10Mn40Sn9A l@I n4Se3:Zn/Fe73Ga27@Cd3As2/Bi2Se3@Sb2Se33，I n4Se3:Pb@MgAgSb:N i/N i40Co10Mn40Sn9A l@I n4Se3:Zn/K2Bi8Se13@Bi C l 3/Bi2Se3@Sb2Se33，I n4Se3:Pb@MgAgSb:N i/Fe73Ga27@Cd3As2/K2Bi8Se13@BiC l 3/Bi2Se3@Sb2Se33，N i40Co10Mn40Sn9A l@I n4Se3:Zn/Fe73Ga27@Cd3As2/K2Bi8Se13@Bi C l3/Bi2Se3@Sb2Se33。
进一步地，所述热透镜效应抑制层的任意组合包括以下五元组合的二维笼目超晶格结构：I n4Se3:Pb@MgAgSb:N i/N i40Co10Mn40Sn9A l@I n4Se3:Zn/Fe73Ga27@Cd3As2/K2Bi8Se13@Bi C l 3/B i2Se3@Sb2Se33。
进一步地，所述衬底包括蓝宝石、硅、Ge、Si C、A l N、GaN、GaAs、I nP、蓝宝石/SiO2复合衬底、金刚石、蓝宝石/A l N复合衬底、蓝宝石/Si Nx、蓝宝石/SiO2/Si Nx复合衬底、镁铝尖晶石MgA l2O4、MgO、ZnO、ZrB2、LiA l O2和Li GaO2复合衬底的任意一种。
本发明的有益效果在于：本发明通过设置热透镜效应抑制层，将激光器吸收泵浦光均匀分散在各层中，使横向和纵向温度分布更均匀，形成较小的横向和纵向温度梯度，减弱热透镜效应，并增加热激子的反系间穿越通道，与辐射跃迁通道隔离，提升高能三线态反系间穿越效率与速率，抑制振动耦合和结构弛豫对激光光谱的展宽，将准直高斯进行振幅调制为完美高斯光，形成高纯度的激光纵波场，改善激光器的去极化和失真问题，本发明所设置的热透镜效应抑制层折射率随温度变化的方式可以与半导体材料的折射率相互抵消，从而减小或消除热透镜效应，提高半导体激光器的光束质量和聚焦性能，并提高激光器的稳定性和可靠性。
附图说明
图1是本发明的一种具有热透镜效应抑制层的半导体激光元件结构示意图。
图中：100、衬底；101、下限制层；102、下波导层层；103、有源层；104、上波导层；105、电子阻挡层；106、上限制层；107、热透镜效应抑制层。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
如图1所示，一种具有热透镜效应抑制层的半导体激光元件，从下至上依次包括衬底100、下限制层101、下波导层102、有源层103、上波导层104、电子阻挡层105、上限制层106，其中，下限制层101与下波导层102之间具有热透镜效应抑制层107，热透镜效应抑制层107将激光器吸收泵浦光均匀分散在各层中，厚度为5～5000埃米。
需要说明的是，热透镜效应抑制层是一种特殊的材料层，其折射率对温度的变化具有相反的特性。当激光器工作时，热透镜效应抑制层会减小或抵消热透镜效应，从而保持激光光束的聚焦性能。热透镜效应抑制层通常是通过在激光器结构中引入特殊的材料层来实现的。这些材料层的折射率随温度变化的方式可以与半导体材料的折射率相互抵消，从而减小或消除热透镜效应。
其中，热透镜效应抑制层107为I n4Se3:Pb@MgAgSb:Ni，Ni40Co10Mn40Sn9Al@I n4Se3:Zn，Fe73Ga27@Cd3As2，K2Bi8Se13@BiC l 3，Bi2Se3@Sb2Se3的任意一种或任意组合的二维笼目超晶格结构。
其中，有源层103为阱层和垒层组成的周期结构，周期数为3≥m≥1，阱层为InGaN、I nN、GaN、Al I nGaN、Al N、Al GaN、Al I nN、GaAs、GaP、I nP、Al GaAs、Al I nGaAs、Al GaI nP、I nGaAs、Al I nAs、A l I nP、Al GaP、I nGaP、Si C、Ga2O3、BN的任意一种或任意组合，厚度为10～80埃米；
垒层为I nGaN、I nN、GaN、Al I nGaN、Al N、Al GaN、A l I nN、GaAs、GaP、I nP、AlGaAs、Al I nGaAs、Al GaI nP、I nGaAs、Al I nAs、A l I nP、Al GaP、I nGaP、SiC、Ga2O3、BN、金刚石的任意一种或任意组合，厚度为10～120埃米。
其中，下限制层101为I nGaN、I nN、GaN、Al I nGaN、Al N、Al GaN、Al I nN、GaAs、GaP、I nP、Al GaAs、Al I nGaAs、Al GaI nP、I nGaAs、Al I nAs、Al I nP、Al GaP、I nGaP、SiC、Ga2O3、BN、金刚石的任意一种或任意组合，厚度为50～5000nm；
下波导层102和上波导层104为I nGaN、I nN、GaN、Al I nGaN、A l N、Al GaN、Al InN、GaAs、GaP、I nP、Al GaAs、Al I nGaAs、A l GaI nP、I nGaAs、Al I nAs、Al I nP、AlGaP、I nGaP、SiC、Ga2O3、BN、金刚石的任意一种或任意组合，厚度为50～1000nm；
电子阻挡层105和上限制层106为I nGaN、I nN、GaN、Al I nGaN、Al N、Al GaN、AlI nN、GaAs、GaP、I nP、Al GaAs、Al I nGaAs、A l GaI nP、I nGaAs、Al I nAs、Al I nP、AlGaP、I nGaP、SiC、Ga2O3、BN、金刚石的任意一种或任意组合，厚度为20～1000nm。
在可选实施方式中，热透镜效应抑制层107的任意组合包括以下二元组合的二维笼目超晶格结构：I n4Se3:Pb@MgAgSb:Ni/N i40Co10Mn40Sn9Al@I n4Se3:Zn，I n4Se3:Pb@MgAgSb:Ni/Fe73Ga27@Cd3As2，I n4Se3:Pb@MgAgSb:Ni/K2Bi8Se13@BiC l3，I n4Se3:Pb@MgAgSb:Ni/Bi2Se3@Sb2Se3，Ni40Co10Mn40Sn9Al@I n4Se3:Zn/Fe73Ga27@Cd3As2，Ni40Co10Mn40Sn9Al@In4Se3:Zn/K2Bi8Se13@BiC l3，Ni40Co10Mn40Sn9Al@I n4Se3:Zn/Bi2Se3@Sb2Se3，Fe73Ga27@Cd3As2/K2Bi8Se13@BiC l3，Fe73Ga27@Cd3As2/Bi2Se3@Sb2Se3，K2Bi8Se13@BiC l3/Bi2Se3@Sb2Se3。
在可选实施方式中，热透镜效应抑制层107的任意组合包括以下三元组合的二维笼目超晶格结构：I n4Se3:Pb@MgAgSb:Ni/N i40Co10Mn40Sn9Al@I n4Se3:Zn/Fe73Ga27@Cd3As2，In4Se3:Pb@MgAgSb:Ni/N i40Co10Mn40Sn9Al@I n4Se3:Zn/K2Bi8Se13@BiC l3，I n4Se3:Pb@MgAgSb:Ni/N i40Co10Mn40Sn9Al@I n4Se3:Zn/Bi2Se3@Sb2Se3，I n4Se3:Pb@MgAgSb:Ni/Fe73Ga27@Cd3As2/K2Bi8Se13@BiC l3，I n4Se3:Pb@MgAgSb:Ni/Fe73Ga27@Cd3As2/Bi2Se3@Sb2Se3，In4Se3:Pb@MgAgSb:Ni/K2Bi8Se13@BiC l3/Bi2Se3@Sb2Se3，Ni40Co10Mn40Sn9Al@I n4Se3:Zn/Fe73Ga27@Cd3As2/K2Bi8Se13@Bi C l3，Ni40Co10Mn40Sn9Al@I n4Se3:Zn/Fe73Ga27@Cd3As2/Bi2Se3@Sb2Se3，Ni40Co10Mn40Sn9Al@I n4Se3:Zn/K2Bi8Se13@BiC l/Bi2Se3@Sb2Se33，Fe73Ga27@Cd3As2/K2Bi8Se13@Bi C l 3/Bi2Se3@Sb2Se33。
在可选实施方式中，热透镜效应抑制层107的任意组合包括以下四元组合的二维笼目超晶格结构：I n4Se3:Pb@MgAgSb:N i/N i40Co10Mn40Sn9A l@I n4Se3:Zn/Fe73Ga27@Cd3As2/K2Bi8Se13@Bi C l 3，I n4Se3:Pb@MgAgSb:N i/N i40Co10Mn40Sn9A l@I n4Se3:Zn/Fe73Ga27@Cd3As2/Bi2Se3@Sb2Se33，I n4Se3:Pb@MgAgSb:N i/N i40Co10Mn40Sn9A l@I n4Se3:Zn/K2Bi8Se13@Bi C l 3/Bi2Se3@Sb2Se33，I n4Se3:Pb@MgAgSb:N i/Fe73Ga27@Cd3As2/K2Bi8Se13@BiC l 3/Bi2Se3@Sb2Se33，N i40Co10Mn40Sn9A l@I n4Se3:Zn/Fe73Ga27@Cd3As2/K2Bi8Se13@Bi C l3/Bi2Se3@Sb2Se33。
在可选实施方式中，热透镜效应抑制层107的任意组合包括以下五元组合的二维笼目超晶格结构：I n4Se3:Pb@MgAgSb:N i/N i40Co10Mn40Sn9A l@I n4Se3:Zn/Fe73Ga27@Cd3As2/K2Bi8Se13@Bi C l 3/B i2Se3@Sb2Se33。
在可选实施方式中，所述衬底100包括蓝宝石、硅、Ge、Si C、A l N、GaN、GaAs、InP、蓝宝石/SiO2复合衬底、金刚石、蓝宝石/A l N复合衬底、蓝宝石/Si Nx、蓝宝石/SiO2/SiNx复合衬底、镁铝尖晶石MgA l2O4、MgO、ZnO、ZrB2、LiA l O2和Li GaO2复合衬底的任意一种。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种具有热透镜效应抑制层的半导体激光元件，从下至上依次包括衬底、下限制层、下波导层、有源层、上波导层、电子阻挡层、上限制层，其特征在于，下限制层与下波导层之间具有热透镜效应抑制层，所述热透镜效应抑制层将激光器吸收泵浦光均匀分散在各层中。
2.根据权利要求1所述的一种具有热透镜效应抑制层的半导体激光元件，其特征在于：所述有源层为阱层和垒层组成的周期结构，所述阱层为InGaN、InN、GaN、AlInGaN、AlN、AlGaN、Al InN、GaAs、GaP、InP、AlGaAs、AlInGaAs、AlGaInP、InGaAs、AlInAs、AlInP、AlGaP、InGaP、SiC、Ga2O3、BN的任意一种或任意组合；
所述垒层为InGaN、InN、GaN、AlInGaN、AlN、AlGaN、Al InN、GaAs、GaP、InP、AlGaAs、AlInGaAs、AlGaInP、InGaAs、Al InAs、Al InP、AlGaP、InGaP、SiC、Ga2O3、BN、金刚石的任意一种或任意组合。
3.根据权利要求3所述的一种具有热透镜效应抑制层的半导体激光元件，其特征在于：所述下限制层为InGaN、InN、GaN、AlInGaN、AlN、AlGaN、AlInN、GaAs、GaP、InP、AlGaAs、AlInGaAs、AlGaInP、InGaAs、AlInAs、AlInP、AlGaP、InGaP、SiC、Ga2O3、BN、金刚石的任意一种或任意组合；
所述下波导层和上波导层为InGaN、InN、GaN、AlInGaN、AlN、AlGaN、AlInN、GaAs、GaP、InP、AlGaAs、AlInGaAs、AlGaInP、InGaAs、Al InAs、AlInP、AlGaP、InGaP、SiC、Ga2O3、BN、金刚石的任意一种或任意组合；
所述电子阻挡层和上限制层为InGaN、InN、GaN、AlInGaN、AlN、AlGaN、AlInN、GaAs、GaP、InP、AlGaAs、AlInGaAs、AlGaInP、InGaAs、AlInAs、AlInP、AlGaP、InGaP、SiC、Ga2O3、BN、金刚石的任意一种或任意组合。
4.根据权利要求3所述的一种具有热透镜效应抑制层的半导体激光元件，其特征在于：所述热透镜效应抑制层为In4Se3:Pb@MgAgSb:Ni，Ni40Co10Mn40Sn9Al@In4Se3:Zn，Fe73Ga27@Cd3As2，K2Bi8Se13@BiCl 3，Bi2Se3@Sb2Se3的任意一种或任意组合的二维笼目超晶格结构。
5.根据权利要求3所述的一种具有热透镜效应抑制层的半导体激光元件，其特征在于：所述热透镜效应抑制层的任意组合包括以下二元组合的二维笼目超晶格结构：In4Se3:Pb@MgAgSb:Ni/Ni40Co10Mn40Sn9Al@In4Se3:Zn，In4Se3:Pb@MgAgSb:Ni/Fe73Ga27@Cd3As2，In4Se3:Pb@MgAgSb:Ni/K2Bi8Se13@BiCl 3，In4Se3:Pb@MgAgSb:Ni/Bi2Se3@Sb2Se3，Ni40Co10Mn40Sn9Al@In4Se3:Zn/Fe73Ga27@Cd3As2，Ni40Co10Mn40Sn9Al@In4Se3:Zn/K2Bi8Se13@BiCl 3，Ni40Co10Mn40Sn9Al@In4Se3:Zn/Bi2Se3@Sb2Se3，Fe73Ga27@Cd3As2/K2Bi8Se13@BiCl 3，Fe73Ga27@Cd3As2/Bi2Se3@Sb2Se3，K2Bi8Se13@BiCl 3/Bi2Se3@Sb2Se3。
6.根据权利要求3所述的一种具有热透镜效应抑制层的半导体激光元件，其特征在于：所述热透镜效应抑制层的任意组合包括以下三元组合的二维笼目超晶格结构：In4Se3:Pb@MgAgSb:Ni/Ni40Co10Mn40Sn9Al@In4Se3:Zn/Fe73Ga27@Cd3As2，In4Se3:Pb@MgAgSb:Ni/Ni40Co10Mn40Sn9Al@In4Se3:Zn/K2Bi8Se13@BiCl 3，In4Se3:Pb@MgAgSb:Ni/Ni40Co10Mn40Sn9Al@In4Se3:Zn/Bi2Se3@Sb2Se3，In4Se3:Pb@MgAgSb:Ni/Fe73Ga27@Cd3As2/K2Bi8Se13@BiCl 3，In4Se3:Pb@MgAgSb:Ni/Fe73Ga27@Cd3As2/Bi2Se3@Sb2Se3，In4Se3:Pb@MgAgSb:Ni/K2Bi8Se13@BiCl 3/Bi2Se3@Sb2Se3，Ni40Co10Mn40Sn9Al@In4Se3:Zn/Fe73Ga27@Cd3As2/K2Bi8Se13@BiCl 3，Ni40Co10Mn40Sn9Al@In4Se3:Zn/Fe73Ga27@Cd3As2/Bi2Se3@Sb2Se3，Ni40Co10Mn40Sn9Al@In4Se3:Zn/K2Bi8Se13@BiCl/Bi2Se3@Sb2Se33，Fe73Ga27@Cd3As2/K2Bi8Se13@BiCl 3/Bi2Se3@Sb2Se33。
7.根据权利要求3所述的一种具有热透镜效应抑制层的半导体激光元件，其特征在于：所述热透镜效应抑制层的任意组合包括以下四元组合的二维笼目超晶格结构：In4Se3:Pb@MgAgSb:Ni/Ni40Co10Mn40Sn9Al@In4Se3:Zn/Fe73Ga27@Cd3As2/K2Bi8Se13@BiCl 3，In4Se3:Pb@MgAgSb:Ni/Ni40Co10Mn40Sn9Al@In4Se3:Zn/Fe73Ga27@Cd3As2/Bi2Se3@Sb2Se33，In4Se3:Pb@MgAgSb:Ni/Ni40Co10Mn40Sn9Al@In4Se3:Zn/K2Bi8Se13@BiCl 3/Bi2Se3@Sb2Se33，In4Se3:Pb@MgAgSb:Ni/Fe73Ga27@Cd3As2/K2Bi8Se13@BiCl 3/Bi2Se3@Sb2Se33，Ni40Co10Mn40Sn9Al@In4Se3:Zn/Fe73Ga27@Cd3As2/K2Bi8Se13@BiCl 3/Bi2Se3@Sb2Se33。
8.根据权利要求3所述的一种具有热透镜效应抑制层的半导体激光元件，其特征在于：所述热透镜效应抑制层的任意组合包括以下五元组合的二维笼目超晶格结构：In4Se3:Pb@MgAgSb:Ni/Ni40Co10Mn40Sn9Al@In4Se3:Zn/Fe73Ga27@Cd3As2/K2Bi8Se13@BiCl 3/Bi2Se3@Sb2Se33。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种具有热透镜效应抑制层的半导体激光元件，其特征在于：所述衬底包括蓝宝石、硅、Ge、SiC、AlN、GaN、GaAs、InP、蓝宝石/SiO2复合衬底、金刚石、蓝宝石/AlN复合衬底、蓝宝石/SiNx、蓝宝石/SiO2/SiNx复合衬底、镁铝尖晶石MgAl2O4、MgO、ZnO、ZrB2、LiAlO2和LiGaO2复合衬底的任意一种。
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