CN118073963A - GaN基激光器及提高GaN基激光器光束质量的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种GaN基激光器及提高GaN基激光器光束质量的方法。该激光器包括第一光学限制层、第一波导层、有源区、第二波导层、第二光学限制层、接触层、绝缘介质层，该接触层、第二光学限制层和部分的第二波导层配合形成脊型结构；该绝缘介质层至少覆设在脊型结构的顶端面上，并具有图形化结构，图形化结构包括间隔分布的多个周期性图案，并且接触层从脊型结构顶端面上未被周期性图案覆盖的区域暴露出；脊型结构的顶端面上还覆设有第一电极，其与接触层形成欧姆接触。本申请通过采用以上设计，能在激光器中形成侧向非均匀性波导结构，并能吸收高阶模，从而能抑制侧向高阶模式的产生，进而有效改善激光器的光束质量。
Description
技术领域
本申请涉及一种氮化镓(GaN)基激光器，具体涉及一种基于侧向非均匀波导结构提高GaN基激光器光束质量的方法，属于半导体技术领域。
背景技术
高功率GaN基激光器在激光显示、激光照明、激光加工、激光通信及激光存储等领域有着广泛的应用前景，高光束质量对于激光器应用至关重要。
激光器的光束质量主要是采用M2因子来评价。M2因子被称为激光束质量因子或衍射极限因子，其定义为实际光束束腰宽度和远场发散角的乘积除以基模高斯光束的束腰宽度和远场发散角的乘积。最理想的光束质量M2因子等于1。只具有基模的窄脊型激光器的光束质量M2因子等于1，光束质量最好。
对于边发射脊型结构的激光器，通过在垂直方向上调整激光器的外延层结构，可以确保基横模输出，实现比较理想的M2因子，而在水平方向上(侧向上)，由于较窄的脊型宽度和受到灾难性光学损伤(COMD)的限制，不能注入足够大的电流，因而无法获得高功率的基横模输出。为了提高GaN基激光器的输出功率，现有技术中主要是通过增加脊型宽度来实现，但是脊型宽度的增加，不可避免地在激光器的侧向上产生更多高阶横模，远场产生多瓣，M2因子变大，光束质量变差。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种GaN基激光器及基于侧向非均匀波导结构提高GaN基激光器光束质量的方法，以克服现有技术中存在的上述问题。
为了达到前述发明目的，本申请采用了以下方案：
本申请的一个方面提供了一种提高GaN基激光器光束质量的方法，所述激光器的外延结构包括沿指定方向依次设置的第一光学限制层、第一波导层、有源区、第二波导层、第二光学限制层和接触层，其中所述接触层、第二光学限制层和至少部分的第二波导层配合形成所述激光器的脊型结构；所述的方法包括：
至少在所述脊型结构的顶端面上覆设连续的绝缘介质层；
将覆设在所述脊型结构顶端面上的绝缘介质层部分去除，形成图形化结构，所述图形化结构包括间隔分布的多个周期性图案，并使所述接触层从脊型结构顶端面上未被周期性图案覆盖的区域暴露出；
在所述外延结构上设置第一电极，并至少使所述第一电极的局部区域覆设在所述脊型结构的顶端面上，且与所述接触层形成欧姆接触。
进一步的，所述图形化结构能够令电流非均匀地注入所述外延结构，实现对侧向有效折射率的调控，从而形成侧向非均匀性波导结构，同时多个周期性图案对应于所述激光器中电流注入密度小的区域设置，这些电流注入密度小的区域是不激射的区域设置，其会对激光器的高阶模产生吸收，这样将抑制更多侧向高阶模式的产生，改善激光器的光束质量。
本申请的另一个方面提供了一种GaN基激光器，所述激光器的外延结构包括沿指定方向依次设置的第一光学限制层、第一波导层、有源区、第二波导层、第二光学限制层和接触层，其中所述接触层、第二光学限制层和至少部分的第二波导层配合形成所述激光器的脊型结构；进一步的，所述激光器还包括：
绝缘介质层，其至少覆设在所述脊型结构的顶端面上，并具有图形化结构，所述图形化结构包括间隔分布的多个周期性图案，并且所述接触层从脊型结构顶端面上未被周期性图案覆盖的区域暴露出；
第一电极，其至少覆设在所述脊型结构的顶端面上，且与所述接触层形成欧姆接触。
本申请的另一个方面提供了一种制作所述GaN基激光器的方法，其包括：
在衬底的第一面上依次生长缓冲层、第一光学限制层、第一波导层、有源区、第二波导层、第二光学限制层和接触层，从而形成激光器的外延结构；
将所述接触层、第二光学限制层和第二波导层的局部区域刻蚀去除，从而形成激光器的脊型结构；
在所述外延结构上形成绝缘介质层，所述绝缘介质层至少连续覆盖所述脊型结构的侧壁和顶端面；
在所述绝缘介质层上设置图形化掩模，并通过干法刻蚀或湿法腐蚀方式将覆设在所述脊型结构顶端面上的绝缘介质层部分去除，从而形成图形化结构；
在所述绝缘介质层上形成第一电极，所述第一电极覆设在所述脊型结构顶端面上的局部区域与所述接触层形成欧姆接触：
以及，在所述衬底的第二面上设置第二电极，所述第二面与第一面相背对。
与现有技术相比，本申请通过将激光器脊型结构顶端面上的绝缘介质层图形化，形成多个周期性图案，可以在激光器工作时，实现电流的非均匀注入，从而可以对激光器的侧向有效折射率(Δn)进行有效调控，形成侧向非均匀性波导结构，同时由于电流注入密度小的区域是不激射的区域，也会对激光器的高阶模产生吸收，这样将抑制更多侧向高阶模式的产生，减小光束质量M2因子，因而能有效改善激光器的光束质量。同时本申请的方法与现有半导体激光器的制作工艺兼容，易于工业化实施。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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他的附图。
图1是实施例1中一种GaN基激光器的外延结构的示意图；
图2是基于图1所示外延结构加工形成的激光器的脊型结构的示意图；
图3是在图2所示脊型结构上形成绝缘介质层的示意图；
图4是实施例1中覆盖在脊型结构顶端面上的绝缘介质层经图形化处理后的俯视图；
图5是实施例1中一种GaN基激光器的结构示意图。
具体实施方式
鉴于现有技术的缺陷，本申请人对如何改善边发射脊型结构激光器侧向光束质量这一问题进行了深入研究，并发现，改善激光器侧向的光束质量就是要抑制侧向高阶模的产生，激光器中侧向高阶横模的数量与脊型波导区域有效折射率nin和脊型波导区域外的有效折射率nout的差Δn＝nin-nout紧密相关，通过调整Δn的大小就可以实现侧向高阶模数量的调制，在不影响激光器的光电特性的情况下，适当的减小Δn可以抑制更多高阶横模的产生，减小光束质量M2因子，改善激光器的光束质量。基于这样的发现，本申请人经过大量研究和实践，得以提出本申请的技术方案，如下将予以详细解释说明。
本申请的一些实施例提供了一种基于侧向非均匀波导结构提高GaN基激光器光束质量的方法，所述激光器的外延结构包括沿指定方向依次设置的第一光学限制层、第一波导层、有源区、第二波导层、第二光学限制层和接触层，其中所述接触层、第二光学限制层和至少部分的第二波导层配合形成所述激光器的脊型结构；所述的方法包括：
至少在所述脊型结构的顶端面上覆设连续的绝缘介质层；
将覆设在所述脊型结构顶端面上的绝缘介质层部分去除，形成图形化结构，所述图形化结构包括间隔分布的多个周期性图案，并使所述接触层从脊型结构顶端面上未被周期性图案覆盖的区域暴露出；
在所述外延结构上设置第一电极，并至少使所述第一电极的局部区域覆设在所述脊型结构的顶端面上，且与所述接触层形成欧姆接触。
在一个实施例中，多个周期性图案对应于所述激光器的不激射的区域设置。所述图形化结构用于使电流非均匀地注入激光器，以调控激光器的侧向有效折射率，从而形成侧向非均匀性波导结构。
在一个实施例中，多个周期性图案分为两列对称排布在所述脊型结构顶端面的两侧边缘区域内，该两侧边缘区域的宽度之和小于脊型结构的宽度，每一列中的多个周期性图案沿所述脊型结构的长度方向依次设置。
进一步的，每一列中相邻两个周期性图案的间距(即，周期)可以依据所述激光器的规格(例如脊型结构的长度等)功率及所需的发光质量而定，例如可以设置在4μm以上，例如在25μm以上，在40μm以上，但应小于脊型结构的长度，特别是小于或等于脊型结构的长度与两个周期性图案在脊型结构长度方向上的尺寸之和的差值。
在本申请中，所述周期性图案沿脊型结构长度方向及宽度方向的尺寸可以根据激光器的输出功率和光束质量要求设计。
在一个实施例中，所述绝缘介质层的厚度为5nm-500nm，例如可以选自5nm、10nm、15nm、20nm、30nm、50nm、100nm、150nm、200nm、300nm、400nm或500nm等，例如还可以为100nm-300nm。
在一个实施例中，所述绝缘介质层的材质包括SiO2、氮化硅、氧化铝、氧化锆、氮化铝等中的任意一种或多种的组合，且不限于此。
在一个实施例中，所述外延结构的材质选自GaN基半导体材料，包括GaN、AlGaN、InGaN、InN或AlInGaN等。
在一个实施例中，所述第一光学限制层和第一波导层是N型的，所述第二波导层、第二光学限制层和接触层是P型的。
在一个实施例中，所述绝缘介质层连续覆设在所述第二波导层和所述脊型结构上，所述第一电极连续覆设在所述绝缘介质层上。
在一个实施例中，所述的方法具体包括：在所述绝缘介质层上设置图形化掩模，并通过干法刻蚀或湿法腐蚀方式将覆设在所述脊型结构顶端面上的绝缘介质层部分去除，从而形成所述图形化结构。
其中，所述图形化掩模可以采用光刻胶掩模或其它材质的掩模。
本申请的一些实施例提供了一种激光器，所述激光器的外延结构包括沿指定方向依次设置的第一光学限制层、第一波导层、有源区、第二波导层、第二光学限制层和接触层，其中所述接触层、第二光学限制层和至少部分的第二波导层配合形成所述激光器的脊型结构。其中，所述激光器还包括：
绝缘介质层，其至少覆设在所述脊型结构的顶端面上，并具有图形化结构，所述图形化结构包括间隔分布的多个周期性图案，并且所述接触层从脊型结构顶端面上未被周期性图案覆盖的区域暴露出；
第一电极，其至少覆设在所述脊型结构的顶端面上，且与所述接触层形成欧姆接触。
在一个实施例中，多个周期性图案对应于所述激光器的不激射的区域设置。所述图形化结构用于使电流非均匀地注入激光器，以调控激光器的侧向有效折射率，从而形成侧向非均匀性波导结构。
在一个实施例中，多个周期性图案分为两列对称排布在所述脊型结构顶端面的两侧边缘区域内，该两侧边缘区域的宽度之和小于脊型结构的宽度，每一列中的多个周期性图案沿所述脊型结构的长度方向依次设置。
进一步的，每一列中相邻两个周期性图案的间距可以依据所述激光器的规格(例如脊型结构的长度等)功率及所需的发光质量而定。
在一个实施例中，所述绝缘介质层的厚度为5nm-500nm。
在一个实施例中，所述绝缘介质层的材质包括SiO2、氮化硅、氧化铝、氧化锆、氮化铝等中的任意一种或多种的组合，且不限于此。
在一个实施例中，所述脊型结构的高度小于接触层、第二光限制层和第二波导层的厚度之和。
在一个实施例中，所述外延结构的材质选自GaN基半导体材料，包括GaN、AlGaN、InGaN或InN等。
在一个实施例中，所述第一光学限制层和第一波导层是N型的，所述第二波导层、第二光学限制层和接触层是P型的。
在一个实施例中，所述绝缘介质层连续覆设在所述第二波导层和所述脊型结构上，所述第一电极连续覆设在所述绝缘介质层上。
在一个实施例中，所述激光器还包括第二电极，所述第二电极设置在所述外延结构的底端面上。
在一个实施例中，所述脊型结构的高度小于接触层、第二光限制层和第二波导层的厚度之和。
在一个实施例中，所述激光器还包括衬底，所述外延结构包括依次生长在所述衬底上的缓冲层、第一光学限制层、第一波导层、有源区、第二波导层、第二光学限制层和接触层。
其中，所述衬底包括氮化镓、碳化硅、硅或砷化镓衬底等导电衬底，且不限于此。
在一个实施例中，所述外延结构生长在所述衬底的第一面上，所述第二电极设置在所述衬底的第二面上，所述第二面与第一面相背对。
本申请的一些实施例提供的一种制作所述激光器的方法包括：
在衬底的第一面上依次生长缓冲层、第一光学限制层、第一波导层、有源区、第二波导层、第二光学限制层和接触层，从而形成激光器的外延结构；
将所述接触层、第二光学限制层和第二波导层的局部区域刻蚀去除，从而形成激光器的脊型结构；
在所述外延结构上形成绝缘介质层，所述绝缘介质层至少连续覆盖所述脊型结构的侧壁和顶端面；
在所述绝缘介质层上设置图形化掩模，并通过干法刻蚀或湿法腐蚀方式将覆设在所述脊型结构顶端面上的绝缘介质层部分去除，从而形成图形化结构：
在所述绝缘介质层上形成第一电极，所述第一电极覆设在所述脊型结构顶端面上的局部区域与所述接触层形成欧姆接触；
以及，在所述衬底的第二面上设置第二电极，所述第二面与第一面相背对。
其中，所述衬底的材质如前所述。在一些情况下，所述衬底也可以采用蓝宝石衬底等绝缘衬底，但在完成外延结构的生长之后、制作第二电极之前，需要将衬底剥离，并将第二电极制作在外延结构的底端面上。
在本申请中，所述外延结构中的各半导体材料层可以利用HVPE(氢化物气相外延)、MOCVD(金属有机化学气相沉积)、MBE(分子束外延)等方式生长形成，且不限于此。
在本申请中，所述第一电极、第二电极可以采用金属蒸镀、磁控溅射等方式形成，其材质可以是Ti、Al、Au、Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Cr、ITO等，且不限于此。
在一个较为典型的实施方式中，一种基于侧向非均匀波导结构提高GaN基激光器光束质量的方法包括如下步骤：
1)在氮化镓、碳化硅、硅或砷化镓衬底等导电衬底的正面依次生长N型GaN缓冲层、N型AlGaN光限制层、N型AlInGaN波导层、发光有源区、P型AlInGaN波导层、P型AlGaN光限制层和P型GaN电极接触层，形成GaN基激光器的外延结构。
2)根据GaN基激光器管芯的结构和相应的管芯分割道的设计尺寸，利用光刻胶或介质膜等作为掩模，将所述外延结构刻蚀至P型AlGaN光限制层，并刻蚀除去部分的P型AlInGaN波导层，形成激光器的脊型结构。
3)在激光器的P型表面制备绝缘介质层。
4)将所述脊型结构顶部的绝缘介质层图形化，在所述脊型结构顶部两侧形成周期性图案。所述周期性图案可以是矩形、三角形、半圆形、弧形等规则形状或不规则形状的。
5)在所述脊型结构的表面蒸镀作为P型欧姆接触电极的第一电极并退火，使第一电极与所述脊型结构表面形成欧姆接触。
6)在衬底的背面蒸镀作为N型欧姆接触电极的第二电极。在该步骤中，于蒸镀第二电极之前，可以先对衬底进行减薄处理，例如将其从背面减薄到70～100μm，但不限于此。
7)沿设计好的管芯分割道将激光器管芯分割，形成单个激光器的管芯。
该典型实施方式中通过将脊型顶部的两侧绝缘介质层图形化形成周期性图案，在激光器工作时，可以实现电流的非均匀的注入，从而对侧向有效折射率进行调控，进而形成侧向非均匀性波导结构，同时由于电流注入密度小的区域是不激射的区域，也会对激光器的高阶模产生吸收，这样将抑制更多侧向高阶模式的产生，减小光束质量M2因子，改善激光器的光束质量。
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本申请的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本申请的实施方式仅仅是示例性的，并且本申请并不限于这些实施方式。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本申请，在附图中仅仅示出了与根据本申请的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本申请关系不大的其他细节。
实施例1一种提高GaN基激光器光束质量的方法包括如下步骤：
(1)利用MOCVD方法在GaN衬底10上依次外延生长厚度约2μm、Si掺杂浓度约1×1018cm-3的N型GaN缓冲层11，厚度约1.2μm、Si掺杂浓度约1×1018cm-3N型AlGaN光限制层12，厚度约0.1μm的非故意掺杂N型GaN波导层13、能发射450nm蓝光的GaN/InGaN量子阱有源区14，厚度约0.1μm的非故意掺杂P型GaN波导层15，厚度约0.5μm、Mg掺杂浓度约1×1019cm-3P型AlGaN光限制层16和厚度约5nm、Mg掺杂浓度约1×1020cm-3P型GaN电极接触层17，形成激光器的外延结构，如图1所示。
(2)利用光刻胶做掩膜，通过离子束技术对所述外延结构进行刻蚀，刻蚀至P型AlGaN光限制层，并刻蚀除去部分的P型AlInGaN波导层，从而形成激光器的脊型结构20，该脊型结构的宽度为30μm左右，如图2所示。
(3)利用等离子体增强化学气相沉积方法(PECVD)在所述脊型结构以外区域和脊型结构侧壁上形成连续的SiO2绝缘介质层30，其厚度约为200nm左右，如图3所示。
(4)利用光刻和湿法腐蚀方法将位于脊型结构顶部的绝缘介质层30图形化，在脊型结构顶部两侧边缘区域上形成多个周期性图案，所述周期性图案为矩形，其长度L约为8μm、宽S约为5μm，周期T约为25μm，脊型结构顶部中间没有介质层的区域宽度(W-2S)约为20μm，如图4所示。
(5)在外延结构表面蒸镀Ni/Au并在氮气气氛中于500℃合金化处理5分钟，从而在脊型结构表面形成良好的欧姆接触电极40，即第一电极，以及，将GaN衬底从背面用研磨等方法减薄到80μm，并在衬底背面蒸镀Ti(0.1μm)/Al(0.4μm)Ti(0.1μm)/Au(0.5μm)，形成N型接触电极50，即第二电极，如图5所示。
(6)最后可以利用划片法等管芯分割技术沿设计好的管芯的分割道将外延片上的激光器管芯分割形成具有腔面和一定腔长的单个激光器的管芯。
本实施例的激光器在输出功率为5W时的M2因子约为5.2。
对比例1本对比例提供的一种GaN基激光器的制备方法与实施例1的方法基本相同，区别在于：省略了步骤(1)。
该激光器在输出功率为5W时的M2因子约为11.5。
实施例2一种提高GaN基激光器光束质量的方法包括如下步骤：
(1)～(3)：与实施例1的步骤(1)～(3)基本相同。
(4)利用光刻和湿法腐蚀方法将位于脊型结构顶部的绝缘介质层图形化，在脊型结构顶部两侧边缘区域上形成多个周期性图案，所述周期性图案为等边三角形，其边长约为12μm、周期约为25μm，脊型结构顶部中间没有介质层的区域宽度约为10μm。
(5)～(6)：与实施例1的步骤(5)～(6)相同。
该激光器在输出功率为5W时的M2因子约为4.8。
实施例3一种提高GaN基激光器光束质量的方法包括如下步骤：
(1)～(3)：与实施例1的步骤(1)～(3)相同。
(4)利用光刻和湿法腐蚀方法将位于脊型结构顶部的绝缘介质层图形化，在脊型结构顶部两侧边缘区域上形成多个周期性图案，所述周期性图案为半圆形，其直径约为20μm、周期约为40μm，脊型结构顶部中间没有介质层的区域宽度约为10μm。
(5)～(6)：与实施例1的步骤(5)～(6)相同。
该激光器在输出功率为5W时的M2因子约为4.5。
实施例4一种提高GaN基激光器光束质量的方法包括如下步骤：
(1)～(2)：与实施例1的步骤(1)～(2)相同。
(3)利用原子层沉积法(ALD)在所述脊型结构以外区域和脊型结构侧壁上形成连续的氧化铝绝缘介质层，其厚度约为5nm左右。
(4)利用光刻和湿法腐蚀方法将位于脊型结构顶部的绝缘介质层图形化，在脊型结构顶部两侧边缘区域上形成多个周期性图案，所述周期性图案为椭圆形，其短轴直径约为3μm、长轴直径约为8μm、周期约为4μm，脊型结构顶部中间没有介质层的区域宽度约为14μm。
(5)～(6)：与实施例1的步骤(5)～(6)相同。
实施例5一种提高GaN基激光器光束质量的方法包括如下步骤：
(1)～(2)：与实施例1的步骤(1)～(2)相同。
(3)利用等离子体增强原子层沉积法(PEALD)在所述脊型结构以外区域和脊型结构侧壁上形成连续的氮化铝绝缘介质层，其厚度约为500nm左右。
(4)利用光刻和湿法腐蚀方法将位于脊型结构顶部的绝缘介质层图形化，在脊型结构顶部两侧边缘区域上形成多个周期性图案，所述周期性图案为不规则多边形，其在脊型结构长度、宽度方向上的尺寸分别为8μm、7μm，且其周期约为15μm，脊型结构顶部中间没有介质层的区域宽度约为16μm。
(5)～(6)：与实施例1的步骤(5)～(6)相同。
参照实施例1-实施例3的方式，对实施例4-实施例5的激光器的光束质量进行检测，可以发现，其均明显优于对比例1。
此外，本申请人还参考以上实施例，制备了多种规格的GaN基红光激光器及GaN基绿光激光器等，并在各激光器的绝缘介质层中均设置由不同尺寸、形状和周期的周期性图案组成的图形化结构，且分别对其M2因子进行了测试，发现这些激光器发射的光束质量均有明显改善。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例的技术方案也可以经适当组合形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种提高GaN基激光器光束质量的方法，所述激光器的外延结构包括沿指定方向依次设置的第一光学限制层、第一波导层、有源区、第二波导层、第二光学限制层和接触层，其中所述接触层、第二光学限制层和至少部分的第二波导层配合形成所述激光器的脊型结构；其特征在于，所述的方法包括：
至少在所述脊型结构的顶端面上覆设连续的绝缘介质层；
将覆设在所述脊型结构顶端面上的绝缘介质层部分去除，形成图形化结构，所述图形化结构包括间隔分布的多个周期性图案，并使所述接触层从脊型结构顶端面上未被周期性图案覆盖的区域暴露出；
在所述外延结构上设置第一电极，并至少使所述第一电极的局部区域覆设在所述脊型结构的顶端面上，且与所述接触层形成欧姆接触；
其中，所述图形化结构用于使电流非均匀地注入激光器，以调控激光器的侧向有效折射率，从而形成侧向非均匀性波导结构。
2.根据权利要求1所述的提高GaN基激光器光束质量的方法，其特征在于：多个周期性图案分为两列对称排布在所述脊型结构顶端面的两侧边缘区域内，该两侧边缘区域的宽度之和小于脊型结构的宽度，每一列中的多个周期性图案沿所述脊型结构的长度方向依次设置。
3.根据权利要求1所述的提高GaN基激光器光束质量的方法，其特征在于：所述绝缘介质层的厚度为5nm-500nm；和/或，所述绝缘介质层的材质包括SiO2、氮化硅、氧化铝、氧化锆、氮化铝中的任意一种或多种的组合；
和/或，所述外延结构的材质选自GaN基半导体材料；和/或，所述第一光学限制层和第一波导层是N型的，所述第二波导层、第二光学限制层和接触层是P型的；
和/或，所述绝缘介质层连续覆设在所述第二波导层和所述脊型结构上，所述第一电极连续覆设在所述绝缘介质层上。
4.根据权利要求1所述的提高GaN基激光器光束质量的方法，其特征在于具体包括：在所述绝缘介质层上设置图形化掩模，并通过干法刻蚀或湿法腐蚀方式将覆设在所述脊型结构顶端面上的绝缘介质层部分去除，从而形成所述图形化结构。
5.一种GaN基激光器，所述激光器的外延结构包括沿指定方向依次设置的第一光学限制层、第一波导层、有源区、第二波导层、第二光学限制层和接触层，其中所述接触层、第二光学限制层和至少部分的第二波导层配合形成所述激光器的脊型结构；其特征在于，所述激光器还包括：
绝缘介质层，其至少覆设在所述脊型结构的顶端面上，并具有图形化结构，所述图形化结构包括间隔分布的多个周期性图案，并且所述接触层从脊型结构顶端面上未被周期性图案覆盖的区域暴露出，
第一电极，其至少覆设在所述脊型结构的顶端面上，且与所述接触层形成欧姆接触；
其中，所述图形化结构用于使电流非均匀地注入激光器，以调控激光器的侧向有效折射率，从而形成侧向非均匀性波导结构。
6.根据权利要求5所述的GaN基激光器，其特征在于：多个周期性图案分为两列对称排布在所述脊型结构顶端面的两侧边缘区域内，该两侧边缘区域的宽度之和小于脊型结构的宽度，每一列中的多个周期性图案沿所述脊型结构的长度方向依次设置。
7.根据权利要求5所述的GaN基激光器，其特征在于：所述绝缘介质层的厚度为5nm-500nm；和/或，所述绝缘介质层的材质包括SiO2、氮化硅、氧化铝、氧化锆、氮化铝中的任意一种或多种的组合；
和/或，所述外延结构的材质选自GaN基半导体材料；和/或，所述第一光学限制层和第一波导层是N型的，所述第二波导层、第二光学限制层和接触层是P型的；
和/或，所述绝缘介质层连续覆设在所述第二波导层和所述脊型结构上，所述第一电极连续覆设在所述绝缘介质层上；
和/或，所述激光器还包括衬底，所述外延结构包括依次生长在所述衬底上的缓冲层、第一光学限制层、第一波导层、有源区、第二波导层、第二光学限制层和接触层。
8.根据权利要求5所述的GaN基激光器，其特征在于：所述激光器还包括第二电极，所述外延结构生长在导电衬底的第一面上，所述第二电极设置在所述导电衬底的第二面上，所述第一面与第二面相背对。
9.权利要求5-8中任一项所述GaN基激光器的制作方法，其特征在于包括：
在衬底的第一面上依次生长缓冲层、第一光学限制层、第一波导层、有源区、第二波导层、第二光学限制层和接触层，从而形成激光器的外延结构；
将所述接触层、第二光学限制层和第二波导层的局部区域刻蚀去除，从而形成激光器的脊型结构；
在所述外延结构上形成绝缘介质层，所述绝缘介质层至少连续覆盖所述脊型结构的侧壁和顶端面；
在所述绝缘介质层上设置图形化掩模，并通过干法刻蚀或湿法腐蚀方式将覆设在所述脊型结构顶端面上的绝缘介质层部分去除，从而形成图形化结构；
在所述绝缘介质层上形成第一电极，所述第一电极覆设在所述脊型结构顶端面上的局部区域与所述接触层形成欧姆接触；
以及，在所述衬底的第二面上设置第二电极，所述第二面与第一面相背对。
10.根据权利要求9所述的GaN基激光器，其特征在于：所述衬底选自导电衬底，所述导电衬底包括氮化镓、碳化硅、硅或砷化镓衬底。
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