CN209233160U - 一种边射型半导体激光器芯片结构 - Google Patents
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Abstract
一种边射型半导体激光器芯片结构，包括InGaAsP量子阱层、InP包覆层、金属接触层铟镓砷层和P型掺杂InP层；InGaAsP量子阱层的一端设置有InP包覆层生长面，InP包覆层生长面的上表面低于InGaAsP量子阱层的上表面；InP包覆层设置在InP包覆层生长面，InP包覆层的上表面与InGaAsP量子阱层上表面齐平；P型掺杂InP层设置在InGaAsP量子阱层和InP包覆层的上表面；金属接触层铟镓砷层设置在P型掺杂InP层的上表面。本实用新型在端面量子阱尖角结构处，由于量子阱区厚度被缩小，导致在这一区域量子阱对光的束缚能力减弱，从而达到减小激光器芯片的发散角的目的。
Description
技术领域
本实用新型属于半导体激光器技术领域，特别涉及一种边射型半导体激光器芯片结构。
背景技术
传统边射型半导体激光器芯片为实现低的阈值电流，通常会使光尽可能多的被束缚在量子阱区(铟镓砷磷材料)，即量子阱区的光局限因子需要尽可能大。但光在量子阱区被束缚的越强烈，在激光器出光端面，形成的发散角就会越大，远场光场就越大，引起耦光率降低。为了减小发散角，理论上可以通过减小量子阱区对光场的局限来实现，但也同时会增加激光器芯片的阈值电流。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种边射型半导体激光器芯片结构，以解决上述问题。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种边射型半导体激光器芯片结构，包括InGaAsP量子阱层、InP包覆层、金属接触层铟镓砷层和P型掺杂InP层；InGaAsP量子阱层的一端设置有InP包覆层生长面，InP包覆层生长面的上表面低于InGaAsP量子阱层的上表面；InP包覆层设置在InP包覆层生长面，InP包覆层的上表面与InGaAsP量子阱层上表面齐平；P型掺杂InP层设置在InGaAsP量子阱层和InP包覆层的上表面；金属接触层铟镓砷层设置在P型掺杂InP层的上表面。
进一步的，InP包覆层生长面的宽度为15微米。
进一步的，InP包覆层生长面由InGaAsP量子阱层的端部通过等离子刻蚀后形成，蚀刻后的InGaAsP量子阱层厚度为40纳米。
进一步的，InGaAsP量子阱层的下表面设置N型掺杂InP层；N型掺杂InP层的下表面设置N型电极。
进一步的，金属接触层铟镓砷层上表面设置P型电极。
与现有技术相比，本实用新型有以下技术效果：
本实用新型将传统激光器距出光端面15um的量子阱区刻蚀至剩余40nm，从而在传统激光器端面形成一层长15um、厚40nm的量子阱尖角结构，在端面量子阱尖角结构处，由于量子阱区厚度被缩小，导致在这一区域量子阱对光的束缚能力减弱，从而达到减小激光器芯片的发散角的目的。
同时，由于只是在距离出光端面15um的位置对量子阱区进行刻蚀减薄，远小于整个量子阱区长度，即量子阱区对光的束缚能力并未减少，所以激光器芯片的阈值电流并没有增加，因此，根据这一结构，达到了在减小出光发散角的同时，又不增加激光器芯片的阈值电流的目的。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型端面具有15um铟镓砷磷(InGaAsP)的边射型半导体激光器出光端光场模拟图；
图3为传统半导体激光器出光端光场模拟图。
其中：2-InGaAsP量子阱层，6-InP包覆层，7-P型掺杂InP，8-金属接触层铟镓砷(InGaAs)，9-P型电极，10-N型电极，11-N型掺杂InP层。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进一步说明：
一种边射型半导体激光器芯片结构，包括InGaAsP量子阱层2、InP包覆层6、金属接触层铟镓砷层8和P型掺杂InP层7；InGaAsP量子阱层2的一端设置有InP包覆层生长面，InP包覆层生长面的上表面低于InGaAsP量子阱层2的上表面；InP包覆层6设置在InP包覆层生长面，InP包覆层6的上表面与InGaAsP量子阱层2上表面齐平；P型掺杂InP层7设置在InGaAsP量子阱层2和InP包覆层6的上表面；金属接触层铟镓砷层8设置在P型掺杂InP层7的上表面。采用等离子刻蚀技术，刻蚀掉量子阱2的出光端，蚀刻后厚度剩余40nm，形成InP包覆层生长面。
用金属有机化合物气相沉积技术(MOCVD)，在InP包覆层生长面处进行晶体外延生长InP包覆层6；
用MOCVD，再次进行晶体外延生长，形成接触层铟镓砷层8和P型掺杂InP层7。
InP包覆层生长面的宽度为15微米。
InP包覆层生长面由InGaAsP量子阱层2的端部通过等离子刻蚀后形成，蚀刻后的InGaAsP量子阱层2厚度为40纳米。
InGaAsP量子阱层2的下表面设置N型掺杂InP层11；N型掺杂InP层11的下表面设置N型电极10。
金属接触层铟镓砷层8上表面设置P型电极9。经过金属电镀，在芯片的P面和N面镀上电极9和10，最终可得如图1所示结构的半导体激光器芯片。
Claims (5)
1.一种边射型半导体激光器芯片结构，其特征在于，包括InGaAsP量子阱层(2)、InP包覆层(6)、金属接触层铟镓砷层(8)和P型掺杂InP层(7)；InGaAsP量子阱层(2)的一端设置有InP包覆层生长面，InP包覆层生长面的上表面低于InGaAsP量子阱层(2)的上表面；InP包覆层(6)设置在InP包覆层生长面，InP包覆层(6)的上表面与InGaAsP量子阱层(2)上表面齐平；P型掺杂InP层(7)设置在InGaAsP量子阱层(2)和InP包覆层(6)的上表面；金属接触层铟镓砷层(8)设置在P型掺杂InP层(7)的上表面。
2.根据权利要求1所述的一种边射型半导体激光器芯片结构，其特征在于，InP包覆层生长面的宽度为15微米。
3.根据权利要求1所述的一种边射型半导体激光器芯片结构，其特征在于，InP包覆层生长面由InGaAsP量子阱层(2)的端部通过等离子刻蚀后形成，蚀刻后的InGaAsP量子阱层(2)厚度为40纳米。
4.根据权利要求1所述的一种边射型半导体激光器芯片结构，其特征在于，InGaAsP量子阱层(2)的下表面设置N型掺杂InP层(11)；N型掺杂InP层(11)的下表面设置N型电极(10)。
5.根据权利要求1所述的一种边射型半导体激光器芯片结构，其特征在于，金属接触层铟镓砷层(8)上表面设置P型电极(9)。
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| CN201920099157.2U CN209233160U (zh) | 2019-01-21 | 2019-01-21 | 一种边射型半导体激光器芯片结构 |
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|---|---|
| CN (1) | CN209233160U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111541148A (zh) * | 2020-05-15 | 2020-08-14 | 陕西源杰半导体技术有限公司 | 一种25g抗反射激光器的制备工艺 |
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2019
- 2019-01-21 CN CN201920099157.2U patent/CN209233160U/zh active Active
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