TW201112552A - MQW laser structure comprising plural MQW regions - Google Patents

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201112552 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明内容係關於半導體雷射，特別是關於在雷射結 構中提昇光學束縛。 【先前技術】 我們認知，必須改善半導體雷射的波導系統之光傳播 的光學束缚現像以降低模失去耦合的限制◊此外，雷射活 性區域週邊的光場輪廓應予以窄化，以確保光學傳播模以 及增益區域的有效重疊，以避免活性區域的空洞中光模穿 透至金屬接觸點所造成的光學損耗。在波長為45〇舰和6〇〇 nm的情況下，因為雷射傾向造成光學損耗，這些改良變得更 難執行。 【發明内容】 半導體雷射可包含異向結構，舉例來說可包含:具有較 而折射率的波導層，其夾在兩披覆層中，此披覆層具有較波 導層低的折射率。披覆層用以窄化光模的寬度，且因為彼 覆層具有較波導層低的折射率，光模在披覆層中呈指數性 遞減。披覆層之折射率和波導層之有效折射率仏“之差異 越大，光模越窄化且披覆層的模透射越少。因此，增加波導 中的反射率或減少披覆層中的反射率可以達到窄化模的目 的。 若波導層之有效折射率neff低於基質的折射率，則光 線會由披㈣底部義聽質。因此，為了降低這種可能 性’披覆層之折射率和波導層之有效折射率細之差異越 201112552 =越好。理想上來說，披覆層之厚度應盡可能越厚越好，使 仔波導層之有效折射率neff接近或高於基質的折射率。不 幸的’在族屬III軌化物半導體雷射中，不對稱結構中因 晶格，對稱而導致的變形以及InGaN的熱不穩性會使得雷 2的設計上有所限制。糊來說，@為A1GaN的張力變形在 結構中產生了較嚴重的問題，要長成足夠厚度的A1GaN坡覆 層亚具有足夠的A1成份麵低披⑽的折射率便變得較為 困難。而且，因為壓縮的張力，賴的熱敎性，以及摻雜 材料的困難度亦較難形成具有足夠In成份的InGaN異向結 構。 我們認為，因為根據光學束縛原理，披覆層之折射率的 降低將會降低波導層有效折射率_，因此披覆層之折射 率的降低無法產生高波導層有效折射率·，其中波導層 ，折射率rwf跟雷射基質的折射率有關。根據本案之揭 露，半導體雷射動作時的波導區(例如，至少為杨m的波長 度)之有效折射率neff可被增加以藉由導人雷射結構中的 MQW區來增強雷射結構中的光學束缚。此增強的光學束缚 降低了雷射基質的模漏光，此外亦防止了因為光模穿入雷 射結構的主動區之空洞中的金屬接觸點而產生的光學損耗 。舉例來說，當—接觸點金屬被沉積在上披覆層之上端時 即使僅有模尾端輕微的穿過披覆層而穿入金屬層，亦可以 是主要的光學損耗來源，因為金屬層會相#有效率的吸收 掉光。前義波導狀有效折射率_可以減少模尾端的 透射。 201112552 本發明之一實施例揭露了 一種多量子井雷射半導體， 其包含雷射基質，半導體主動區域，波導區域，以及披覆區 域。主動區域包含至少一個主動MQW區域以及至少一個被 動MQW區域。主動MQW區域係使用在電子泵運光子發射。該 被動量子井區域在該主動MQW區域的雷射光子能量為光學 可透射。母一該MQW區域包含多個量子井以及具有障壁層 厚度a的中間障壁層。鄰近的MQW區域被具有間隔厚度b的 間隔層所分隔。間隔層厚度b大於障壁層厚度&。該些量子 井的此π間隙低於該中間障壁層以及該間隔層的能帶間隙 。該主動區域，波導區域，以及披覆區域在該雷射基質形成 多層一極體使传該波導區域導引來自該主動區域的電子泵 運光子發射，且該披覆區域改善該波導區域中發射光子之 傳送。 本發明之另一實施例揭露了一種多量子井雷射半導體 結構’其中主動區域包含多個主動_區域係使用在電激 發光子發射。每一該MQW區域包含多個量子井，該些量子井 包含能帶間隙降低族屬ΙΠ氮化物元件，以及具有障壁層厚 度a的中間障壁層。鄰近的MQW區域被具有間隔厚度b的間 隔層所分隔。該些量子井的能帶間隙低於該中間氮化物障 壁層以及該氮化物間隔層的能帶間隙。該主動區域，波導 區域，以及該彼覆區域在該雷射基質形成多層結構使得該 波導區域導引來自該主動MQW區域的電子泵運光子發射且 該彼覆區域改善該波導區域中的放射光子之傳送。 根據本發明之一實施例，間隔層厚度b大於障壁層厚度 201112552 a，且該間隔層厚度b實質上位於10nm以及150nm之間。間隔 層厚度a實質上位於2nm以及30nm之間。 【實施方式】 圖1,2中所描述的MQW(多量子井）雷射結構100包含半 導體主動區域域10,波導區域以及披覆區域。波導區域包 含位於主動區域10相對兩側的一對波導層。披覆區域包含 位於波導區域相對兩側的一對披覆層3〇。主動區域，波導 區域，以及披覆區域在雷射基質35上形成多層二極體使得 波導區域的波導層20導引來自主動區域1〇的電子泵運光子 發射，且披覆區域30改善波導區域中的放射光子之傳送。 主動區域10包含多個MQW區域40, 50, 60,其中至少其一 係使用在被激發的光子發射。在不引起光學損耗的情況下 ’藉由在雷射波長下盡可能的提供較高的折射率，_區域 40’ 50, 60可改善光學束缚。結果，波導的有效折射率n咐 被增加了且光學束缚也被改善了。區域4Q，5〇, 60所提 供的折射率通常與其所使用的能帶_之減财超線性關 係。因此，在施行本發明時，應使用具相對低能帶間隙的材 料來構成MQW區域40, 50, 60以改善光學束缚。 在電子栗運和光學粟運的雷射結構1〇〇中（包含圖 和圖2繪示的雷射結構)，主動區域1〇使用多個 的多Γ井70可以族屬111氮化物以她^ 曰m的目的。為了清楚定義並描述本發明，若某元 ，此元㈣縣量子井的:能 $間隙降低讀。族屬m氮化物可加以選擇 201112552 子井70在被激發放射波長時的折射率之增加可與多量子井 70中的族屬III氮化物》辰度之增加承相當強的線性關传。 舉例來說，根據實施例，多量子井70包含量子井，其通 常在GaN基質或緩衝層的壓縮張力下長成，且InGaN的\抓成 份的濃度若增加，則其折射率亦會承現超線性增加。相反 的，若InGaN的GaN成份之濃度增加，並不會降低量子井的能 帶間隙，如此此類材料並不會被視為量子井的能帶間隙降 低成份。對本實施例的多量子井7〇來說，能帶間隙降低族 屬III氮化物將以InN來實行以降低，其具有前述的降低的 能帶間隙。而對A1GaN量子井70來說，能帶間隙降低族屬UI 氮化物將以GaN來實行以降低，其具有前述的降低的能帶間 隙。AlGaAs量子井，A1GaAsP量子井，㈣量子井，ΐη(^量 子井以及其組合亦可使用在本發明内。 如前所述，當量子井的能帶間隙降低成份降低時，MQw 區域紙50, 60會呈超線性增加。然而，使用能帶間隙降低 成份的半導體層之壓縮張力僅跟能帶間隙降低成份之漠度 以及使用能帶間隙降低成份之層的厚度增加呈相對線性關 係。結果，在不增加總張力的情況下，為了得到高折射率的 好處以及其所提供的較佳光學束縛，最好朗具有較高能 帶間隙降低成份濃度且相對薄的層，或者，具有較低能帶間 隙降低成份濃度且相對層。雖織導區域域1G中的壓 縣力通常跟能帶間隙降低成份之增加成幾乎線性的關係 ’錯由降低量子相厚度以及增加能帶_降低成份，可在 不犧牲結構完整性的情形下改善光學束縛性。結果，MQW區 201112552 域==6()(包含中間障壁層8G)代表了緊密的波導區域10 ，/ 域ίο在相對窄的區域域内聚集了傳送光學模。 在實行本案所提及的實施例時，須注意到雖然 低能=間_量子井70通常會增加其光學桃量子井70 應 = 主意不要造成過渡的壓縮張力累積或者長成形態的亞化 ，牛絲說其結射可能會有v形凹處的形成。為了標示具 有低_間隙的MQW區域40, 50, 6G之缺陷，_區域4〇 5 ==層9G所分隔，而_⑽由具槪能帶間隙的 材枓所1成。量子井70的能帶_低财_壁層8〇以及 間隔層90的能帶間隙。本發明所揭露的魏架構可以許多 習知的以及將發展出的纽物以及其他可造成魏前述特 性的材料來形成。在—實施例中，賴區域4Q，5()，6〇包含 InGaN以及具有GaN或inGaN的間隔層9〇。 如圖1和圖2所示，間隔層90定義了厚度b，其大於障壁 層的厚度a。間隔層90的厚度可以只有奈米等級，但必須要 厚到可以部份減低張力的累積，且可恢復長軸間形離 上的^化。舉例來說，在一些實施例中』隔層的厚度b可^ 大於P早壁層的厚度a。具體來說，間隔層的厚度b可實質上 介於20咖至i00nm之間而障壁層厚度a可實質上介^ —至 3〇削之間。在其他實施例中，間隔層的厚度b可為障壁層厚 度a的至少兩倍。在其他實施例中，間隔層的厚度b實質上 可大於2倍且障壁層厚度a實質上小於2〇nm。 、 在圖1所示的電子泵運MQW雷射結構1〇〇，主動，波導以 及披覆區域形成多層雷射二極體且主動區域1〇包含夹在一 201112552 對MQW區域40, 60的主動顆區域5〇。為了確保被動_區域 40, 60的光學傳播能量高於雷射結構刚的雷射光子能量以 及被動MQW區域40, 60在主動MQW區域5〇的雷射光子能量為 光料透射性，被動MQW區域40, 60的能帶間隙越接近越好，’’ 但須南於主動MQW區域50的雷射光子能量。在其他類似的 半導體結構中，主動以及被動MQW區域4〇, 5〇, 6〇之光學傳播 能量可以相當多方式呈現。舉例來說在InG祕抓_區 域的情況下，量子井光學傳播能量可藉由調整InGaN中的_ 莫耳比來改變。 因此’如表1所示，若MQW區域包含InGaN，為了確定被動 MQW區域40, 60的可透射性，若量子井厚度相同，可調整主動 MQW區域50 W ln成份可被調成大於被動_區域4〇, 6〇的& 成份。在此情況中，被動MQW區域4〇, 6〇的光學傳播能量可 被没汁成献MQW雷縣構1GG的雷射絲能量，且被動_ 區域40’ 60在主動MQW區域50的雷射光子能量為光學可透射 性。圖1中的電子泵運MQW雷射結構100之被動MQW區域4〇, 60的材料反射率之增加與能帶_的減少為超線性關係。 通常來說，能帶間卩林能夠低於特雜，被動_區域4〇, 6〇 在此特殊點的吸收邊緣波長達到雷射放射的波長。也就是 說’被動MQW區域40, 60的吸收光子能量須高於雷射光子能 量。在一些實施例中，主動MQW區域的雷射光子能量實質二 為50mev至棚mev’低於被動MqW區域的光子能量。以下所 示的表1’描述本發明所揭露的電子栗運_飾結構使用 的一些參數。 201112552 表1 (圖1所示的結構中，由上至底的成份) 層 厚度 成份 摻雜 註記 接觸層45 100 nm GaN pH摻雜 披覆層30 >500 nm A1G 或 AlGaN/GaN 超 晶格AIN平均莫耳比 0 - 20% P-摻雜 波導20 0-150 nm (In)GaN, InN 莫耳比 0-10% P-慘雜 被動MQW60 InGaN厚度 1- 10 nm, GaN厚度 2- 30 nm InGaN/GaN, InN 莫耳 比在InGaN中爲 5-30% P類型 被動InGaN傳遞 能量 50-400 meV 高於雷射光子能量 間隔層90 10-100 nm (In)GaN, InN 莫耳比 0-10% 部份p-摻雜，或 未摻雜 AlGaN電子停止 層，在此層上方或 下方 主動MQW50 InGaN厚度 1- 10 nm， GaN厚度 2- 30 nm InGaN/GaN，InN 莫耳 比在InGaN中爲 10-50% GaN障 壁可η-摻 雜 間隔層90 10-100 nm (In)GaN, InN 莫耳比 0-10% η-慘雜 被動MQW40 InGaN厚度 1- 10 nm, GaN厚度 2- 30 nm InGaN/GaN, InN 莫耳 比在InGaN中爲 5-30% η-類型 被動InGaN傳遞 能量 50-400 meV 高於雷射光子能量 波導20 0-150 nm (In)GaN, InN 莫耳比 0-10% η-摻雜 披覆層30 >500 nm AlGaN 或 AlGaN/GaN 超晶格， AIN莫耳比0-20% η-摻雜 基質35 變動 GaN η-摻雜 須注意的是，圖1中所述的雷射半導體可更包含介於主 動和被動MQW區域50, 60的電子停止層85。電子停止層85可 如圖1所示般位於間隔層90中，位於間隔層90和主動MQW區 域50之間，或者位於間隔層90和被動MQW區域60之間。對使 10 201112552 用InGa_W區域40, 50, 60的雷射半_結構來說電子停 止層85可由換雜p的A1GaN製成。若間隔層9〇部份或全^在 電子停止層85上方，電子停止層85上_隔材料可為推㈣。 如表1和圖1所示，在一項實施例中，波導區域包含摻雜 P和摻雜η層2G，其分佈在主動區域1G的相對兩側。披覆區 域亦包含含摻雜p和摻雜n披覆層3〇,其分佈在主動區域忉 髀」Γ側在此結構下，主動_區域5〇係位於雷射二極 體^籌100的掺雜p側和雷射二極體結構副的播雜η側之間 响極體結構1〇0的推雜η側上的間隔層90為部份或全 ί 射二鋪結構的摻雜Ρ側上的間隔層90為 二^摻雜ρ。位於雷射二極體結_之掺雜η側上 極體:二二的中間障壁气8〇可為摻雜—^ 可為摻雜、^1雜？側上的量子井70之間的中間障壁層80 子丼^ /以疋通過被動MQW區域40, 60的運載傳送。量 亦可為摻雜n或摻雜p，以和中間障壁層8〇 一致。 含-示的光學果運職雷射結構中，主動區域10包 域似0,60,係使用在光學果運光子的

實質上相Π 丁的田射一極體結構刚之MQW區域40,50,60 角貝上相同。因為M 使得^ ，60可作為主動·區域， 处構Γ雷射二極體結構100可以做為光學泵運雷射 、、、。構圖贿區域肌5_亦可為被_。 6〇； 化物半導體材料以及厚度a的中間氮化物障壁匕層3二=亂 201112552 的MQW區域被厚度b的氮化物間隔層9〇所分隔。間隔層厚度 b大於障壁層厚度a，且量子井70的能帶間隙低於中間氮化 物障壁層80以及氮化物間隔層9〇的能帶間隙。如同圖i所 示的電子泵運雷射二極體結構100,圖2所示的雷射二極體 結構100之主動區域，波導區域，以及披覆區域在雷射基質 35上形成多層二極體使得波導區域的波導層2〇導引來自主 動區域10的受激光子發射，且被覆區域3〇改善波導區域中 的發射光子之傳送。 通吊來6兒，光學泵運的雷射結構會和電子泵運的雷射 結構相反，也就是說主動區域，波導區域，以及披覆區域會 在未摻雜的半導體材料層形成。當然，某種程度的半導體 材料層可被視為未摻雜，只要其沒有造成光學損耗。主動 MQW區域的相對成份可為功能上均等且MQW區域4〇, 5〇, 6〇 中的每一個可用以在一特定波長下作為光學泵運的雷射。 如底下表2所示，對光學泵運的雷射二極體結構1〇〇而 5，間隔層的厚度b可實質上介於2〇nm至150nm之間，而障壁 層厚度a可實質上介於2nm至30nm之間。藉由使用這樣的厚 度比例，前述實施例較易維持低量子井能帶間隙以避免主 動區域10的過度壓縮張力或低成長溫度所引起的形變來最 佳化光學束缚。但亦可使用不在前述範圍内的厚度。 圖2所示的結構中，由上至底的忐份)

層 ▼ - 1 > UW —1— 厚度 組成份 *----- 其他 披覆層30 >500 nm AlGaN 或 AlGaN/GaN 超晶 格，AIN莫耳比0-20% 間隔層90 HM50 nm (In)GaN, InN 莫耳比 0-10% 主動MQW 40, InGaN QW 厚度 MO 細， 在 InGaN QW 中 US~Γ 二~—I 12 201112552 50,60 InGaN障壁層厚度2_30 nm InGaN/GaN，或 InGaN/InGaN InN 莫耳比爲 10-5〇%，在障壁層及間隔層、、 中1η莫耳比爲0-10% 間隔層90 10-150 nm (In)GaN，InN 莫耳比（M〇n AlGaN ^ AlGaN/GaN SL；~~ AIN平均莫耳比0_20% GaN 披覆層30 >500 nm 基質35 間隔靥90 分隔 ，「””一 -----------< π-'坩u、^^僻 T q文用 了三個MQW區域域40, 50, 60,但也可以使用兩個或多個由間 隔層90隔開的MQW區域域來達到光學束缚的目的。此外，每 一 MQW區域可包含任何數量的量子井，這些量子井被障壁層 80所分隔。須注意的是，前述實施例可使用在沒有A1的結 構中以及具有AlGaN披覆層的結構中。 為了清楚描述並定義本發明，若變數為參數或另一變 數之π函數π，並不表示此變數僅能為所列的參數或變數之 π函數"。相反的，若變數為所列參數之"函數"，則其為開放 性的，使得此變數可為參數或多參數的"函數"。此外，前述 的族屬III元件可包含硼（Β)，鋁（Α1)，鎵(Ga)，銦（In)，銘 (TI)以及ummtrium (113號元素Uut，出現在預想的週期 表中）0 而且，說明書中所揭露的用以實行某種特性，或是達到 某種功能均是結構上的陳述，而不僅是預想中的用途之陳 述。更具體來說，若某種成份用以達成某種功能，均是用以 陳述這些成份結構特徵的限制。 須注意的是，當說明書中使用了 "較佳的"，”通常"，這 些用詞時係用以陳述一些示範性的重要特徵而不是用以限 制本發明申請專利範圍所涵蓋的範圍。或者，這些用詞係 13 201112552 義本案實施例的祕或者強調本案實施例的替代性 或額外特徵。 此外，為了更清楚瞭解本發明之絲雜意"大致上" 卜^代表了數量級的不確定性，因為其有可能因為比較 ’置測上或數量級使用上的不同而改變。而 =係表示某數量級可能會在不影核的情況下有所 ^體來說，結構的P側被作為”頂”且n側作為結構的1 、x此定義，在…上方'•代表面向結構頂而"在....下方" 代表面向結構底。 · 參照本發明之標題以及詳細實施例，可發現在不影響 2明之ΐ請專鎌_歧下實_河以有許多不同 具體來說，雖然有些本發明的一些態樣被視為較 特财好處的，並不絲本發瓶财某些態樣。 =^兄，在某些實施例下，本發明所揭露的雷射結構包含 包111氮化物為1nN。但本發明〒 他减m氮錄，辟是何崎歸子井的頻帶 須注意的是，底下的申請專利範圍· τ„ 連接詞。此賴_以引人更詳細触術特徵，其跟很常 被使用的連綱"包含”—樣，係為開放性的連接 【圖式簡單說明】 ° 藉由以下所示的圖示，可以清楚的瞭解本發 實施例，且_巾的結構皆以參考標號詳細標示。 201112552 圖1繪示了根據本發明之一實施例之多量子井雷射結 構，其適合使用在電子泵運上。 圖2繪示了根據本發明之一實施例之多量子井雷射結 構，其適合使用在光學泵運上。 【主要元件符號說明】 10主動區域;20波導層；30披覆層；35雷射基質；40 ，60被動MQW區域;45接觸層；50主動MQW區域;70量子井 ;80障壁層；85電子停止層；90間隔層；100 MQW雷射結構。 15

Claims (1)

1. 201112552 七、申請專利範圍 1. -種多量子核射半㈣，其包含㈣歸，半導體主動 區域，波導區域，以及被覆區域，其中： 主動區域包含至少-個主動_區域以及至少一個被動 MQW區域； 主動MQW區域係使用在電子泵運光子發射； 被動量子井區域在主動MW區域的雷射光子能量為光學 可透射； 每- MQW區域包含多個量子井以及具有_層厚度&的令 間障壁層； 鄰近的MQW (I域被具有間隔厚度b的間隔層所分隔； 間隔層厚度b大於障壁層厚度a; 量子井的能帶間隙低於中間障壁層以及間隔層的能帶間 隙；以及 主動區域，波導區域，以及彼覆區域在雷射基質形成多層 二極體使得波導區域導引來自主動區域的電子果運光子發 射’且披覆區域改善波導區域中的放射光子之傳送。 2. 如申μ專利細第1項所述之多量子井雷射半導體，其中： 雷射二極體更包含電子停止層，電子停止層插入主動MQW 區域以及被動MQW區域之間；以及 電子停止層位於間隔層中，位於間隔層和主動Mqw區域之 間，或位於間隔層和被動區域之間。 3. 如申μ專概®第1項所述之多量子井雷射半導體，其中 被動量子井區域的光學躍遷能量高於主動量子井區域的雷 201112552 射光子能量。 4.如申請專利範圍第1項所述之多量子井雷射半導體，財 主動量子賴_f射光子能量實f上在5Gmev至卿聽 之間，低於被動MQW區域的光學躍遷能量。 5·如申請專利麵第1項所述之多量子井魏轉體，其中 量子井係從InGaN量子井，AlGaN #子井，A1GaAs量子井，、 AlGaSP量子井，GaAs量子井，InGaAs量子井中至少擇一。 6. 如申明專利範圍第1項所述之多量子井雷射半導體，其中 主動MQW區域包含inGaN量子井，其具有In莫耳百分比在 10%和50%之間，·以及 被動MQW區域包含InGaN量子井，其具有In莫耳百分比在 5%和30%之間。 7. 如申μ專利範g第6項所述之多量子井雷射半導體，其中 中間障壁層包含GaN或InGaN障壁層，其具有ιη莫耳百分 比在0%和10%之間；以及 間隔層包含GaN或1_障壁層，其具有In莫耳百分比在 0%和10%之間。 8. 如申請專利範㈣丨項所述之多量子井雷射半導體，其中： 波導區域包含摻雜p層和摻雜n層位於主動區域的相對側 ;以及 披覆區域包含摻雜Ρ層和摻雜〇層位於主動區域的相對側。 9. 如申請專利範圍第丨項所述之多量子井雷射半導體，其中： 主動MQW區域係位於雷射二極體之摻雜？侧以及雷射二極 體之摻雜η侧之間； 201112552 ^ 極體之摻雜η側的間隔層係全部或部份摻雜η: 立β、二極體之摻雜Ρ側的間隔層係全部或部份摻雜 二側上的量子井之間的中間障壁^ 位於田射—極體之摻雜ρ侧上的量子井之間的中間 層為摻雜Ρ。 1〇.如申請專利範圍第1項所述之多量子井雷射半導體A 中： ，’、 田射-極體更包含位於間隔層中的電子停止層，其中間 隔層位於主動’區域以及被動，區域之間· 電子停止層以及被動_區域之間的間隔層之部份為摻 雜P，而電子停止層以及主動，區域之間的間隔層之部份 為無#雜。 11·如申請專利範圍第i項所述之多量子井雷射半導體A 令氮化物間隔層的厚度足夠讓至少—部份橫越區^ 張力累積得以緩和或是至少揮復—部份的表面形離。 12·-種量子井雷射半導聽構，其包含:騎二極體，半導 體主動區域，波導區域以及披覆區域，其中： 動區或L έ至乂 一個主動_區域係使用在電子栗運 光子發射； 每一卿區域包含多個量子井，量子井包含能帶間隙降低 族屬ΠΙ氮化物元件，以及具有障壁層厚度a的中間障壁層； 鄰近的MQW區域被具有間隔厚度b的間隔層所分隔. 量子井的絲_低於巾間氮錄及氮化物間 201112552 隔層的能帶間隙；以及 主動區域，波導區域，以及披覆區域在雷射基質形成多層 結構使得波導區域導引來自主動MQW區域的電子栗運光子 發射，且披覆區域改善波導區域中的放射光子之傳送。 13‘如申請專利範圍第12項所述之多量子井雷射半導體其 中主動區域包含多個主動MQW區域，使用在電子泵運光子發 射。 U.如申請專利範圍第12項所述之多量子井雷射半導體主 動區域，其中主動區域，波導區域，以及披覆區域形成未推 雜的半導體材料層。 ’ 15. 如申請專利範圍第12項所述之多量子井雷射半導體其 中主動MQW區域的組成份在功能上為相同的。 16. 如申請專利範圍第12項所述之多量子井雷射半導體且 中主動MQW區域中的每一個可在固定的波長下受光激發而 發出雷射。 17. 如申請專利枕圍第12項所述之多量子井雷射半導體其 中帶寬降低族屬III氮化物元件包含InN，且氮化物間隔層 包含GaN或InGaN。 18. 如申請專利範圍第12項所述之多量子井雷射半導體其 中： 量子井包含InGaN量子井，其具有ιη莫耳百分比在1〇%和 50%之間； 中間障壁層包含GaN或InGaN障壁層，其具有比莫耳百分 比在0%和10%之間；以及 201112552 h莫耳百分比在 間隔層包含GaN或InGaN障壁層，其具有 〇%和10%之間。 19. 中 如申請專利麵第12項所述之多量子井雷射半導體其 間隔層厚度b大於障壁層厚度a，且間隔層厚度b實質上在 10nm以及l5〇nm之間；以及 間隔層厚度a實質上在2nm以及3Qnm之間。 20. 申請專利範圍第12項所述之多量子井雷射半導體其中 主動區域用以產生大於45〇nm的雷射波長。 ，/、 21. 申請專觀圍第；i項所叙多量子井雷射轉體，其中 主動區域用以產生大於450nm的雷射波長。 ，/、 22. -種乡4子井雷射轉聽構，其包含雷絲質，半導 體主動區域，波導區域，以及披覆區域，其中： 主動區域包含多個主動MQW區域係使用在電子泵運光子 發射； 主動MQW區域係使用在電子泵運光子發射，· 每一 MQW區域包含多個量子井以及具有障壁層厚度a的中 間障壁層； 鄰近的MQW區域被具有間隔厚度b的間隔層所分隔； 間隔層厚度b大於障壁層厚度a，且間隔層厚度b實質上位 於10nm以及150nm之間； 間隔層厚度a實質上位於2nm以及30nm之間； 量子井的能帶間隙低於中間氮化物障壁層以及氮化物間 隔層的能帶間隙，·以及 20 201112552 主動區域’波導區域，以及披覆區域在雷射基質形成多層 結構使得波導區鱗引來自主動MQW區域的電子栗運光子 發射，且披覆區域改善波導區域巾的簡光子之傳送。 23.申吻專利範圍第22項所述之多量子井雷射半導體其中 量子井係從InGaN量子井，A1GaN量子井，A1GaAs量子^ AlGaSP量子井，GaAs量子井，InGaAs量子井中至少擇一 ’。