[发明专利]Ⅲ族氮化物半导体激光器元件及Ⅲ族氮化物半导体激光器元件的制作方法有效
申请号: | 200980104006.0 | 申请日: | 2009-07-16 |
公开(公告)号: | CN101984774A | 公开(公告)日: | 2011-03-09 |
发明(设计)人: | 善积祐介;盐谷阳平;京野孝史;足立真宽;秋田胜史;上野昌纪;住友隆道;德山慎司;片山浩二;中村孝夫;池上隆俊 | 申请(专利权)人: | 住友电气工业株式会社 |
主分类号: | H01S5/323 | 分类号: | H01S5/323;H01S5/343 |
代理公司: | 中原信达知识产权代理有限责任公司 11219 | 代理人: | 王海川;穆德骏 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 氮化物 半导体激光器 元件 制作方法 | ||
1.一种III族氮化物半导体激光器元件,其特征在于,包含:
激光器结构体,其包含:支撑基体,由六方晶系III族氮化物半导体构成,且具有半极性主面;及半导体区域,设置在所述支撑基体的所述半极性主面上;及
电极,设置在所述激光器结构体的所述半导体区域上;
所述半导体区域包含:第一包覆层,由第一导电型氮化镓基半导体构成;第二包覆层,由第二导电型氮化镓基半导体构成;及有源层,设置在所述第一包覆层与所述第二包覆层之间;
所述第一包覆层、所述第二包覆层及所述有源层沿着所述半极性主面的法线轴排列;
所述有源层包含氮化镓基半导体层;
所述支撑基体的所述六方晶系III族氮化物半导体的c轴,相对于所述法线轴以有限的角度ALPHA向所述六方晶系III族氮化物半导体的m轴方向倾斜;
所述激光器结构体包含第一及第二断裂面,这些面与由所述六方晶系III族氮化物半导体的m轴及所述法线轴规定的m-n面交叉;
该III族氮化物半导体激光器元件的激光谐振器包含所述第一及第二断裂面;
所述激光器结构体包含第一及第二面,所述第一面为所述第二面的相反侧的面;
所述第一及第二断裂面各自从所述第一面的边缘延伸至所述第二面的边缘。
2.如权利要求1所述的III族氮化物半导体激光器元件,其特征在于,所述法线轴与所述六方晶系III族氮化物半导体的c轴所成的角度在45度以上80度以下或者100度以上135度以下的范围内。
3.如权利要求1或2所述的III族氮化物半导体激光器元件,其特征在于,所述法线轴与所述六方晶系III族氮化物半导体的c轴所成的角度在63度以上80度以下或者100度以上117度以下的范围内。
4.如权利要求1至3中任一项所述的III族氮化物半导体激光器元件,其特征在于,所述支撑基体的厚度为400μm以下。
5.如权利要求1至4中任一项所述的III族氮化物半导体激光器元件,其特征在于,所述支撑基体的厚度为50μm以上100μm以下。
6.如权利要求1至5中任一项所述的III族氮化物半导体激光器元件,其特征在于,来自所述有源层的激光向所述六方晶系III族氮化物半导体的a轴方向偏振。
7.如权利要求1至6中任一项所述的III族氮化物半导体激光器元件,其特征在于,该III族氮化物半导体激光器元件在LED模式下的光包含在所述六方晶系III族氮化物半导体的a轴方向上的偏振分量I1、和在所述六方晶系III族氮化物半导体的c轴的主面投影方向上的偏振分量I2;
所述偏振分量I1大于所述偏振分量I2。
8.如权利要求1至7中任一项所述的III族氮化物半导体激光器元件,其特征在于,所述半极性主面为从{20-21}面、{10-11}面、{20-2-1}面及{10-1-1}面的任一面开始以-4度以上+4度以下的范围偏斜的微倾斜面。
9.如权利要求1至8中任一项所述的III族氮化物半导体激光器元件,其特征在于,所述半极性主面为{20-21}面、{10-11}面、{20-2-1}面及{10-1-1}面的任一个。
10.如权利要求1至9中任一项所述的III族氮化物半导体激光器元件,其特征在于,所述支撑基体的堆垛层错密度为1×104cm-1以下。
11.如权利要求1至10中任一项所述的III族氮化物半导体激光器元件,其特征在于,所述支撑基体由GaN、AlGaN、AlN、InGaN及InAlGaN的任一种构成。
12.如权利要求1至11中任一项所述的III族氮化物半导体激光器元件,其特征在于,还包含设置在所述第一及第二断裂面中至少任一个面上的介电体多层膜。
13.如权利要求1至12中任一项所述的III族氮化物半导体激光器元件,其特征在于,所述有源层包含以发生波长360nm以上600nm以下的光的方式设置的发光区域。
14.如权利要求1至13中任一项所述的III族氮化物半导体激光器元件,其特征在于,所述有源层包含以发生波长430nm以上550nm以下的光的方式设置的量子阱结构。
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