[发明专利]用于改良在非极性或半极性(Ga,Al,In,B)N衬底上生长的(Ga,Al,In,B)N激光二极管的镜面刻面劈裂产率的结构无效
申请号: | 201080031095.3 | 申请日: | 2010-07-09 |
公开(公告)号: | CN102473799A | 公开(公告)日: | 2012-05-23 |
发明(设计)人: | 罗伯特·M·法雷尔;马修·T·哈迪;太田裕朗;斯蒂芬·P·登巴尔斯;詹姆斯·S·斯佩克;中村修二 | 申请(专利权)人: | 加利福尼亚大学董事会 |
主分类号: | H01L33/02 | 分类号: | H01L33/02 |
代理公司: | 北京律盟知识产权代理有限责任公司 11287 | 代理人: | 章蕾 |
地址: | 美国加利*** | 国省代码: | 美国;US |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 改良 极性 ga al in 衬底 生长 激光二极管 镜面刻面 劈裂 结构 | ||
1.一种半导体光电子装置,其包含:
非极性或半极性(Ga,Al,In,B)N激光二极管,其包括:
(i)波导核心,其在不存在p型掺杂的含铝波导覆盖层的情况下为所述装置的操作提供足够光限制,和
(ii)一个或多个n型掺杂的含铝层,其在所述波导核心上或下方。
2.根据权利要求1所述的装置,其中所述一个或多个n型掺杂的含铝层帮助沿所述激光二极管的特定晶面的刻面劈裂。
3.根据权利要求1所述的装置,其中所述p型掺杂的含铝波导覆盖层被界定为用于对由常规激光二极管中的InGaN量子阱发射的光提供足够光限制的含铝层,所述常规激光二极管中的所述InGaN量子阱具有4nm或以下的厚度。
4.根据权利要求1所述的装置,其中所述非极性或半极性(Ga,Al,In,B)N激光二极管包括起所述波导核心作用的量子阱有源区。
5.根据权利要求4所述的装置,其中所述量子阱有源区提供足够的高折射率材料,以在不存在所述p型掺杂的含铝波导覆盖层的情况下有效限制所述装置的光学模式。
6.根据权利要求5所述的装置,其中最接近的一个所述n型掺杂的含铝层距离所述有源区小于500nm。
7.根据权利要求5所述的装置,其中最接近的一个所述n型掺杂的含铝层距离所述有源区超过500nm。
8.根据权利要求1所述的装置,其中所述非极性或半极性(Ga,Al,In,B)N激光二极管包括量子阱有源区以及折射率大于GaN的折射率且光学耦合到所述量子阱有源区的一个或多个波导层,所述波导层与所述量子阱有源区一起起到所述波导核心的作用。
9.根据权利要求8所述的装置,其中所述量子阱有源区和所述波导层提供足够的高折射率材料,以在不存在所述p型掺杂的含铝波导覆盖层的情况下有效限制所述装置的光学模式。
10.根据权利要求9所述的装置,其中最接近的一个所述n型掺杂的含铝层距离所述有源区小于500nm。
11.根据权利要求9所述的装置,其中最接近的一个所述n型掺杂的含铝层距离所述有源区超过500nm。
12.根据权利要求1所述的装置,其中所述装置不含AlGaN覆盖层。
13.根据权利要求1所述的装置,其中所述装置包含AlInGaN覆盖层,所述AlInGaN覆盖层经定位以充当所述波导核心的覆盖层。
14.根据权利要求1所述的装置,其进一步包含由第一刻面与第二刻面界定的激光腔,所述第一刻面与第二刻面位于所述激光腔的相对端,起到所述激光腔的反射镜的作用,其中所述第一刻面与所述第二刻面是“劈裂而成”的刻面,其比没有所述n型掺杂的含铝层的装置结构中的“劈裂而成的”刻面平坦且直。
15.根据权利要求1所述的装置,其中所述n型掺杂的含铝层的厚度和位置不影响所述光限制。
16.一种制造半导体光电子装置的方法,其包含:
制造非极性或半极性(Ga,Al,In,B)N激光二极管,其包括:
(i)波导核心,其在不存在p型掺杂的含铝波导覆盖层的情况下为所述装置的操作提供足够光限制;和
(ii)一个或多个n型掺杂的含铝层,其在所述波导核心上或下方。
17.根据权利要求16所述的方法,其中所述n型掺杂的含铝层帮助沿所述激光二极管的特定晶面的刻面劈裂。
18.根据权利要求16所述的方法,其中所述p型掺杂的含铝波导覆盖层被界定为用于对由常规激光二极管中的InGaN量子阱发射的光提供足够光限制的含铝层,所述常规激光二极管中的所述InGaN量子阱具有4nm或以下的厚度。
19.根据权利要求16所述的方法,其中所述非极性或半极性(Ga,Al,In,B)N激光二极管包括起所述波导核心作用的量子阱有源区。
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