[发明专利]波长为808nm的大功率激光器芯片结构及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体激光器技术领域，特别涉及一种波长为808nm 的大功率激光器芯片结构及其制作方法。

背景技术

随着大功率半导体激光器输出功率、 电光转换效率、可靠性和性能稳定性的不断提高。大功率半导体激光器在激光通信、 光存储、 光陀螺、 激光以及雷达等方面的应用更加广泛， 市场需求巨大， 发展前景更加广阔。

现有的结构在制作芯片腐蚀工艺中，需要精确控制时间及深度，大规模化生产有些影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种波长为808nm的大功率激光器芯片结构及其制作方法。

为达成上述目的，本发明提供一种波长为808nm的大功率激光器芯片结构，包括：

一衬底0，其为100取向的掺Si的N型GaAs层，其中Si掺杂浓度>1×10¹⁸cm^-3；

一缓冲层1，其为掺Si的N型GaAs层并形成于衬底0上，其中Si掺杂浓度>2×10¹⁸cm^-3；

一第一渐变限制层2，其为掺Si的N型Al_xGa_1-xAs层并形成于缓冲层1上，其中Si掺杂浓度>2×10¹⁸cm^-3，x=0.1-0.5；

一第一波导层3，其为掺Si的N型Al_0.5Ga_0.5As层并形成于第一渐变限制层2上，其中Si掺杂浓度为5×10¹⁷cm^-3；

一第二波导层4，其为掺Si的N型Al_0.5Ga_0.5As层并形成于第一波导层3上，其中Si掺杂浓度为2-5×10¹⁷cm^-3；

一第一量子阱垒层5，其为非掺杂Al_0.3Ga_0.7As层并形成于第二波导层4上；

一量子阱有源层6，其为非掺杂In_0.1Al_0.12Ga_0.78As层并形成于第一量子阱垒层5上；

一第二量子阱垒层7，其为非掺杂Al_0.3Ga_0.7As层并形成于量子阱有源层6上；

一第三波导层8，其为掺C的P型Al_0.5Ga_0.5As层并形成于第二量子阱垒层7上，其中C掺杂浓度为2-5×10¹⁷cm^-3；

一腐蚀停止层9，其为掺C的P型InGaP层并形成于第三波导层8上，其中，C掺杂浓度为5×10¹⁷cm^-3；

一第四波导层10，其为掺C的P型Al_0.5Ga_0.5As层并形成于腐蚀停止层9上，其中C掺杂浓度为5×10¹⁷cm^-3；

一第二渐变限制层11，其为掺C的P型Al_xGa_1-xAs层并形成于第四波导层10上，其中C掺杂浓度为2×10¹⁸cm^-3，x=0.5-0.1；

一欧姆接触层12，其为掺C的P型GaAs层并形成于第二渐变限制层11上，其中C掺杂浓度为5×10¹⁹cm^-3；

一绝缘介质层13，其为SiN层并形成于欧姆接触层12上；

一P型上电极14，其为TiPtAu层并形成于欧姆接触层12上；

一N型下电极15，其为Au-Ge-Ni层并形成于衬底0的下面。

进一步地，其中所述腐蚀停止层9的厚度为10nm。

进一步地，其中所述绝缘介质层13的厚度为250nm，折射率为2.0。

进一步地，其中所述P型上电极14的厚度为2μm。

进一步地，其中所述N型下电极15的厚度为5000μm。

本发明还提供一种波长为808nm的大功率激光器芯片结构的制作方法，包括以下步骤：