[发明专利]一种低阈值小发散角980nm半导体激光器外延结构

权利要求书

1.一种低阈值小发散角980nm半导体激光器外延结构，其特征在于，包括：衬底（1）、缓冲层（2）、n型下限制层（3）、n型下模式扩展层（4）、n型下低折射率层（5）、渐变下波导层（6）、下势垒层（7）、有源层（8）、上势垒层（9）、渐变上波导层（10）、p型上低折射率层（11）、p型上模式扩展层（12）、p型上限制层（13）和欧姆接触层（14）。

2.根据权利要求1所述的低阈值小发散角980nm半导体激光器外延结构，其各部分材料组分为：衬底层（1）的材料为GaAs；缓冲层（2），厚度为100nm，材料为GaAs，掺入浓度为1×10¹⁸cm^-3的Si；n型下限制层（3），厚度为1200nm，材料为Al_0.4Ga_0.6As，掺入浓度为1×10¹⁸cm^-3的Si；n型下模式扩展层（4），材料为Al_0.35Ga_0.65As，掺入浓度为1×10¹⁸cm^-3的Si；n型下低折射率层（5），材料为Al_0.5Ga_0.5As，掺入浓度为1×10¹⁸cm^-3的Si；渐变下波导层（6），厚度为150nm，材料为Al_xGa_1-xAs，x从0.5渐变至0.2；下势垒层（7），厚度为10nm，材料为GaAs；有源层（8），厚度为6nm，材料为In_0.23Ga_0.77As；上势垒层（9），厚度为10nm，材料为GaAs；渐变上波导层（10），厚度为150nm，材料为Al_xGa_1-xAs，x从0.2渐变至0.5；p型上低折射率层（11），材料为Al_0.5Ga_0.5As，掺入浓度为8×10¹⁷cm^-3的Zn；p型上模式扩展层（12），材料为Al_0.35Ga_0.65As，掺入浓度为8×10¹⁷cm^-3的Zn；p型上限制层（13），厚度为1200nm，材料为Al_0.4Ga_0.6As，掺入浓度为8×10¹⁷cm^-3的Zn；欧姆接触层（14），厚度为300nm，材料为Al_0.4Ga_0.6As，掺入浓度为1×10¹⁹cm^-3的C杂质。

3.根据权利要求1所述的低阈值小发散角半导体激光器外延结构，其中低折射率层一方面能够扩展近场光场，另一方面能够提高激光器的限制因子，而模式扩展层随着发散角的减小而降低激光器的限制因子，通过优化低折射率层和模式扩展层二者的折射率差值可以降低激光器阈值电流密度和发散角。