[发明专利]半导体激光器巴条、半导体激光器单管及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体激光技术领域，特别是涉及一种半导体激光器巴条、半导体激光器单管及其制备方法。

背景技术

大功率半导体激光器在固体激光器、光纤激光器泵浦源，激光打标，材料加工，激光熔覆，激光医疗与美容，3D打印等领域上都有重要应用。在上述应用中，大功率半导体激光器是核心部件。

为了提高半导体激光器出光功率，最简单的方法是增加激光器电流注入区宽度，并相应地增大电流。但是，当宽接触半导体激光器电流注入区宽度与激光器宽度接近，激光器侧面解理面光亮、无解理纹时，侧面解理面会形成谐振腔，侧向激射现象就会出现。出现侧向激射后，激光器就不能在设计的出光面正常出光，导致激光器无法正常工作。

解理单个半导体激光器一般做法是，在相邻的激光器中间划线，用解理机在划线处施加压力，或者用滚轮滚压的方法施加压力，单个激光器就会在划线处裂开。当激光器电流注入区宽度与激光器宽度接近时，划线处距离电流注入区很近，激光工作时侧面解理损伤渐渐向电流注入区延伸，最终会导致激光器失效，严重影响激光器可靠性。

为解决上述问题，可以在单个激光器之间制作隔离槽，隔离槽把各个发光区隔开。但目前所能了解的半导体激光器隔离槽的边沿都是平行于电流注入区边沿的直线。由于激光器两侧隔离槽侧壁陡直且光滑，两个侧壁还可能会形成谐振腔，从而出现侧面激射的现象，导致激光器无法正常工作。

发明内容

本发明实施例提供了一种半导体激光器巴条、半导体激光器单管及其制备方法，能够解决现有技术中半导体激光器侧向激射的问题。

本发明第一方面提供一种半导体激光器巴条，该半导体激光器巴条包括：第一型衬底；设置在第一型衬底上的外延层，外延层相对于第一型衬底的表面形成有多个半导体激光器电流注入区，其中多个半导体激光器电流注入区呈阵列分布；及设置在相邻半导体激光器电流注入区对应非出光面侧的边沿之间的隔离槽；其中，至少部分隔离槽为不规则结构。

本发明第二方面提供一种半导体激光器单管，该半导体激光器单管包括：第一型衬底及设置在第一型衬底上的外延层，外延层相对于第一型衬底的表面形成有电流注入区；其中至少部分外延层的至少一个非出光面侧的边沿为不规则结构。

本发明第三方面提供一种半导体激光器巴条的制备方法，该制备方法包括：提供一第一型衬底；在第一型衬底上形成外延层；对外延层进行制程工艺处理以在外延层相对于第一型衬底的表面形成多个半导体激光器电流注入区，并在相邻半导体激光器电流注入区对应非出光面侧的边沿之间形成隔离槽，其中多个半导体激光器电流注入区呈阵列分布，至少部分隔离槽为不规则结构。

本发明第四方面提供一种半导体激光器单管的制备方法，该制备方法包括：采用本发明第三方面提供的方法制备半导体激光器巴条；至少在隔离槽底进行解理以将半导体激光器巴条分为多个半导体激光器单管。

通过上述方案，本发明的有益效果是：本发明的半导体激光器巴条包括：第一型衬底；设置在第一型衬底上的外延层，外延层相对于第一型衬底的表面形成有多个半导体激光器电流注入区，其中多个半导体激光器电流注入区呈阵列分布，；及设置在相邻半导体激光器电流注入区对应非出光面侧的边沿之间的隔离槽；其中，至少部分隔离槽为不规则结构，不规则结构的隔离槽侧壁不再是光滑的平面，无法形成谐振腔，从而避免侧面激射现象。

此外，隔离槽的底部位于或低于第一型包层或第一型衬底，第一型包层和第二型包层之间有第一波导层、有源层、第二波导层，降低了侧面解理缺陷蔓延到第二型包层和电流注入区的可能性，从而降低侧面解理缺陷导致激光器失效的可能性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本发明实施例的半导体激光器巴条的截面示意图；

图2是本发明实施例的半导体激光器巴条的俯视图；

图3是本发明一实施例的隔离槽结构示意图；

图4是本发明另一实施例的隔离槽结构示意图；

图5是本发明实施例的半导体激光器单管的立体结构示意图；

图6是本发明实施例的半导体激光器巴条的制备方法的流程示意图；

图7是图6中步骤S12一个实施例的流程示意图；

图8是本发明实施例的半导体激光器单管的制备方法的流程示意图。