[发明专利]蓝光边发射激光器及其制备方法

权利要求书

1.蓝光边发射激光器，其包括依次层叠于衬底上的外延结构，其特征在于，所述外延结构包括依次层叠的N型缓冲层、N型限制层、N型波导层、量子阱有源区、P型波导层、P型限制层、P型缓冲层以及欧姆接触层，在所述边发射激光器的出光面设置有单层石墨烯与金颗粒的复合结构。

2.根据权利要求1的所述激光器，其特征在于，所述N型限制层中靠近所述N型缓冲层侧为N型掺杂，其N型掺杂的N型限制层对应的厚度为800nm；所述N型限制层远离所述N型缓冲层侧为不掺杂，其不掺杂的N型掺杂层对应的厚度为200nm。

3.根据权利要求1的所述激光器，其特征在于，所述P型限制层中靠近所述P型缓冲层侧为不掺杂，其不掺杂的P型限制层对应的厚度为800nm；所述P型限制层中远离所述P型缓冲层侧为P型掺杂，其P型掺杂的P型限制层对应的厚度为200nm。

4.根据权利要求1-3之一的所述激光器，其特征在于，所述N型限制层的材料为Al_0.2Ga_0.8N，所述N型限制层的厚度为1000nm，所述P型限制层的材料为Al_0.2Ga_0.8N，所述P型限制层的厚度为1000nm。

5.根据权利要求1-3之一的所述激光器，其特征在于，所述衬底为非掺杂GaN衬底，所述GaN衬底的生长晶向为(100)偏<111>2°晶向，所述N型缓冲层为N型GaN缓冲层，所述N型波导层为不掺杂的InGaN，所述P型波导层为不掺杂的InGaN，所述P型缓冲层为P型GaN缓冲层，所述欧姆接触层为P型高掺杂的GaN盖层。

6.根据权利要求1-3之一的所述激光器，其特征在于，所述边发射激光器具有脊形台结构，所述脊形台结构包括P型缓冲层和欧姆接触层。

7.蓝光边发射激光器的制备方法，其包括以下步骤，

在非掺杂GaN外延衬底上依次外延生长N型GaN缓冲层、N型限制层、N型波导层、量子阱有源区、P型波导层、P型限制层、P型GaN缓冲层以及P型高掺杂的GaN盖层，从而形成层叠结构；

将单层石墨烯与金颗粒的复合结构转移至上述层叠结构的出光面上。

8.根据权利要求7的所述制备方法，其特征在于，所述将石墨烯层与金颗粒的复合结构转移至上述层叠结构的出光面上，具体包括：

在石墨烯表面旋涂一层PMMA保护层，烘干后使用氧等离子体刻蚀未被PMMA保护的石墨烯；

将其浸泡于氯化铁溶液中，去除石墨烯表面的杂质；

将石墨烯转印至目标面，烘干，使用丙酮浸泡，去除所述PMMA保护层；

采用电子束蒸发法在所述石墨烯表面沉积金颗粒，热退火处理后即可获得带有石墨烯与金颗粒复合结构的边发射激光器外延结构。

9.根据权利要求7或8的所述制备方法，其特征在于，还包括采用刻蚀工艺腐蚀所述外延层至所述P型限制层，以形成脊形台结构。

10.根据权利要求7或8的所述制备方法，其特征在于，所述N型限制层的材料为Al_0.2Ga_0.8N，在所述N型限制层的生长过程中，先进行Si掺杂，至所述N型限制层生长至800nm厚时，停止Si掺杂，继续生长所述N型限制层200nm；所述P型限制层的材料为Al_0.2Ga_0.8N，在所述P型限制层的生长过程中，先进行Mg掺杂，至所述P型限制层生长至200nm厚时，停止Mg掺杂，继续生长所述P型限制层800nm。