[发明专利]一种边发射激光器及其制备方法

说明书

本发明提供的边发射激光器及其制备方法，首先，通过在所述衬底表面依次堆叠的N型限制层、波导层、量子阱、对称波导层及P型限制层；所述波导层包括若干个依次堆叠的子波导层；所述对称波导层包括依次堆叠的第一对称波导层、高能带限流波导层、能带渐变波导层、第二对称波导层。通过在所述第一对称波导层和第二对称波导层中插入所述高能带限流波导层和能带渐变波导层，所述高能带限流波导层用于限制所述第一对称波导层的载流子溢流；所述能带渐变波导层的能带沿第一方向自下而上逐渐降低，用于减小所述高能带限流波导层与所述第二对称波导层的能带差。

技术领域

本发明涉及半导体激光器技术领域，尤其涉及一种边发射激光器及其制备方法。

背景技术

半导体激光器以其体积小、重量轻、价格便宜等优点广泛用于光纤通信、光盘存取、光谱分析和光信息处理等重要领域。而且特别适用于激光夜视、激光引信、激光雷达等军事领域。边发射半导体激光器是半导体激光器领域的重要组成部分，它是直接利用半导体材料的自然解理面来做谐振腔面，工艺简单、晶面完美。边发射半导体激光器具有以下优点：

1、由于有源层侧向尺寸减小，光场对称性增加，因而能提高光源与光纤的耦合效率。

2、因为在侧向对电子和光场有限制，有利于降低激光器的阈值电流。

3、由于有源区面积小，容易获得缺陷尽可能少或无缺陷的有源层，同时除用作谐振腔的解理面外，整个有源区与外界隔离，有利于提高器件的稳定性和可靠性。

由于边发射半导体激光器是将注入电流加在一条形电极上，这样注入到有源层的非平衡少数载流子由中心向两侧所形成的浓度梯度使其不可避免的会发生侧向扩散，影响有源区载流子分布的均匀性，从而对边发射激光器的阈值特性、输出功率、微分增益都产生了不良影响。

有鉴于此，本发明人专门设计了一种边发射激光器及其制备方法，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种边发射激光器及其制备方法，以解决现有技术中边发射激光器功率转化效率较低，微分增益低，载流子溢流的现象。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种边发射激光器，包括：

提供一衬底；

在所述衬底表面依次堆叠的缓冲层、N型限制层、波导层、量子阱、对称波导层及P型限制层；所述波导层包括若干个依次堆叠的子波导层；所述对称波导层包括依次堆叠的第一对称波导层、高能带限流波导层、能带渐变波导层、第二对称波导层，所述高能带限流波导层用于限制所述第一对称波导层的载流子溢流；所述能带渐变波导层的能带沿第一方向自下而上逐渐降低，用于减小所述高能带限流波导层与所述第二对称波导层的能带差；所述第一方向垂直于所述衬底，且由所述衬底指向所述P型限制层；

在所述P型限制层表面堆叠的P型包层。

优选地，所述能带渐变波导层的能带呈函数渐变，使能带渐变波导层的头、尾两端点的能带分别与高能带限流波导层、第二对称波导层的能带无限接近。

优选地，所述波导层包括若干个依次堆叠的子波导层，所述波导层为铟镓砷磷材料体系，并沿所述第一方向自下而上，各所述子波导层的铟组分、砷组分依序渐增且磷组分依序递减。

优选地，所述波导层包括沿所述第一方向自下而上依次堆叠的第一波导层、第二波导层、第三波导层及第四波导层，所述第一波导层、第二波导层、第三波导层、第四波导层的铟组分、砷组分依序渐增且磷组分依序递减。

优选地，所述第一对称波导层与所述第四波导层对称设置，所述第二对称波导层与所述第一波导层对称设置。