[发明专利]一种半导体激光器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种半导体激光器及其制备方法。其中，半导体激光器包括衬底、以及依次设置于衬底一侧的缓冲层、下光场限制层、下波导层、有源层、上波导层、上光场限制层和上接触层，上接触层远离衬底的一侧设置有第一电极，衬底远离上接触层的一侧设置有第二电极，半导体激光器还包括电流阻挡区和至少一个电流注入区，电流注入区沿半导体激光器的腔长方向排成一列，且电流注入区与光场强度的峰值区对应设置。本发明提供的半导体激光器及其制备方法，提高了半导体激光器的电光转换效率。

技术领域

本发明实施例涉及半导体光电技术领域，尤其涉及一种半导体激光器及其制备方法。

背景技术

半导体激光器自上世纪六十年代发明以来因其小尺寸、高效率、低成本以及高可靠性等优点受到产业界和学术界的广泛关注。

其中，分布式反馈(Distributed Feedback Laser，DFB)激光器具有很好的单模特性，且调制速率高，因此成为了光纤通信的常用半导体光源。随着信息时代和能源时代的发展，人们对DFB激光器的输出功率、电光转化效率和调制速率等器件性能提出了更高的要求。

现有DFB激光器采用对脊形结构进行均匀电流注入的方法，部分电流与激光器内传输的光波峰值重叠，光反馈作用很强；然而还有部分电流与激光器内传输的光波谷值重叠，光反馈作用有限，因此DFB激光器的阈值电流较大，电光转换效率较低。

发明内容

本发明提供一种半导体激光器及其制备方法，以提高半导体激光器的电光转换效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种半导体激光器，包括衬底、以及依次设置于所述衬底一侧的缓冲层、下光场限制层、下波导层、有源层、上波导层、上光场限制层和上接触层；

所述上接触层远离所述衬底的一侧设置有第一电极；所述衬底远离所述上接触层的一侧设置有第二电极；

所述半导体激光器还包括电流阻挡区和至少一个电流注入区，所述电流注入区沿所述半导体激光器的腔长方向排成一列，且所述电流注入区与光场强度的峰值区对应设置。

可选的，所述缓冲层、所述下光场限制层、所述下波导层、所述有源层、所述上波导层、所述上光场限制层和所述上接触层的材料为Al_x1In_y1Ga_1-x1-y1As_x2P_y2N_1-x2-y2，其中，0≤x1≤1，0≤y1≤1，0≤x2≤1，0≤y2≤1，0≤(x1+y1)≤1，0≤(x2+y2)≤1。

可选的，所述电流阻挡区采用离子注入的方法形成。

可选的，离子注入的方法中所注入的离子包括H、N、Ar、He、Si、C、Cl、F和O中的任意一种或多种。

可选的，所述上光场限制层远离衬底的一侧设置有电流阻挡层，所述电流阻挡区由所述电流阻挡层形成。

可选的，所述电流阻挡层的材料为Al_x3In_y3Ga_1-x3-y3As_x4P_y4N_1-x4-y4，其中，0≤x3≤1，0≤y3≤1，0≤x4≤1，0≤y4≤1，0≤(x3+y3)≤1，0≤(x4+y4)≤1，且所述Al_x3In_y3Ga_1-x3-y3As_x4P_y4N_1-x4-y4的电阻大于所述Al_x1In_y1Ga_1-x1-y1As_x2P_y2N_1-x2-y2的电阻。