[发明专利]一种超薄GaN量子阱深紫外激光器制备方法及深紫外激光器在审
| 申请号： | 202111409834.4 | 申请日： | 2021-11-24 |
| 公开（公告）号： | CN114108082A | 公开（公告）日： | 2022-03-01 |
| 发明（设计）人： | 单茂诚;张毅;张会雪;赵永明;陈长清;李晓航 | 申请（专利权）人： | 华中科技大学鄂州工业技术研究院;华中科技大学 |
| 主分类号： | C30B25/18 | 分类号： | C30B25/18;C30B25/16;C30B29/40;H01S5/343 |
| 代理公司： | 北京众达德权知识产权代理有限公司 11570 | 代理人： | 田灵菲 |
| 地址： | 436044 湖北*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 超薄 gan 量子 深紫 激光器 制备 方法 | ||
1.一种超薄GaN量子阱深紫外激光器制备方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
准备MOCVD反应室及蓝宝石衬底；
在所述蓝宝石衬底上沉积第一厚度的AlN缓冲层；
在所述AIN缓冲层上生长第二厚度的AIN模板；
在所述AIN模板上形成预设周期的量子阱结构；
在所述量子阱结构上生长第三厚度的AIN帽层；
从所述蓝宝石衬底的背面抛光减薄至预设厚度；
在所述蓝宝石衬底上形成隐形凹槽；
沿所述隐形凹槽方向在所述蓝宝石衬底上形成光泵浦激光条。
2.根据权利要求1所述的超薄GaN量子阱深紫外激光器制备方法，其特征在于，所述在所述蓝宝石衬底上沉积第一厚度的AIN缓冲层包括步骤：
设置所述MOCVD反应室的温度为750℃；
设置所述MOCVD反应室的压力为55torr；
向所述MOCVD反应室内持续通入5.2分钟的氢气、三甲基铝和NH3；
在所述蓝宝石衬底上沉积15nm的AIN缓冲层。
3.根据权利要求1所述的超薄GaN量子阱深紫外激光器制备方法，其特征在于，所述在所述AIN缓冲层上生长第二厚度的AIN模板包括步骤：
设置所述MOCVD反应室的温度为1230℃；
设置所述MOCVD反应室的压力为50torr；
向所述MOCVD反应室内持续通入70分钟的氢气、三甲基铝和NH3；
在所述AIN缓冲层上生长3μm厚的AIN模板。
4.根据权利要求1所述的超薄GaN量子阱深紫外激光器制备方法，其特征在于，所述在所述AIN模板上形成预设周期的量子阱结构包括步骤：
在所述AIN模板上生长第四厚度的AIN量子垒；
在所述AIN量子垒上生长第五厚度的GaN量子阱，并返回所述在所述AIN模板上生长第四厚度的AIN量子垒步骤直至形成预设周期的量子阱结构。
5.根据权利要求4所述的超薄GaN量子阱深紫外激光器制备方法，其特征在于，所述在所述AIN模板上生长第四厚度的AIN量子垒包括步骤：
设置所述MOCVD反应室的温度为1040℃；
设置所述MOCVD反应室的压力为50torr；
向所述MoCVD反应室内持续通入18秒的氢气、三甲基铝和NH3；
在所述AIN模板上生长1.5nm厚的AIN量子垒。
6.根据权利要求4所述的超薄GaN量子阱深紫外激光器制备方法，其特征在于，所述在所述AIN量子垒上生长第五厚度的GaN量子阱包括步骤：
设置所述MOCVD反应室的温度为1040℃；
设置所述MOCVD反应室的压力为50torr；
向所述MOCVD反应室内持续通入5.4秒的氢气、三甲基镓和NH3；
在所述AIN量子垒上生长1nm厚的GaN量子阱。
7.根据权利要求1所述的超薄GaN量子阱深紫外激光器制备方法，其特征在于，所述在所述量子阱结构上生长第三厚度的AIN帽层包括步骤：
设置所述MOCVD反应室的温度为1040℃；
设置所述MOCVD反应室的压力为50torr；
向所述MOCVD反应室内持续通入1.5分钟的氢气、三甲基铝和NH3；
在所述量子阱结构上生长10nm厚的AIN帽层。
8.根据权利要求1所述的超薄GaN量子阱深紫外激光器制备方法，其特征在于，所述在所述蓝宝石衬底上形成隐形凹槽包括步骤：
沿平行于所述蓝宝石衬底的切边面方向对其进行激光划刻形成所述隐形凹槽。
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