[实用新型]半导体结构、半导体元件及激光器

说明书

本实用新型提供了一种半导体结构、半导体元件及激光器，涉及半导体的技术领域，半导体结构包括：半导体单元，半导体单元的上表面设置有向下延伸的第一凹槽结构；第一凹槽结构的底部设置有向下延伸的第二凹槽结构，且第二凹槽结构的宽度小于第一凹槽结构的宽度；第一凹槽结构和第二凹槽结构的外侧设置有由离子注入形成的高阻区。第一凹槽结构和第二凹槽结构可以形成离子注入的通道。加工第一凹槽结构和第二凹槽结构，再进行离子注入工序，在相同离子注入条件时，第一凹槽结构和第二凹槽结构能够增加离子注入的实际深度，降低离子注入的难度，缩短了离子注入的时间，通过刻蚀凹槽后进行离子注入的方法能够实现对多隧道结的超深横向电流扩展限制。

技术领域

本实用新型涉及半导体的技术领域，尤其是涉及一种半导体结构、半导体元件及激光器。

背景技术

注入电流横向扩展问题是影响高功率边发射半导体元件功率提升和发光宽度控制的核心问题之一。

常见的电流横向扩展限制方法包括在制作工艺中通过刻蚀(腐蚀)引入深隔离槽或离子注入形成高阻区等方法。其中离子注入由于损耗较小且没有明显横向扩展问题，同时可以减少载流子在注入区边缘的堆积效应，被证明对功率提升和近场光斑限制有特殊的优势。

但是现有技术中，离子注入深度略浅，对于多隧道结高功率器件而言，电流限制深度需要更深，特别是3结以上的器件，需要横向电流限制深度超过12μm，对于离子注入工艺来说，实现15μm的注入基本已经是理论极限，但在8μm以上的注入对于一般设备相对复杂，注入时间需要很久，同时注入能量和剂量需要精准调控，实现起来相对较为复杂。而采用干法刻蚀的工艺，由于刻蚀深度较深同时需要穿过量子阱，因此损耗会很大，导致器件功率降低，湿法腐蚀工艺在此基础上还会带来横向钻蚀问题，无法实现很好的横向电流扩展限制。对于4结、5结以上的隧道结器件，目前还未有强而有效的方法以较小的损耗能形成较深的电流限制深度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种半导体结构、半导体元件及激光器，以缓解现有的半导体结构电流隔离区域深度加工困难，区域深度浅的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供的一种半导体结构，所述半导体结构包括：半导体单元，所述半导体单元的上表面设置有向下延伸的第一凹槽结构；所述第一凹槽结构的底部设置有向下延伸的第二凹槽结构，且所述第二凹槽结构的宽度小于第一凹槽结构的宽度；

所述第一凹槽结构和第二凹槽结构的外侧设置有由离子注入形成的高阻区。

进一步的，所述第二凹槽结构包括自上而下依次连通的多个沟槽单元，相邻两个沟槽单元中，位于上方的沟槽单元的宽度大于位于下方的沟槽单元的宽度。

进一步的，所述半导体单元的上、下表面分别具有上电极和下电极，在横向上，所述第一凹槽结构靠近所述上电极的侧边与所述上电极靠近所述第一凹槽结构的侧边之间的距离大于5μm。

进一步的，所述高阻区由氩、氦或氢离子注入形成。

进一步的，所述第一凹槽结构的深度为5－10μm。

进一步的，所述第二凹槽结构的深度为5－10μm。

第二方面，本实用新型实施例提供的一种半导体元件，所述半导体元件包括上述的半导体结构。

第三方面，本实用新型实施例提供的一种激光器，所述激光器包括上述的半导体元件。