[发明专利]一种具有声子散射调控层的半导体激光元件

权利要求书

1.一种具有声子散射调控层的半导体激光元件，结构上从下至上依次包括衬底(100)、下限制层(101)、下波导层(102)，有源层(103)、上波导层(104)、电子阻挡层(105)、上限制层(106)，其特征在于，在所述下限制层(101)和所述下波导层(102)之间设置有声子散射调控层(107)，所述声子散射调控层(107)为Bi₂Te₃:Ag、Mg₂Sn-Mg₃Sb₂:Ag、Bi₂SeS₂:Ag、CuBiSe₂:Ag、PbNb₂O₆:Ag、Sn₂P₂S₆:Ag中任意两种以上的组合形成的特定结构，所述特定结构为异质结结构、超晶格结构、量子阱结构、核壳结构、量子点结构中的任意一种或两种以上的组合。

2.根据权利要求1所述的一种具有声子散射调控层的半导体激光元件，其特征在于，所述声子散射调控层(107)的厚度为5-5000埃米。

3.根据权利要求1所述的一种具有声子散射调控层的半导体激光元件，其特征在于，所述衬底(100)为蓝宝石、硅、Ge、SiC、AlN、GaN、GaAs、InP、蓝宝石-SiO₂复合衬底、蓝宝石-AlN复合衬底、蓝宝石-SiNx复合衬底、蓝宝石-SiO₂-SiNx复合衬底、镁铝尖晶石MgAl₂O₄、MgO、ZnO、ZrB₂、LiAlO₂和LiGaO₂衬底的一种。

4.根据权利要求1所述的一种具有声子散射调控层的半导体激光元件，其特征在于，所述下限制层(101)和上限制层(106)为GaN、AlGaN、InGaN、AlInGaN、AlN、InN、AlInN中的一种或两种以上的组合，厚度为50-5000nm。

5.根据权利要求1所述的一种具有声子散射调控层的半导体激光元件，其特征在于，所述下波导层(102)和上波导层(104)均为GaN、InGaN、AlInGaN中的一种或两种以上的组合，厚度为50-1000nm，Si掺杂浓度为1E16-5E19 cm^-3。

6.根据权利要求1所述的一种具有声子散射调控层的半导体激光元件，其特征在于，所述有源层(103)为阱层和垒层组成的周期性结构，阱层为InGaN阱层，垒层为GaN、AlInGaN、AlGaN、AlInN中的一种或两种以上的组合，周期数m满足4≥m≥1。

7.根据权利要求1所述的一种具有声子散射调控层的半导体激光元件，其特征在于，所述电子阻挡层(105)为GaN、AlGaN、AlInGaN、AlN、AlInN中的一种或两种以上的组合，厚度为20-1000nm，Mg掺杂浓度为1E18-1E20cm^-3。

8.根据权利要求1所述的一种具有声子散射调控层的半导体激光元件，其特征在于，所述下限制层(101)和上限制层(106)为AlGaN或AlInGaN，厚度为50-5000nm；所述有源层(103)为阱层和垒层组成的周期性结构，阱层为InGaN阱层，垒层为GaN，周期数m满足4≥m≥1；所述下波导层(102)和上波导层(104)为GaN或InGaN，厚度为50-1000nm，Si掺杂浓度为1E16-5E19 cm^-3。