[发明专利]大截面脊波导基横模大功率半导体激光器

权利要求书

1.一种大截面脊波导基横模大功率半导体激光器，其特征在于：包括

衬底，所述衬底采用N型掺杂材料；

缓冲层，覆盖在衬底上，所述缓冲层采用N型掺杂材料；

N限制层，覆盖在缓冲层上，所述N限制层采用N型掺杂材料；

N波导层，覆盖在N限制层上，所述N波导层采用非故意掺杂或N型掺杂材料；

量子阱有源层，覆盖在N波导层上，所述量子阱有源层采用非掺杂材料；

P波导层，覆盖在量子阱有源层上，所述P波导层采用非故意掺杂或P型掺杂材料，所述P波导层的厚度小于所述N波导层的厚度；

P限制层，覆盖在P波导层上，所述P限制层采用P型掺杂材料；以及

P接触层，覆盖在P限制层上，所述P接触层采用P型掺杂材料；

所述P接触层通过刻蚀形成有贯穿P接触层和P限制层并伸入P波导层的第一沟槽和第二沟槽，刻蚀深度为0.6μm～2μm，所述第一沟槽和第二沟槽平行设置，在所述第一沟槽和第二沟槽之间的未刻蚀部分形成脊波导。

2.根据权利要求1所述的大截面脊波导基横模大功率半导体激光器，其特征在于：所述第一沟槽和第二沟槽的沟槽宽度为10μm～50μm；所述脊波导的侧向脊宽为8μm～10μm，所述脊波导的腔长为1mm～5mm。

3.根据权利要求1或2所述的大截面脊波导基横模大功率半导体激光器，其特征在于：所述衬底为N型掺杂的GaAs衬底，掺杂原子为硅原子，掺杂浓度为2.0×10¹⁷cm^-3～2.0×10¹⁸cm^-3。

4.根据权利要求1或2所述的大截面脊波导基横模大功率半导体激光器，其特征在于：所述缓冲层为N型掺杂的GaAs材料，掺杂原子为硅原子，掺杂浓度为1×10¹⁸cm^-3～5×10¹⁸cm^-3；所述缓冲层的厚度为0.2μm～2μm。

5.根据权利要求1或2所述的大截面脊波导基横模大功率半导体激光器，其特征在于：所述N限制层为N型掺杂的AlGa1As材料或AlGaInP材料，掺杂原子为硅原子，掺杂浓度为0.5×10¹⁸cm^-3～2×10¹⁸cm^-3；所述N限制层的厚度为0.2μm～1.5μm。

6.根据权利要求1或2所述的大截面脊波导基横模大功率半导体激光器，其特征在于：所述N波导层为N型掺杂的AlGa1As材料或GaInP材料，掺杂原子为硅原子，掺杂浓度为0cm^-3～5×10¹⁷cm^-3；所述N波导层的厚度为0.5μm～4μm。

7.根据权利要求1或2所述的大截面脊波导基横模大功率半导体激光器，其特征在于：所述量子阱有源层为非掺杂的InGaAsP材料或非掺杂的InAlGaAs材料，所述量子阱有源层的厚度为4nm～15nm。

8.根据权利要求1或2所述的大截面脊波导基横模大功率半导体激光器，其特征在于：所述P波导层为P型掺杂的AlGa1As材料或GaInP材料，掺杂原子为Zn原子、C原子或Mg原子，掺杂浓度为0cm^-3～5×10¹⁷cm^-3，所述P波导层的厚度为0.5μm～2μm。

9.根据权利要求1或2所述的大截面脊波导基横模大功率半导体激光器，其特征在于：所述P限制层为P型掺杂的AlGaAs材料或AlGaInP材料，掺杂原子为Zn原子、C原子或Mg原子，掺杂浓度为0.5×10¹⁸cm^-3～2×10¹⁸cm^-3，所述P限制层的厚度为0.2μm～1.5μm。

10.根据权利要求1或2所述的大截面脊波导基横模大功率半导体激光器，其特征在于：所述P接触层为P型掺杂的GaAs材料，掺杂原子为Zn原子或C原子，掺杂浓度为2×10¹⁹cm^-3～1×10²⁰cm^-3，所述P接触层的厚度为0.1μm～0.3μm。