[发明专利]采用(In)GaAs/GaAs应变隔离层的808nm激光器材料的设计和外延方法

摘要

大功率808nm半导体激光器被广泛应用于抽运Nd:YAG固体激光器、激光加工和激光医疗等领域。这是因为半导体激光器具有高效、结构紧凑、调制方便等优点。但是同时，人们一直关注半导体激光器的效率和温度特性等问题。本发明是关于一种采用(In)GaAs/GaAs应变隔离层的808nm激光器材料的设计和外延生长。采用波导层与有源层中插入应变量子势垒作为增大量子阱和起始垒层生长界面的物理距离和电子反射层，并且降低有源区与波导区异质结界面氧的积累的方法，在外延生长中利用多种有效方法和特殊的波导结构设计，提高导带边势能，增强防载流子泄露的能力，限制阈值电流密度，改善温度特性和激光器的量子效率。

主权项

1.一种采用(In)GaAs/GaAs应变隔离层高效实现高效率、高温工作的808nm半导体激光器材料的结构包括：衬底(1)为(100)取向、Si掺杂浓度1～2×1018cm-3的GaAs晶体材料，EPD≤100-2；GaAs缓冲层(2)，生长温度580℃，n(Si)掺杂2×1018cm-3，厚度1μm；Al0.55Ga0.45As下包层(3)，n(Si)掺杂3.0×1017cm-3，1.2μm厚；Al0.4Ga0.6As下波导层(4)，0.35μm厚；一层1～2个周期的(In)GaAs/GaAs应变下隔离层(5)，非掺杂，20nm厚；一层1～2个周期的(In)GaAs/GaAs应变上隔离层(7)，非掺杂，20nm厚；2个周期的8nm厚的In0.1Ga0.75Al0.15As/10nm Al0.4Ga0.6As作为有源区(6)；Al0.45Ga0.55As上波导层(8)，0.4μm厚；Al0.55Ga0.45As上包层(9)，p(Be)掺杂5×1017cm-3，1.35μm厚；GaAs欧姆接触层(10)，p(Be)重掺杂2×1019cm-3，200nm厚。