[发明专利]一种绿光激光器外延片及其制备方法

摘要

本发明公开了一种绿光激光器外延片，其从下向上的顺序依次包括：蓝宝石衬底、低温成核层、高温非掺杂GaN层、高温n型GaN层、高温n型AlGaN限制层、非掺杂下波导层、InGaN/GaN多量子阱发光层结构、p型AlGaN电子阻挡层、非掺杂上波导层、p型AlGaN限制层、p型GaN层。本发明通过降低V型缺陷的密度，减少高In组分InGaN量子阱中富In区的密度，提高量子阱的In组分均匀性，从而提高绿光激光器中InGaN/GaN多量子阱的热稳定性，为制备高性能的绿光激光器奠定基础。

主权项

1.一种绿光激光器外延片的制备方法，该方法包括步骤：步骤1：将蓝宝石衬底在氢气气氛里进行退火，清洁所述衬底表面；步骤2：将温度下降到500‑620℃，生长20‑30nm厚的低温GaN成核层，为后续生长材料提供成核中心；步骤3：在低温GaN成核层上外延生长高温非掺杂GaN层，为后续材料生长的模板；步骤4：在高温非故意掺杂的GaN层上生长高温n型GaN层；步骤5：在高温n型GaN层上外延高温n型AlGaN限制层；步骤6：在高温n型AlGaN限制层上外延生长非掺杂下波导层，利用n型AlGaN限制层与非掺杂下波导层之间的折射率差使光被限制在波导层中；步骤7：非掺杂下波导层上外延生长InGaN/GaN多量子阱发光层结构，其发光波长在500nm～550nm，生长InGaN/GaN多量子阱发光层时，通过优化生长条件的方式，抑制V型缺陷的形成，改善In组分的均匀性，提高外延生长InGaN/GaN多量子阱发光层的热稳定性；步骤8：InGaN/GaN多量子阱发光层结构上外延生长p型AlGaN电子阻挡层；步骤9：p型AlGaN电子阻挡层上外延生长非掺杂上波导层；步骤10：在非掺杂上波导层上外延生长p型AlGaN限制层，利用p型AlGaN限制层与非掺杂上波导层之间的折射率差使光被限制在波导层中；步骤11：在p型AlGaN限制层上外延生长p型GaN层，形成器件结构的欧姆接触层；其中，所述的高温n型AlGaN限制层的生长温度为1000‑1200℃，厚度为0.1‑1μm，Al组分为5％‑20％；所述p型AlGaN限制层，其生长温度为1000‑1200℃，厚度为0.1‑1μm，Al组分为5％‑20％，空穴浓度为1×10¹⁷cm^‑3‑1×10¹⁸cm^‑3，为了降低器件串联电阻，提高器件性能，P型AlGaN限制层可改为P型AlGaN/GaN超晶格结构。