[发明专利]具有高介电常数限制孔的VCSEL器件及其制备方法在审
| 申请号： | 201910640780.9 | 申请日： | 2019-07-16 |
| 公开（公告）号： | CN110277732A | 公开（公告）日： | 2019-09-24 |
| 发明（设计）人： | 张勇辉;杭升;张紫辉 | 申请（专利权）人： | 河北工业大学 |
| 主分类号： | H01S5/183 | 分类号： | H01S5/183;H01S5/187 |
| 代理公司： | 天津翰林知识产权代理事务所(普通合伙) 12210 | 代理人： | 赵凤英 |
| 地址： | 300130 天津市红桥区*** | 国省代码： | 天津;12 |
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| 摘要： | 本发明为一种具有高介电常数电流限制孔的VCSEL器件及其制备方法。该器件的外延结构沿着外延生长方向依次包括衬底、缓冲层、氮化物外延DBR和N‑型半导体传输层；其中，N‑型半导体传输层分为两部分，下层完全覆盖氮化物外延DBR；所述的N‑型半导体传输层的上层依次为多量子阱层、P‑型电流阻挡层、P‑型半导体传输层；P‑型重掺杂半导体传输层；P‑型重掺杂半导体传输层上表面的外侧为环形的高介电常数绝缘层，其材质为非掺杂的HfO2或Ta2O5。本发明中的具有高介电常数电流限制孔的器件相较于隧穿结的器件的制作，会降低近40％的工艺时间，发光阈值大约会降低0.5mA,并且在80mA下的输出功率，相较于常规器件提高了14.3％。 | ||
| 搜索关键词： | 传输层 半导体 高介电常数 氮化物外延 电流限制孔 重掺杂 制备 高介电常数绝缘层 外延生长方向 电流阻挡层 多量子阱层 常规器件 输出功率 外延结构 非掺杂 缓冲层 上表面 隧穿结 限制孔 衬底 下层 发光 上层 制作 | ||
【主权项】：
1.一种具有高介电常数电流限制孔的VCSEL器件，其特征为该器件的外延结构沿着外延生长方向依次包括衬底、缓冲层、氮化物外延DBR和N‑型半导体传输层；其中，N‑型半导体传输层分为两部分，下层完全覆盖氮化物外延DBR，厚度为1～5μm；上层的投影面积为下层面积的60～80％，且和下层的中心相同，厚度为0.1～2μm；所述的N‑型半导体传输层的上层依次为多量子阱层、P‑型电流阻挡层、P‑型半导体传输层、P‑型重掺杂半导体传输层；P‑型重掺杂半导体传输层上表面的外侧为环形的高介电常数绝缘层，作为电流限制孔，其材质为非掺杂的HfO2或Ta2O5，厚度为10～100nm，圆环的宽度为1～10μm；电流扩展层覆盖在P‑型重掺杂半导体传输层和高介电常数绝缘电流限制孔之上；介质DBR位于电流扩展层之上，其投影面积为电流扩展层面积的0.5～0.9；圆环形的P‑型欧姆电极位于电流扩展层的外侧，宽度为0.1～2μm；所述的圆环状的N‑型欧姆电极位于N‑型半导体传输层下层暴露部分的外侧，宽度为0.1～1μm。
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