[发明专利]应用石墨烯表面电流扩展层的大功率面发射激光器

权利要求书

1.一种应用石墨烯表面电流扩展层的大功率面发射激光器，从下至上依次为下电极（10），N型衬底（2），N型分布布拉格反射镜（31），有源层（4），电流限制层（5），P型分布布拉格反射镜（32），欧姆接触层（6），石墨烯薄膜电流扩展层（7），上电极（11）；其特征在于，利用外延生长的办法在N型衬底（2）上依次生长出除上下电极和石墨烯电流扩展层的各层结构。

2.如权利要求1所述的一种应用石墨烯表面电流扩展层的大功率面发射激光器，其特征在于，电流限制层（5）上经由质子注入方式形成电流限制区域（51）或经由湿法氧化方式形成电流限制区域（52）。

3.如权利要求1或权利要求2所述的一种应用石墨烯表面电流扩展层的大功率面发射激光器，其特征在于，N型分布布拉格反射镜（31）为多对，为折射率周期性交替变化的半导体材料组成，且厚度满足λ/4n₁和λ/4n₂，其中λ为激射的波长，n₁和n₂分别为两种材料的折射率。

4.如权利要求1或权利要求2所述的一种应用石墨烯表面电流扩展层的大功率面发射激光器，其特征在于，有源层（4）为单量子阱结构，或多量子阱结构，或多有源区级联结构，或量子点发光结构。

5.如权利要求1或权利要求2所述的一种应用石墨烯表面电流扩展层的大功率面发射激光器，其特征在于，P型分布布拉格反射镜（32）为多对，为折射率交替变化的半导体材料组成，且厚度满足λ/4n₁和λ/4n₂，其中λ为激射的波长，n₁和n₂分别为两种材料的折射率。

6.如权利要求5所述的一种应用石墨烯表面电流扩展层的大功率面发射激光器，其特征在于，N型分布布拉格反射镜（31）的对数要高于P型分布布拉格反射镜（32）的对数2~15对，使得N侧的反射率高于P侧从而使激光从顶部发射。

7.如权利要求1所述的一种应用石墨烯表面电流扩展层的大功率面发射激光器，其特征在于，欧姆接触层（6）为掺杂浓度达～1E19的P型半导体材料。

8.如权利要求1所述的一种应用石墨烯表面电流扩展层的大功率面发射激光器，其特征在于，石墨烯薄膜电流扩展层（7）为单层或多层石墨烯薄膜材料。

9.如权利要求1所述的一种应用石墨烯表面电流扩展层的大功率面发射激光器，其特征在于，该大功率垂直腔面发射激光器的工作波长覆盖紫外到红外波段。