[发明专利]一种p型氧化锌薄膜的激光组件

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，特别是一种p型氧化锌薄膜的激光组件。

背景技术

目前用于去疤痕的激光二极管中激光二极管都是单个分开安装在PCB板上形成激光组件，然后与其他的电子元器件连接，另外现有的激光二极管多为p型氧化锌薄膜，氧化锌(ZnO)无论在晶格结构、晶胞参数还是在禁带宽度上都与GaN相似，且具有比GaN更高的熔点和更大的激子束缚能，又具有较低的光致发光和受激辐射的阈值以及良好的机电耦合特性、热稳定性和化学稳定性。因而在蓝紫光发光二极管、激光器及其相关光电器件方面的应用有巨大的潜力。在室温下，氧化锌(ZnO)的禁带宽度为3.37eV，自由激子结合能高达60meV，远大于GaN的激子结合能25meV和室温热离化能26meV，因此更容易在室温或更高温度下实现激子增益。但是，ZnO走向光电器件应用的关键是实现稳定可靠且低阻的p型ZnO薄膜。ZnO由于存在诸多本征施主缺陷(如Zni，Vo等)和非故意掺杂的H等杂质，通常表现为n型。这些施主缺陷的存在能对掺入的受主杂质产生强烈的自补偿效应，所以难以实现ZnO的P型掺杂。ZnO同质结紫外激射二极管需要做多层量子阱结构，而且所用p-ZnO迁移率较低、稳定性较差。发展结构简单、成本低廉、光增益高的紫外激光二极管具有重要的应用价值。

目前，已有通过共掺杂的方式来得到p型氧化锌薄膜的报道。例如，在氧化锌中掺入镁和锑来形成Mg-Sb共掺杂p型ZnO薄膜，其中镁(Mg)作为ZnO的掺杂剂可以有效地增大ZnO的禁带宽度，于是ZnO中的本征浅施主能级便会远离导带边，从而增大了其电离能，减弱了ZnO的n型导电特性。但是由于ZnO中存在的本征浅施主缺陷的自补偿作用，使得Sb很难被用来掺杂制备p型ZnO材料。

发明内容

本发明提供一种p型氧化锌薄膜的激光组件，以解决现有激光二极管排布需要PCB板，且结构上影响光学质量不高的缺点。

一种p型氧化锌薄膜的激光组件，包括若干组灯条，每组灯条由偶数个激光二极管串联连接而成，所述激光二极管之间通过导线连接，每组灯条之间两两相交并联连接，所述每组灯条相交于中间导线处，若干组灯条相交组成圆形放射形状，所述灯条均匀分布于该圆形放射形状内部，所述中间导线引出一端点，由该端点与外界的电子元器件连接。

进一步的，所述激光二极管为采用镁砷共掺杂的p型氧化锌薄膜二极管，所述激光二极管的结构为，

n型氧化镍薄膜，所述n型氧化镍薄膜形成在金刚石衬底的上表面；镁砷共掺杂p型氧化锌薄膜，所述镁砷共掺杂p型氧化锌薄膜形成在所述n型氧化镍薄膜的上表面；底电极，所述底电极形成在所述n型氧化镍薄膜下表面；顶电极，所述顶电极形成在所述镁砷共掺杂p型氧化锌薄膜的上表面；

所述镁砷共掺杂p型氧化锌薄膜的厚度为350nm，所述镁砷共掺杂p型氧化锌薄膜中Mg的摩尔百分含量是9-10％，砷的摩尔百分含量是1-1.2％；所述n型氧化镍薄膜的厚度为400-500nm。

进一步的，常温下，镁砷共掺杂的p型氧化锌薄膜的压电常数d33大于18pC/N，电阻率大于1010Ω·cm。

更进一步的，所述底电极和顶电极为金、银、铜或ITO。

本发明所带来的有益技术效果为：激光二极管直接通过导线串联连接，各灯条之间两两并联，省去了PCB板就能形成激光组件，同时采用镁砷共掺杂的p型氧化锌薄膜二极管，明显提高了激光二极管的光学质量。

附图说明

图1：本发明具体实施例中激光组件的整体结构示意图。

图2：本发明具体实施例中激光二极管的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

请参考图1，一种p型氧化锌薄膜的激光组件，包括若干组灯条1′，每组灯条1′由偶数个激光二极管串联连接而成，所述激光二极管之间通过导线连接，每组灯条1′之间两两相交并联连接，所述每组灯条1′相交于中间导线处，若干组灯条1′相交组成圆形放射形状，所述灯条1′均匀分布于该圆形放射形状内部，所述中间导线引出一端点2′，由该端点2′与外界的电子元器件连接。

请参考图2，激光二极管为采用镁砷共掺杂的p型氧化锌薄膜二极管，所述激光二极管的结构为，