[实用新型]一种量子阱层结构及半导体激光器

说明书

本实用新型提供一种量子阱层结构及半导体激光器，该量子阱层结构包括：第一混合层及第二混合层，第一混合层的材料为InAlGaAs，且In、Al、Ga、As的组分比值为y:z:(1‑y‑z):1；第二混合层的材料为AlGaAs，且Al、Ga、As的组分比值为x:1‑x:1。在量子阱层结构的厚度不变的情况下，将现有技术的单层量子阱层结构量分成多层。通过控制量子阱层结构中的In组分的量，从而控制具有In组分的第一混合层的厚度及第二混合层的厚度，确保第一混合层的材料不会由于晶格失配产生位错；该量子阱层结构应用于半导体激光器中，也不会导致半导体激光器的阈值电流，内量子效率，斜率效率等参数发生变化；在保持原有半导体激光器输出的各器件参数不变的情况下，提高半导体激光器的可靠性。

技术领域

本实用新型涉及半导体激光器技术领域，具体涉及一种量子阱层结构及半导体激光器。

背景技术

量子阱半导体激光器是有源层非常薄，而产生量子尺寸效应的异质结半导体激光器。根据有源区内阱的数目可分为单量子阱和多量子阱激光器。量子阱激光器在阈值电流、温度特性、调制特性、偏振特性等方面都显示出很大的优越性，被誉为理想的半导体激光器，是光电子器件发展的突破口和方向。其中，量子阱激光器中改变量子阱层的厚度，会明显改变激光器的其他性能参数，如阈值电流，内量子效率，斜率效率等。

如图1所示为现有的半导体激光器的量子阱层结构，其结构包括一层InAlGaAs层。在该结构中，当量子阱层材料中各组分的含量变化时，量子阱层材料的晶格常数也会发生变化，量子阱层可能处于压应变状态，在生长过程中容易出现由于晶格失配产生位错的问题，该量子阱层结构应用于半导体激光器中，也会导致半导体激光器的阈值电流，内量子效率，斜率效率等器件参数发生变化。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种量子阱层结构及半导体激光器，以解决量子阱层材料中各组分的含量变化时，量子阱层材料的晶格常数会发生变化，量子阱层可能处于压应变状态，在生长过程中容易出现由于晶格失配产生位错的问题；以及该量子阱层结构应用于半导体激光器中，也会导致半导体激光器的阈值电流，内量子效率，斜率效率等器件参数发生变化的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种量子阱层结构，包括：第一混合层及第二混合层，按照第二混合层、第一混合层、第二混合层的顺序层叠设置，其中，所述第一混合层的材料为InAlGaAs，且In、Al、Ga、As的组分比值为y:z:(1-y-z):1；所述第二混合层的材料为AlGaAs，且Al、Ga、As的组分比值为 x:1-x:1；其中，y表征InAlGAs中In组分的含量；z表征InAlGaAs中Al组分的含量；1-y-z表征InAlGaAs中Ga组分的含量；x表征AlGaAs中Al组分的含量。

可选的，所述第一混合层的能带宽度与第二混合层的能带宽度相等。

可选的，所述第一混合层的厚度与第二混合层的厚度之和为一固定值。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种半导体激光器，包括：依次层叠设置的衬底、第二欧姆接触层、第二过渡层、第二限制层、第二波导层、量子阱层结构、第一波导层，第一限制层，第一过渡层和第一欧姆接触层；其中，所述量子阱层结构为如第一方面所述的量子阱层结构。

可选的，所述第一限制层、所述第一过渡层、所述第一欧姆接触层为P型掺杂，所述第二限制层、所述第二过渡层、所述第二欧姆接触层、所述衬底为 N型掺杂。

可选的，所述衬底的材质为GaAs。

可选的，第一欧姆接触层和第二欧姆接触层的材质为GaAs。

可选的，所述第一限制层和第二限制层的材质为AlGaAs或AlGaInP。

可选的，所述第一波导层和第二波导层的材质为AlGaAs或GaInP。

本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：