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一種氮化鎵基半導(dǎo)體激光器的制作方法

文檔序號:42326782發(fā)布日期:2025-07-01 19:46閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種氮化鎵基半導(dǎo)體激光器,包括從下至上依次設(shè)置的襯底、下限制層、下波導(dǎo)層、有源層、上波導(dǎo)層和上限制層,其特征在于,所述下限制層包括從下至上依次設(shè)置的第一下限制層、第二下限制層和第三下限制層,所述氮化鎵基半導(dǎo)體激光器還包括多重空位電子聲子調(diào)控層,所述多重空位電子聲子調(diào)控層包括第一多重空位電子聲子調(diào)控層、第二多重空位電子聲子調(diào)控層和第三多重空位電子聲子調(diào)控層,所述第一多重空位電子聲子調(diào)控層設(shè)置在所述第一下限值層與第二下限制層之間,所述第二多重空位電子聲子調(diào)控層設(shè)置在所述第二下限制層與第三下限制層之間,所述第三多重空位電子聲子調(diào)控層設(shè)置在所述第三下限制層與下波導(dǎo)層之間,所述第一多重空位電子聲子調(diào)控層、第二多重空位電子聲子調(diào)控層和第三多重空位電子聲子調(diào)控層均具有電子親和能分布特性和極化光學(xué)聲子能量分布特性;

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鎵基半導(dǎo)體激光器,其特征在于,所述第一多重空位電子聲子調(diào)控層的電子親和能為d,第二多重空位電子聲子調(diào)控層的電子親和能為e,第三多重空位電子聲子調(diào)控層的電子親和能為f,其中:0.1<f<e<d<10。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鎵基半導(dǎo)體激光器,其特征在于,所述第一多重空位電子聲子調(diào)控層的極化光學(xué)聲子能量為j,第二多重空位電子聲子調(diào)控層的極化光學(xué)聲子能量為k,第三多重空位電子聲子調(diào)控層的極化光學(xué)聲子能量為l,其中:30(mev)<j<l<k<800(mev)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鎵基半導(dǎo)體激光器,其特征在于,所述第一多重空位電子聲子調(diào)控層、第二多重空位電子聲子調(diào)控層和第三多重空位電子聲子調(diào)控層還具有電子有效質(zhì)量分布特性和介電常數(shù)分布特性;

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氮化鎵基半導(dǎo)體激光器,其特征在于,所述第一多重空位電子聲子調(diào)控層的電子有效質(zhì)量為g,第二多重空位電子聲子調(diào)控層的電子有效質(zhì)量為h,第三多重空位電子聲子調(diào)控層的電子有效質(zhì)量為i,其中:0.01<g<i<h<5。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氮化鎵基半導(dǎo)體激光器,其特征在于,所述第一多重空位電子聲子調(diào)控層的介電常數(shù)為m,第二多重空位電子聲子調(diào)控層的介電常數(shù)為n,第三多重空位電子聲子調(diào)控層的介電常數(shù)為p,其中:2<n<p<m<20。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鎵基半導(dǎo)體激光器,其特征在于,所述多重空位電子聲子調(diào)控層為gan、ingan、inn、alinn、algan、alingan、aln、gaas、gap、inp、algaas、alingaas、algainp、ingaas、ingaasn、alinas、alinp、algap、ingap、gasb、insb、inas、inassb、algasb、alsb、ingasb、algaassb、ingaassb、sic、ga2o3、bn、金剛石的任意一種或任意組合。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鎵基半導(dǎo)體激光器,其特征在于,所述有源層為阱層和壘層組成的周期結(jié)構(gòu),周期數(shù)為3≥m≥1;

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鎵基半導(dǎo)體激光器,其特征在于,所述下限制層、下波導(dǎo)層、上波導(dǎo)層、上限制層為gan、ingan、inn、alinn、algan、alingan、aln、gaas、gap、inp、algaas、alingaas、algainp、ingaas、ingaasn、alinas、alinp、algap、ingap、gasb、insb、inas、inassb、algasb、alsb、ingasb、algaassb、ingaassb、sic、ga2o3、bn的任意一種或任意組合的任意一種或任意組合。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鎵基半導(dǎo)體激光器,其特征在于,所述襯底包括藍寶石、硅、cuw、mo、tiw、cu、ge、sic、aln、gan、gaas、inp、藍寶石/sio2復(fù)合襯底、藍寶石/aln復(fù)合襯底、藍寶石/sinx、藍寶石/sio2/sinx復(fù)合襯底、鎂鋁尖晶石mgal2o4、mgo、zno、zrb2、lialo2和ligao2復(fù)合襯底的任意一種。


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出了一種氮化鎵基半導(dǎo)體激光器,包括從下至上依次設(shè)置的襯底、下限制層、下波導(dǎo)層、有源層、上波導(dǎo)層和上限制層。本發(fā)明在半導(dǎo)體激光元件中設(shè)置多層結(jié)構(gòu)的多重空位電子聲子調(diào)控層,限定每層多重空位電子聲子調(diào)控層的電子親和能分布特性以及極化光學(xué)聲子能量分布特性,以形成單空位、空位集團與多空位調(diào)控電子聲子結(jié)構(gòu),將電子聲子局域在下限制層與下波導(dǎo)層之間,降低泵浦光與振蕩光之間的光子能量差形成的斯托克斯頻移,降低聲子振動和聲子輸運的熱損耗,提升激光元件的散熱性和改善外延層間熱失配,抑制激光器的熱透鏡效應(yīng)和應(yīng)力雙折射效應(yīng),改善激光光束失真和去極化問題,提升激光光束質(zhì)量因子。

技術(shù)研發(fā)人員:鄧和清,鄭錦堅,尋飛林,藍家彬,鐘志白,楊力勛,胡志勇,曹軍,陳婉君,蔡鑫,劉紫涵,張江勇,李水清
受保護的技術(shù)使用者:安徽格恩半導(dǎo)體有限公司
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/6/30
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