【技術實現步驟摘要】
本專利技術實施例涉及半導體激光器，尤其涉及一種半導體深紫外激光器及其制備方法。
技術介紹
1、半導體紫外激光器在紫外固化、紫外激光金屬加工、生物技術以及其他激光加工等方面有著廣泛的應用。近年來，隨著紫外激光器技術的不斷發展，其輸出功率從幾百毫瓦到幾瓦之間，目前研究的主要挑戰依然是增加半導體紫外激光器的光輸出功率。
2、基于algan材料體系的半導體深紫外激光器件領域，光學損耗嚴重影響著激光器的功率，影響光學損耗的因素如外延生長缺陷、光場位置、載流子吸收等。其中p型區的光吸收比較顯著，p型區的光吸收顯著的增加了光損耗，嚴重降低了激光效率。
技術實現思路
1、本專利技術提供了一種半導體深紫外激光器及其制備方法，在上限制層生長時，采用生長氣氛漸變結合生長溫度漸變，實現第二限制層的折射率漸變，提升了限制層晶體質量，提高了激光器的激光效率和可靠性。
2、第一方面，本專利技術提供了一種半導體深紫外激光器的制備方法，所述制備方法包括：
3、提供襯底；
4、在所述襯底的一側依次制備第一限制層、第一波導層、量子阱有源層、第二波導層和電子阻擋層；
5、采用氮氣和氫氣的混合氣體做載氣，控制氮氣和氫氣的濃度漸變和控制生長溫度漸變，在所述電子阻擋層遠離所述襯底的一側制備具有復合功能的第二限制層；其中，沿著所述第二限制層的生長方向，所述第二限制層中鋁原子的摻雜濃度漸變，且所述第二限制層的折射率漸變。
6、可選的，控制氮氣和氫氣的濃度漸變，
7、控制氮氣在混合氣體中的氣體濃度占比逐漸增加，控制氫氣在混合氣體中的氣體濃度逐漸減少。
8、可選的，氮氣在混合氣體中的氣體濃度占比從0逐漸增加到1/3；氫氣在混合氣體中的氣體濃度占比從1逐漸減小到2/3。
9、可選的，控制生長溫度漸變，包括：
10、控制反應生長溫度逐漸升高，直至第二限制層生長形成。
11、可選的，所述反應生長溫度的范圍為950℃～1050℃。
12、可選的，在所述電子阻擋層遠離所述襯底的一側制備具有復合功能的第二限制層，包括：
13、在所述第二限制層生長過程中，摻雜鋁原子和鎂原子，且控制鋁原子的摻雜濃度逐漸減小，控制鎂原子的摻雜濃度不變。
14、可選的，所述第二限制層中鋁原子的摻雜濃度范圍為60％～20％。
15、可選的，控制所述第二限制層的厚度范圍為30nm～100nm；控制所述第二限制層的起始膜層與結束膜層之間折射率的斜率的相對值在1.25～2.5之間。
16、可選的，在所述電子阻擋層遠離所述襯底的一側制備具有復合功能的第二限制層之后，還包括：
17、去除襯底，在所述第一限制層遠離所述第一波導層的一側制備第一電極，在所述第二限制層遠離所述電子阻擋層的一側制備第二電極。
18、基于同一個專利技術構思，第二方面，本專利技術實施例還提供了一種半導體深紫外激光器，采用第一方面提供的所述的半導體深紫外激光器的制備方法制備，包括依次設置的第一限制層、第一波導層、量子阱有源層、第二波導層、電子阻擋層和具有復合功能的第二限制層；
19、第一電極，位于所述第一限制層遠離所述第一波導層的一側；
20、第二電極，位于所述第二限制層遠離所述電子阻擋層的一側；
21、其中，所述具有復合功能的第二限制層采用氮氣和氫氣的混合氣體做載氣，控制氮氣和氫氣的濃度漸變和控制生長溫度漸變，在所述電子阻擋層遠離所述襯底的一側制備具有復合功能的第二限制層；其中，沿著所述第二限制層的生長方向，所述第二限制層中鋁原子的摻雜濃度漸變，且所述第二限制層的折射率漸變。
22、綜上，本專利技術提供的半導體深紫外激光器的制備方法，針對深紫外激光器光吸收損耗問題，優化第二限制層生長方式，采用生長氣氛漸變結合生長溫度漸變，實現第二限制層的折射率漸變，提升限制層晶體質量，從而實現了mg摻雜優化，降低了工作電壓，減少了載流子吸收，提升了載流子注入效率，同時減少了p型光吸收損耗，實現了激光器的斜率效率提升，并提高了器件的可靠性。
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1.一種半導體深紫外激光器的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，控制氮氣和氫氣的濃度漸變，包括：
3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，氮氣在混合氣體中的氣體濃度占比從0逐漸增加到1/3；氫氣在混合氣體中的氣體濃度占比從1逐漸減小到2/3。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，控制生長溫度漸變，包括：
5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述反應生長溫度的范圍為950℃～1050℃。
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述電子阻擋層遠離所述襯底的一側制備具有復合功能的第二限制層，包括：
7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第二限制層中鋁原子的摻雜濃度范圍為60％～20％。
8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，控制所述第二限制層的厚度范圍為30nm～100nm；控制所述第二限制層的起始膜層與結束膜層之間折射率的斜率的相對值在1.25～2.5之間。
9.根據權利要求1所述的
10.一種半導體深紫外激光器，采用權利要求1-9任一項所述的半導體深紫外激光器的制備方法制備，其特征在于，包括依次設置的第一限制層、第一波導層、量子阱有源層、第二波導層、電子阻擋層和具有復合功能的第二限制層；
...【技術特征摘要】
1.一種半導體深紫外激光器的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，控制氮氣和氫氣的濃度漸變，包括：
3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，氮氣在混合氣體中的氣體濃度占比從0逐漸增加到1/3；氫氣在混合氣體中的氣體濃度占比從1逐漸減小到2/3。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，控制生長溫度漸變，包括：
5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述反應生長溫度的范圍為950℃～1050℃。
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述電子阻擋層遠離所述襯底的一側制備具有復合功能的第二限制層，包括：
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