蓝光半导体激光器结构及工作原理
时间:2025-09-17
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根据有源区材料的不同,蓝光半导体激光器的半导体材料的带隙宽度不同,因此半导体激光器可以发射不同颜色的光。蓝光半导体激光器的有源区材料是GaN或InGaN。典型的GaN基激光器的结构如图1所示。在z方向上从下到上依次为n电极、GaN衬底、n型A1GaN下限制层、n型hGaN下波导层、多量子阱(MQW)有源区、无意掺杂的hGaN上波导层、p型电子阻挡层(EBL)、p型A1GaN上限制层、p形GaN层和p电极

多量子阱有源区(MQW)的材料折射率最高,有源区两侧材料的折射率呈下降趋势。通过材料的折射率在z方向上以中间高、上下低的分布,可以将z方向上的光场限制在上波导层和下波导层之间。在y方向上,通过蚀刻去除激光器两侧的部分p型层,并沉积一层二氧化硅(SiO2)薄层,最终形成脊结构。二氧化硅和空气的折射率小于p型层的折射率,因此y方向的折射率中间高,两侧低,并且光场被限制在脊的中间。由于y和z方向对光场的限制作用,yz平面中的光场呈现椭圆分布。在x方向上,前腔和后腔表面可以通过机械劈裂或蚀刻形成,并且可以通过蒸发介电膜来调节前腔和后腔表面的反射率。通常,前腔表面的反射率小于后腔表面,以确保激光从前腔表面发射。






