本技術(shù)涉及半導(dǎo)體光電器件領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體激光器芯片。

背景技術(shù)：

1、激光器廣泛應(yīng)用于激光顯示、激光電視、激光投影儀、通訊、醫(yī)療、武器、制導(dǎo)、測(cè)距、光譜分析、切割、精密焊接、高密度光存儲(chǔ)等領(lǐng)域。激光器的各類很多，分類方式也多樣，主要有固體、氣體、液體、半導(dǎo)體和染料等類型激光器；與其他類型激光器相比，全固態(tài)半導(dǎo)體激光器具有體積小、效率高、重量輕、穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、小型化等優(yōu)點(diǎn)。

2、激光器與氮化物半導(dǎo)體發(fā)光二極管存在較大的區(qū)別：

3、1)激光是由載流子發(fā)生受激輻射產(chǎn)生，光譜半高寬較小，亮度很高，單顆激光器輸出功率可在w級(jí)，而氮化物半導(dǎo)體發(fā)光二極管則是自發(fā)輻射，單顆發(fā)光二極管的輸出功率在mw級(jí)；

4、2)激光器的使用電流密度達(dá)ka/cm2，比氮化物發(fā)光二極管高2個(gè)數(shù)量級(jí)以上，從而引起更強(qiáng)的電子泄漏、更嚴(yán)重的俄歇復(fù)合、極化效應(yīng)更強(qiáng)、電子空穴不匹配更嚴(yán)重，導(dǎo)致更嚴(yán)重的效率衰減droop效應(yīng)；

5、3)發(fā)光二極管自發(fā)躍遷輻射，無(wú)外界作用，從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)的非相干光，而激光器為受激躍遷輻射，感應(yīng)光子能量應(yīng)等于電子躍遷的能級(jí)之差，產(chǎn)生光子與感應(yīng)光子的全同相干光；

6、4)原理不同：發(fā)光二極管為在外界電壓作用下，電子空穴躍遷到量子阱或p-n結(jié)產(chǎn)生輻射復(fù)合發(fā)光，而激光器需要激射條件滿足才可激射，必須滿足有源區(qū)載流子反轉(zhuǎn)分布，受激輻射光在諧振腔內(nèi)來(lái)回振蕩，在增益介質(zhì)中的傳播使光放大，滿足閾值條件使增益大于損耗，并最終輸出激光。

7、氮化物半導(dǎo)體激光器存在以下問(wèn)題：光波在側(cè)和橫向的導(dǎo)引機(jī)制及模式調(diào)控復(fù)雜，限制光束質(zhì)量提升。脊波導(dǎo)刻蝕、諧振腔解理、腔面鍍膜等工藝技術(shù)難度大，導(dǎo)致波導(dǎo)損耗和諧振腔光吸收損耗嚴(yán)重。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問(wèn)題之一，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體激光器芯片。

2、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體激光器芯片，包括襯底和外延層，所述外延層設(shè)置于所述襯底的上層，所述外延層的左右兩個(gè)側(cè)面分別為第一腔面和第二腔面，且所述第一腔面位于激光出射方向的遠(yuǎn)端，所述第二腔面位于激光出射方向的近端，所述第一腔面表面鍍有減反射層，所述第二腔面表面鍍有高反射層，所述減反射層包括在第一腔面表面依次鍍?cè)O(shè)的第一子減反射層、多層第二子減反射層和多層第三子減反射層，且所述多層第二子減反射層和多層第三子減反射層依次交替設(shè)置形成周期性結(jié)構(gòu)，所述減反射層的模擬光場(chǎng)分布的電場(chǎng)強(qiáng)度為周期性振蕩分布，且從所述第一子減反射層沿激光出射方向至最外層的第二子減反射層或第三子減反射層的峰值電場(chǎng)強(qiáng)度呈下降趨勢(shì)。

3、優(yōu)選地，所述減反射層在激光波長(zhǎng)為500nm至535nm的反射率為60％至90％，所述高反射層在激光波長(zhǎng)為500nm至535nm的反射率為95％至100％。

4、優(yōu)選地，所述減反射層的層數(shù)為8至15層。

5、優(yōu)選地，所述第一腔面上包括1至3個(gè)峰值電場(chǎng)強(qiáng)度和1至3個(gè)谷值電場(chǎng)強(qiáng)度，所述減反射層上包括2至8個(gè)峰值電場(chǎng)強(qiáng)度和2至8個(gè)谷值電場(chǎng)強(qiáng)度。

6、優(yōu)選地，所述第一子減反射層中包括1個(gè)峰值電場(chǎng)強(qiáng)度，與所述第一子減反射層相鄰的第二子減反射層中包括1個(gè)谷值電場(chǎng)強(qiáng)度，每一層第二子減反射層與其外側(cè)相鄰的第三子減反射層之間的界面區(qū)域包括1個(gè)峰值電場(chǎng)強(qiáng)度，每一層第二子減反射層與其內(nèi)側(cè)相鄰的第三子減反射層之間的界面區(qū)域包括1個(gè)谷值電場(chǎng)強(qiáng)度，最外層的第二子減反射層或第三子減反射層與空氣之間的界面區(qū)域包括1個(gè)峰值電場(chǎng)強(qiáng)度。

7、優(yōu)選地，當(dāng)所述減反射層的層數(shù)為8層時(shí)，從所述第一子減反射層至最外層的第二子減反射層的厚度依次為15nm至35nm、35nm至65nm、45nm至75nm、70nm至90nm、40nm至70nm、50nm至80nm、50nm至80nm、10nm至40nm；

8、當(dāng)所述減反射層的層數(shù)為10層時(shí)，從所述第一子減反射層至最外層的第二子減反射層的厚度依次為45nm至65nm、70nm至85nm、80nm至90nm、60nm至70nm、80nm至90nm、60nm至75nm、80nm至90nm、55nm至75nm、75nm至95nm、50nm至85nm；

9、當(dāng)所述減反射層的層數(shù)為11層時(shí)，從所述第一子減反射層至最外層的第三子減反射層的厚度依次為45nm至65nm、70nm至85nm、80nm至90nm、60nm至70nm、80nm至90nm、60nm至75nm、80nm至90nm、55nm至75nm、75nm至95nm、50nm至85nm、1nm至30nm。

10、優(yōu)選地，所述第一子減反射層為alon，所述第二子減反射層為sinx，所述第三子減反射層為sinx或sio2；

11、或，所述第一子減反射層為alon，所述第二子減反射層為sio2，所述第三子減反射層為ta2o5或sio2。

12、優(yōu)選地，當(dāng)所述減反射層的層數(shù)為8層，第二子減反射層為sio2，第三子減反射層為ta2o5時(shí)，從所述第一子減反射層至最外層的第二子減反射層的四分之一波長(zhǎng)依次為0.3至0.5、0.4至0.8、0.8至1.3、0.8至1.2、0.8至1.2、0.6至1.0、0.9至1.4、0.1至0.5；

13、當(dāng)所述減反射層的層數(shù)為10層，第二子減反射層為sinx，第三子減反射層為sio2時(shí)，從所述第一子減反射層至最外層的第二子減反射層的四分之一波長(zhǎng)依次為0.75至0.85、1.0至2.0、0.9至1.3、0.9至1.3、0.8至1.2、0.9至1.3、0.8至1.2、0.9至1.3、0.8至1.2、1.0至1.5；

14、當(dāng)所述減反射層的層數(shù)為11層，第二子減反射層為sinx，第三子減反射層為sio2時(shí)，從所述第一子減反射層至最外層的第三子減反射層的四分之一波長(zhǎng)依次為0.75至0.85、1.0至2.0、0.9至1.3、0.9至1.3、0.8至1.2、0.9至1.3、0.8至1.2、0.9至1.3、0.8至1.2、1.0至1.5、0.005至0.2。

15、優(yōu)選地，所述外延層包括從下至上依次設(shè)置的下限制層、下波導(dǎo)層、有源層、上波導(dǎo)層、電子阻擋層和上限制層，所述外延層為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。

16、優(yōu)選地，所述襯底包括藍(lán)寶石、硅、ge、sic、aln、gan、gaas、inp、inas、gasb、藍(lán)寶石/sio2復(fù)合襯底、mo、tiw、cuw、cu、藍(lán)寶石/aln復(fù)合襯底、金剛石、石墨烯、藍(lán)寶石/sinx、藍(lán)寶石/sio2/sinx復(fù)合襯底、藍(lán)寶石/sinx/sio2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。

17、本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明在半導(dǎo)體激光器芯片的外延層兩側(cè)腔面分別鍍有減反射層和高反射層。該減反射層包括在第一腔面表面依次鍍?cè)O(shè)的第一子減反射層、多層第二子減反射層和多層第三子減反射層，且所述多層第二子減反射層和多層第三子減反射層依次交替設(shè)置形成周期性結(jié)構(gòu)，所述減反射層的模擬光場(chǎng)分布的電場(chǎng)強(qiáng)度為周期性振蕩分布，且從所述第一子減反射層沿激光出射方向至最外層的第二子減反射層或第三子減反射層的峰值電場(chǎng)強(qiáng)度呈下降趨勢(shì)。本發(fā)明能夠調(diào)控激光器的光場(chǎng)分布，增強(qiáng)光場(chǎng)限制，加快受激輻射超過(guò)自發(fā)輻射，降低激光器的閾值電流密度并提升斜率效率。