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294_088-167CP-TW

發佈日期 : 2009-04-28
公告號 352482
專利名稱 具有低遠場散射角紅光半導體雷射元件之製法 (全文下載)
公告/公開日 1999/02/11
證書號 101681
申請日 1997/08/12
申請號 086111535
國際分類 H01L-033/00
公報卷期 26-05
發明人 蔡進耀
申請人 行政院國家科學委員會 台北巿和平東路二段一○六號十八樓
代理人名 陳井星
摘要 本發明為一新型的磷化鎵銦/磷化鋁鎵銦(GaInP/ AlGaInP)可見光分開侷限應變量子井(SCH-S-QW)雷射。其為傳統之分開侷限(SCH)結構垂直結合被動波導結構(passive waveguide structure)。我們使用轉移矩陣法理論設計其最佳結構條件。在此條件下,我們能明顯地降低其遠場垂直散射角(θ┴),從傳統結構的38°降至18°;而其臨界電流僅稍微上升為傳統結構的1.12倍。這種結構具有三大優點:(1) 提高雷射與其它光學元件之光耦合效率,使其實際操作功率增加。(2) 較小的橢圓比使光束更趨向於圓形,省掉在光學儀器上非等向性聚焦的麻煩,更可節省成本。(3) 在傳統的磷化鎵銦/磷化鋁鎵銦(GaInP /AlGaInP)上非等向性聚焦的麻煩,更可節省成本。(3) 在傳統的磷化鎵銦/磷化鋁鎵銦(GaInP/AlGaInP)可見光雷射上,破壞性光學缺陷(COD)是一最嚴重的問題。其降低雷射的壽命,並且限制其最高輸出功率。本結構將光場在共振腔中擴展,因此可降低破壞性光學缺陷(COD)效應,如此可增加雷射的壽命,並且提高其最高輸出功率。因此這種垂直結合被動波導結構之分開侷限應變量子井(SCH-S-QW)可見光雷射有甚多的優點,為往後雷射發展的依據。
專利範圍 1.一種新型的磷化鎵銦/磷化鋁鎵銦(GaInP/AlGaInP)結
構,其係包括:(1)n型砷化鎵(GaAs)基板;(2)0.5?m,
濃度為2ױ018cm-3之n型砷化鎵(GaAs)緩衝層;(3)0.5?
m,濃度為4ױ017cm-3之n型Al0.5In0.5P披覆層;(4)2,
000A,濃度為4ױ017cm-3之n型(Al0.6Ga0.4)0.5In0.5P
被動波導井;(5)7,000A,濃度為4ױ017cm-3之n型Al0.
5In0.5P被動波導能障層;(6)900A,不摻雜之(Al0.6Ga0.
4)0.5In0.5P光侷限層;(7)80A,不摻雜之Ga0.42In0.58P
應變量子井;(8)900A,不摻雜之(Al0.6Ga0.4)0.5In0.5P
光侷限層;(9)7,000A,濃度為5ױ017cm-3之P型Al0.
5In0.5P被動波導能障層;(10)2,000A,濃度為5ױ017cm
-3之P型(Al0.6Ga0.4)0.5In0.5P被動波導井;(11)0.5?m
,濃度為5ױ017cm-3之P型Al0.5In0.5P披覆層;(12)
100A,濃度為1ױ018cm-3之P型GaInP;(13)2,000A濃度
為4ױ019cm-3之P型砷化鎵(GaAs)導電層。
2.如申請專利範圍第1項所述之結構,此種降低遠場散射
角之新型結構,即在傳統磷化鎵銦/磷化鋁鎵銦(GaInP/
A1GaInP)半導盤雷射之披覆層中加入被動波導結構。
3.一種使用於可見光半導體雷射之磷化鎵銦/磷化鋁鎵銦
(GaInP/A1GaInP)結構,其係包括:(1)n型砷化鎵(GaAs)
基板;(2)0.5?m,濃度為2ױ018cm-3之n型砷化鎵(GaAs
)緩衝層;(3)0.5?m,濃度為4ױ017cm-3之n型Al0.5In0
.5P披覆層;(4)2,000A,濃度為4ױ017cm-3之n型(Al0.
6Ga0.4)0.5In0.5P被動波導井;(5)7,000A,濃度為4ל1017cm-3之n型Al0.5In0.5P被動波導能障層;(6)900A,
不摻雜之(Al0.6Ga0.4)0.5In0.5P光侷限層;(7)80A,不
摻雜之Ga0.42In0.58P應變量子井;(8)900A,不摻雜之(
Al0.6Ga0.4)0.5In0.5P光侷限層;(9)7,000A,濃度為5ל1017cm-3之P型Al0.5In0.5P被動波導能障層;(10)2,000A
,濃度為5ױ017cm-3之P型(Al0.6Ga0.4)0.5In0.5P被動
波導井;(11)0.5?m,濃度為5ױ017cm-3之P型Al0.5In0
.5P披覆層;(12)100A,濃度為1ױ018cm-3之P型GaInP;
(13)2,000A濃度為4ױ019cm-3之P型砷化鎵(GaAs)導電層
。圖式簡單說明:第一圖主動波導結合被動波導之磷化鎵
銦/磷化鋁鎵銦(GaInP/A1GaInP)單一量子井雷射之導帶
結構圖。第二圖內部相(在主動波導中)強度及外部相(在
被動波導中)強度之比値隨被動波導之井寬(D)變化之情形
。第三圖隨被動波導之井寬(C)及位障層寬度(D)變化之立
體圖。第四圖最佳條件下,磷化鎵銦/磷化鋁鎵銦(GaInP/
AlGaInP)紅光半導體雷射光其中實線及虛線分別表示具有
被動波導結及不具有被動波導結構之雷射(最佳條件係如
圖3(a)及3(b)所示, C=0.7?m, D=0.2?m)第五圖在最佳
條件下之具有被動波導之磷化鎵銦/磷化鋁鎵銦(GaInP/
AlGaInP)分開侷限應變量子井(SCH-S-QW)可見光半導體雷
射架構。
雜項資料  
專利權異動
專利申
請案號
授權
註記
質權
註記
讓與
註記
繼承
註記
信託
註記
異議
註記
舉發
註記
消滅
日期
撤銷
日期
專利權
始日
專利權
止日
年費有
效日期
年費有
效年次
086111535     19990211 20170811 20110210 12
申請案件狀態
專利申
請案號
狀態異
動日期
案件申
請日期
實體審查
申請日
相關申
請案號
公開號 公告號 證書號 證書型別 狀態異
動資料
086111535 19990211 19970812       352482 101681 發明 初審核准
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