一種半導體激光器，其非吸收窗口的制作步驟為：a)通過光刻技術在介質掩膜上形成周期性的掩膜溝槽；b)在介質掩膜上生長固態擴散膜，并在固態擴散膜上覆蓋一層介質保護膜；c)將外延片置入擴散爐中進行高溫擴散，擴散溫度為500?600℃；d)去除介質掩膜、固態擴散膜及介質保護膜。高溫下，固態擴散膜中的Zn原子會擴散進入外延層，誘導量子阱附近的Al、Ga原子混雜，從而增加擴散區量子阱的帶隙，形成非吸收窗口，使用固態擴鋅形成非吸收窗口技術，提高腔面的抗燒毀能力，工藝更為穩定和均勻，而且安全性也更高。

技術領域

本發明涉及光電子制造技術領域，具體涉及一種半導體激光器。

背景技術

大功率紅光660nm半導體激光器具有體積小、成本低、易于集成等優點，因此被廣泛應用于激光存儲、激光顯示、光動力理療、泵浦飛秒Cr3+:LiSAF及Q開關紫翠玉(Alexandrite)固體激光器等方面。

相比于工業加工及泵浦應用的808nm、915nm等近紅外半導體激光器，大功率660nm的紅光半導體激光器制作難度更大。主要原因是AlGaInP材料體系的限制，有源區及限制層的帶隙差較小，因而對注入載流子的限制能力較差，容易產生泄露電流。這會使半導體激光器的內量子效率降低，功率轉換效率下降。目前報道的大功率紅光半導體激光器的功率轉換效率一般為30-40％，而915nm激光器的轉換效率最高達70％以上。同時AlGaInP材料的熱阻也高于AlGaAs材料，因此紅光半導體激光器不適合用寬波導結構，在高功率下工作時，對腔面的抗燒毀能力要求也更高。文獻已報道的紅光半導體激光器單管額定功率最高在1W左右，遠低于目前已經商用的15W 915nm半導體激光器。

在大功率紅光半導體激光器方面，日本是處于領先地位的。早在2007年，日本住友公司在文獻Uniform and high-power characteristics of AlGaInP-based laserdiodes with 4-inch-wafer process technology.IEEE J Sel Top Quant,2007,13(5):1170-1175中就報道了穩定性及均勻性良好的4英寸工藝線，制作的基橫模660nm紅光半導體激光器可以在75℃及120mW下連續工作上千小時。而在激光顯示用的短波長638nm紅光半導體激光器方面，日本三菱公司在文獻Highly-reliable operation of 638-nm broadstripe laser diode with high wall-plug efficiency for displayapplications.Proc of SPIE,2013,8640:86400E中實現了1W以內的連續輸出。但是在瓦級以上功率輸出的660nm半導體激光器方面卻鮮有報道。只有德國FBH研究所做了一系列研究，他們在文獻20000h reliable operation of 100um stripe width 650nm broad arealasers at more than 1.1W output power.Semicond Sci Technol,2011,26:105011中使用n型AlInP和p型AlGaAs限制層及高導熱的金剛石熱沉，在15℃下實現最高3W的功率輸出，并且在控溫15℃和功率1.1W下老化20000小時。不過金剛石熱沉及低溫控溫設備增加了使用成本，不適合商業化的批量應用。在國內，我們團隊早期也在這方面做過很多研究，在文獻Mg摻雜AlInP限制層窗口結構高功率(3.7W)660nm AlGaInP寬面半導體激光器.人工晶體學報,2009,38(3):597-601中報道了峰值功率3.6W的激光器，但是受限于腔面的光學災變損傷，其工作功率只能在1W以下，而且工作溫度也在20℃以內。

發明內容

本發明為了克服以上技術的不足，提供了一種實現了660nm半導體激光器的瓦級以上功率的連續穩定輸出，并且腔面沒有COD現象的半導體激光器。

本發明克服其技術問題所采用的技術方案是：