本公開涉及氮化物半導(dǎo)體激光元件。
背景技術(shù):
1、迄今為止,作為殺菌用途,廣泛使用了254nm紫外線殺菌燈等。但是,若照射到人身上,則有患上皮膚癌、角膜炎的風(fēng)險(xiǎn)。相對(duì)于此,近年來(lái)國(guó)內(nèi)外很多醫(yī)療機(jī)構(gòu)和大學(xué)等報(bào)告了使用了krcl準(zhǔn)分子燈的222nm的紫外線的安全性要高得多。除此之外,也驗(yàn)證了對(duì)新型冠狀病毒有效。應(yīng)用了該krcl準(zhǔn)分子燈的病毒滅活系統(tǒng)在醫(yī)療機(jī)構(gòu)、學(xué)校,公共·商業(yè)設(shè)施、飲食設(shè)施等中能夠不限制人的活動(dòng)地進(jìn)行病毒的滅活,作為能夠貢獻(xiàn)于兼顧流行病的抑制與社會(huì)活動(dòng)的系統(tǒng)而受到關(guān)注。
2、為了進(jìn)一步提高該病毒滅活系統(tǒng)的靜音性或使其小型化,考慮將krcl準(zhǔn)分子燈置換為安裝有半導(dǎo)體發(fā)光元件的半導(dǎo)體發(fā)光裝置的方法。但是,還沒有在222nm附近發(fā)光的半導(dǎo)體發(fā)光元件。因此,考慮利用基于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換元件的高次諧波產(chǎn)生將444nm的光轉(zhuǎn)換為222nm的二次諧波(shg:second?harmonic?generation波)的方法。
3、為了提高shg波的轉(zhuǎn)換效率,作為444nm的光源,需要縱向單模并且高輸出的半導(dǎo)體激光器。一般來(lái)說(shuō),作為縱向單模激光器,利用分布反饋型半導(dǎo)體激光器(dfb-ld:distributed?feedback?laser?diode)。
4、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
5、非專利文獻(xiàn)
6、非專利文獻(xiàn)1:"ingaas/algaas?quantum?well?laterally-coupled?distributedfeedback?laser",japanese?journal?of?applied?physics,volume?43、number?5r,pp.25-49(2004)
7、非專利文獻(xiàn)2:"continuous-wave?operation?of?a?semipolar?ingandistributed-feedback?blue?laser?diode?with?a?first-order?indium?tin?oxidesurface?grating",optics?letters?vol.44pp.3106-3109(2019)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、發(fā)明將要解決的課題
2、作為發(fā)出紫外光、可見光的波長(zhǎng)頻帶的光的半導(dǎo)體發(fā)光元件,廣泛使用了gan類材料。但是,在gan類材料中,難以得到足夠的折射率差,難以增大衍射光柵的光耦合系數(shù)κ。
3、本公開在該狀況下完成,其某一方式的示例性目的之一是提供以縱向單模獲得高輸出的半導(dǎo)體激光元件。
4、用于解決課題的手段
5、本公開的某一方式涉及一種分布反饋型的半導(dǎo)體激光元件。半導(dǎo)體激光元件具備:層疊結(jié)構(gòu),包括gan基板、第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層、發(fā)光層、第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層,形成有脊型波導(dǎo);以及與脊型波導(dǎo)鄰接地形成于兩旁的第一衍射光柵。第一衍射光柵的槽的深度d包含在50nm≤d≤200nm的范圍內(nèi),占空比duty包含在使用了對(duì)衍射光的次數(shù)規(guī)定的常數(shù)a、b、c、n的不等式(1)的范圍內(nèi)。
6、【式1】
7、
8、本公開的另一方式涉及一種分布反饋型的半導(dǎo)體激光元件的制造方法。該制造方法具備如下步驟:形成層疊結(jié)構(gòu),該層疊結(jié)構(gòu)包括gan基板、第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體層、發(fā)光層、第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體層;在層疊結(jié)構(gòu)上形成脊?fàn)顥l紋結(jié)構(gòu);與脊?fàn)顥l紋結(jié)構(gòu)鄰接地形成第一衍射光柵以及在第一衍射光柵的槽的內(nèi)部形成絕緣膜。第一衍射光柵的槽的深度d包含在54.9nm≤d≤200nm的范圍內(nèi),占空比duty包含在使用了對(duì)衍射光的次數(shù)規(guī)定的常數(shù)a、b、c、n的不等式(1)的范圍內(nèi)。
9、另外,即使將以上的構(gòu)成要素任意地組合,或?qū)?gòu)成要素、表現(xiàn)在方法、裝置、系統(tǒng)等間相互置換,也作為本發(fā)明或者本公開的方式而有效。而且,該項(xiàng)目(用于解決課題的手段)的記載并非說(shuō)明本發(fā)明的所有不可缺少的特征,因而,所記載這些特征的子組合也可成為本發(fā)明。
10、發(fā)明效果
11、根據(jù)本公開的某一方式的半導(dǎo)體激光元件,能夠以縱向單模獲得高輸出。
1.一種分布反饋型的半導(dǎo)體激光元件,其特征在于,具備:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光元件,其特征在于,
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光元件,其特征在于,
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光元件,其特征在于,
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光元件,其特征在于,
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體激光元件,其特征在于,
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體激光元件,其特征在于,
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體激光元件,其特征在于,
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體激光元件,其特征在于,
10.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體激光元件,其特征在于,
11.一種發(fā)光裝置,其特征在于,具備:
12.一種分布反饋型的半導(dǎo)體激光元件的制造方法,其特征在于,具備如下步驟:
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造方法,其特征在于,
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的制造方法,其特征在于,