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

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、測距、光譜分析、切割、精密焊接、高密度光存儲等領(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)半導體激光器具有體積小、效率高、重量輕、穩(wěn)定性好、壽命長、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、小型化等優(yōu)點。

2、激光器與氮化物半導體發(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，而氮化物半導體發(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；

4、2)激光器的使用電流密度達ka/cm2，比氮化物發(fā)光二極管高2個數(shù)量級以上，從而引起更強的電子泄漏、更嚴重的俄歇復合、極化效應(yīng)更強、電子空穴不匹配更嚴重，導致更嚴重的效率衰減droop效應(yīng)；

5、3)發(fā)光二極管自發(fā)躍遷輻射，無外界作用，從高能級躍遷到低能級的非相干光，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、氮化物半導體激光器存在以下問題：光波在側(cè)和橫向的導引機制及模式調(diào)控復雜，限制光束質(zhì)量提升。脊波導刻蝕、諧振腔解理、腔面鍍膜等工藝技術(shù)難度大，導致波導損耗和諧振腔光吸收損耗嚴重。

技術(shù)實現(xiàn)思路

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

2、本發(fā)明實施例提供了一種半導體激光器芯片，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設(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分布的電場強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強度呈下降趨勢。

3、優(yōu)選地，所述減反射層在激光波長為500nm至535nm的反射率為60％至90％，所述高反射層在激光波長為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個峰值電場強度和1至3個谷值電場強度，所述減反射層上包括2至8個峰值電場強度和2至8個谷值電場強度。

6、優(yōu)選地，所述第一子減反射層中包括1個峰值電場強度，與所述第一子減反射層相鄰的第二子減反射層中包括1個谷值電場強度，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個峰值電場強度，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個谷值電場強度，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個峰值電場強度。

7、優(yōu)選地，當所述減反射層的層數(shù)為8層時，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、當所述減反射層的層數(shù)為10層時，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、當所述減反射層的層數(shù)為11層時，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，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，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，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、下波導層、有源層、上波導層、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，所述襯底包括藍寶石、硅、ge、sic、aln、gan、gaas、inp、inas、gasb、藍寶石/sio2復合襯底、mo、tiw、cuw、cu、藍寶石/aln復合襯底、金剛石、石墨烯、藍寶石/sinx、藍寶石/sio2/sinx復合襯底、藍寶石/sinx/sio2復合襯底、鎂鋁尖晶石mgal2o4、mgo、zno、zrb2、lialo2和ligao2復合襯底的任意一種。

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設(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分布的電場強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強度呈下降趨勢。本發(fā)明能夠調(diào)控激光器的光場分布，增強光場限制，加快受激輻射超過自發(fā)輻射，降低激光器的閾值電流密度并提升斜率效率。