蓝宝石基板退火在1200℃在N2：O2（3：1）开发平台和步形态，理想的III族氮化物生长的分子束外延。在蓝宝石基板上，使用Ga的前生长沉积和解吸的就地处理，被证明是阴性的GaN生长。氮化转化的蓝宝石衬底表面到类似的AlN（失配<2.5％）的横向结构。氮化后的表面的晶格参数不依​​赖于衬底的温度。 AlN成核层生长条件进行了优化，氮化镓生长。理想的Al / N光通量之比被发现是0.6为9纳米厚的成核层。

氧化锌纳米线制备了在Au涂层蓝宝石衬底上通过使用脉冲Nd：YAG激光的ZnO靶在炉中。氧化锌纳米线具有各种尺寸和形状与炉内不同的衬底的位置。的长度和这些氧化锌纳米线的直径为约3-4微米和120-200纳米，分别用扫描电子显微镜（SEM）证实。纳米线的直径控制是通过改变基片的位置来实现。观察到在室温下的纳米线从近带边发射（NBE）紫外发射。的形成机理和对ZnO纳米线的结构和光学特性的基板不同位置的效果进行了讨论。


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与Ⅲ族氮化物化合物半导体激光元件由此形成层在蓝宝石基板浸渍在保持在60℃，一个盐酸基腐蚀剂然后将基材在超声波清洁器装入约10分钟，以便进行中间氧化锌层的选择性蚀刻。作为一个结果，中间氧化锌层除去，形成蓝宝石基片和Si掺杂的n型GaAlN层（n层），它是将半导体激光元件层的最底部部分之间的间隙的网格图案。

在接下来的步骤中，锋利的刀片正上方每个间隙被压缩到氧化硅层沿着线CC，由此三个子层组成的半导体激光元件层被切割的顶面。切割所得到的端面最终将作为一个激光谐振腔的反射镜表面。


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蓝宝石衬底上形成的半导体激光元件层的步骤现在将参考描述的是一个截面AA是部分BB。换句话说，方向被切断，以产生AA截面垂直于该方向上被切断，导致产生部分BB。

在蓝宝石基板冷却到约600℃，三甲基铝（TMA）和氨的温度下（NH3）被供给到形成的氮化铝层18具有约50纳米的蓝宝石基板上具有均匀的厚度。随后，TMA仅停止供给，蓝宝石衬底温度升高到1040℃，然后通过TMA的供给，使三甲基镓（TMG）和硅烷（SiH4）为具有硅掺杂的n型GaAlN层13形成氮化铝层上（n-层）。


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三组氮化物基化合物半导体激光二极管发明的目的是提供一种III族氮化物半导体的在一个蓝宝石衬底，其形成和其上设置有足够高的质量劈裂面，以产生一个更高的激光输出的激光元件层。

三组氮化物基化合物半导体激光二极管发明的目的可以通过一个激光二极管制造的III族氮化物基化合物半导体来实现（; 0≤X≤1;（的Al x Ga-X）yIn1-YN 0≤Y≤1）如要求所定义具有较大的带隙层之间保持的有源层的双异质结结构。


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蓝宝石衬底的氮化铝缓冲层这样的现有技术说明参考文献公开了其中通过在创建p-型传导制造III族氮化物半导体激光器（AlxGayIn1 - x-yN ，包括x = 0的情况下， Y = 0和X = Y = 0） ，通过暴露于电子束。这样的半导体激光器具有形成在其上，反过来，覆盖有在III族氮化物化合物半导体（AlxGayIn1 - x-yN的pn异质结的蓝宝石衬底的氮化铝缓冲层;包括x = 0的情况下， Y = 0和x = Y = 0 ） 。

在未经审查的日本专利公开提出了激光二极管（公开）第Hei- 4 - 242985是由氮化镓基化合物半导体制成（（的Al x Ga -X） yIn1 -YN ; 0≤X≤ 1,0 ≤Y≤ 1） ，用所掺杂的杂质激活层。


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一种激光二极管制成的，其包括蓝宝石衬底上的III族氮化物基化合物半导体层;形成在III族氮化物基化合物半导体多层结构，其中所述基板，所述具有双异 质结结构与设置之间的有源层的多个层结构层具有比有源层，从而使多层结构的III族氮化物组合物是由通式（的Al x Ga-x），其中0≤X≤1和0≤Y≤1 Y输入1-Y N所定义的较大的带隙;其特征在于，所述蓝宝石基板具有对应面对的基板和其功能是作为用于晶体生长的主平面的平面取向说，所述多层结构上形成的所述主面的 蓝宝石基板可直接或在一个中间存在所述缓冲层和反射镜表面被切割形成所述多层结构和所述平行于对应于所述蓝宝石衬底的c轴方向的方向的蓝宝石衬底。

改进的激光二极管是由氮化镓基化合物半导体的（（的Al x Ga-X）yIn1-YN; 0 </ = X </ = 1; 0 </ = Y </ = 1），具有双异质结结构具有具有较大的带隙层之间保持活性层，激光二极管包括通过切割形成的反射镜表面，多层涂层和所述指示蓝宝石衬底平行于（c轴方向）的蓝宝石衬底。另外，在改进的方法中，只有中间氧化锌（ZnO）层是通过湿法蚀刻用的ZnO选择性液体蚀刻剂除去，从而形成在蓝宝石衬底和最底下的子层，所述半导体激光元件层之间的间隙;与所述半导体激光器元件层被切割用的辅助所述间隙20，以切割被用作激光谐振腔的反射镜表面所得到的平面。


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γ-铝酸锂和蓝宝石基板已通过采用有机金属化学气相沉积生长的Zn1非极性-xMgxO薄膜。的Zn1-xMgxO薄膜与不同Mg含量（0≤X≤0.113）通过调整在气相中的镁金属有机前体的分压得到的。 Mg原子结合的电影代锌的能力范围内。无偏析相如MgO或Mg金属在整个的Zn1-xMgxO膜中观察到。的膜的结构表征表明，γ-铝酸锂是一种高级的衬底为蓝宝石的非极性的Zn1-xMgxO薄膜的生长。

外延的Zn1-xMgxO薄膜成功地生长在γ-铝酸锂基板与ZMO劳和ZMO LAO的外延关系。在另一方面，Zn1-xMgxO薄膜既和方位在蓝宝石衬底上获得的Zn1虽然-xMgxO成为主导随着Mg含量。此外，外延的Zn1-xMgxO薄膜的室温下的阴极发光光谱表明的近带边发射的随Mg含量明显蓝移，这表明带隙工程中的γ-铝酸锂衬底上外延非极性的Zn1-xMgxO薄膜。


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在有关氮化镓一维纳米结构和合成以往的研究氧化镓才出现，作为镓源的组成部分之一。在此已成功地合成了批量量氮化镓纳米带的蓝宝石衬底上，从溅射氧化镓薄膜与氨气的直接反应。既没有金属催化剂也不模板在该过程中使用，合成的带状一维纳米结构的详细特征显示，他们单晶六方纤锌矿氮化镓。

通过氮化氧化镓薄膜沉积在蓝宝石衬底合成底物通过射频磁控溅射单晶氮化镓纳米带。纳米带的元件和结构经X-射线衍射（XRD ）研究，扫描电子显微镜（SEM） ，能量色散型X射线（EDX ），透射电子显微镜（TEM）和高分辨透射电子显微镜（HRTEM ） 。该平整光滑带状纳米结构是高品质的单晶六方纤锌矿氮化镓。的厚度和生长的GaN纳米带的宽度与厚度之比分别是在8-15 nm和5-10nm的范围内。


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异形蓝宝石晶体的提拉使用由在一个“循环”或“线性”的增长布置加热元件来实现的电阻加热进行说明。生长设备可容易地拆卸东阳各个钼金属模具被连接到具有一个强度降低的扩散钼 - 钼结合的模具夹持块。的各个处理的优点的描述和后拉晶体的形状的品质芯片顶部温度的影响被提及。

边缘界定薄膜联储增长（EFG） SaphikonTM蓝宝石晶体已经成长并成功加工成窗测量225 x 325毫米，厚度为5.6毫米。 40多个窗口已经完成，并组装成客户的硬件和交付。抛光及涂层的窗户都从1比一门125毫米口径展出的平均传输> 93 ％到< 0.1波有效值5毫米的波前测量（ @ 0.633微米） 。光学测量数据列和晶体生长和抛光工艺的各个方面进行了讨论。


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氧化锌的Br2-O2 ，氯化锌-02 ，和ZnO-H2-H2O-O2化学气相沉积（CVD）系统的研究，以获得对蓝宝石单晶氧化锌作为生长的光波导。该波导是由氧化锌的蓝宝石上的非常薄的溅射沉积的外延层通过使用在ZnO-H2-H2O-O2等温化学气相沉积系统。在垂直于氧化锌薄膜的c轴方向获得的TE0模式传播损耗最小为0.7分贝/厘米。氧化锌对薄溅射的氧化锌膜此化学气相沉积给出了带状光波导的蓝宝石的制造方法，由于在溅射沉积的ZnO片的氧化锌薄膜的选择性生长。

化学气相蓝宝石上（SOS）的低温沉积硅0.25 μm厚植入28Si +和通过炉内退火（FA），并在我们的实验室红外快速热退火（RTA）进行重结晶在固相上。可以同时使用退火方法得到的结晶质量的改善。 FA之后，就很难保持固有的高电阻率值（ Ω 104-105厘米）中观察到的生长的SOS膜，所以改进的过程，不能投入实际使用有效。然而，可以证明，通过适当地调节注入和RTA的条件下，在两种膜质量和膜自动搀杂显著改善可以完成。这项工作介绍了改性双固相外延，其中作为土生土长的SOS薄膜的内在高电阻率被保留的过程。抑制铝自掺杂的机理进行了讨论。


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