The bottom cladding design of semipolar III-nitride laser diodes is limited by stress relaxation via misfit dislocations that form via the glide of pre-existing threading dislocations (TDs), whereas the top cladding is limited by the growth time and temperature of the p-type layers. These design limitations have individually been addressed by using limited area epitaxy (LAE) to block TD glide in n-type AlGaN bottom cladding layers and by using transparent conducting oxide (TCO) top cladding layers to reduce the growth time and temperature of the p-type layers. In addition, a TCO-based top cladding should have significantly lower resistivity than a conventional p-type (Al)GaN top cladding. In this work, LAE and indium-tin-oxide cladding layers are used simultaneously in a (202¯1) III-nitride laser structure. Lasing was achieved at 446 nm with a threshold current density of 8.5 kA/cm2 and a threshold voltage of 8.4 V.

1.
S.
Nakamura
,
M.
Senoh
,
S.
Nagahama
,
N.
Iwasa
,
T.
Yamada
,
T.
Matsushita
,
H.
Kiyoku
, and
Y.
Sugimoto
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 2
35
,
L74
(
1996
).
2.
D.
Sizov
,
R.
Bhat
,
J.
Wang
,
D.
Allen
,
B.
Poddock
, and
C.
Zah
,
Phys. Status Solidi A: Appl. Res.
210
(
3
),
459
465
(
2013
).
3.
J. S.
Speck
and
S. F.
Chichibu
,
MRS Bull.
34
,
304
(
2009
).
4.
Y.
Zhao
,
R. M.
Farrell
,
Y.
Wu
, and
J. S.
Speck
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
53
,
100206
(
2014
).
5.
L. Y.
Kuritzky
and
J. S.
Speck
,
MRS Commun.
5
,
463
(
2015
).
6.
M. L.
Nakarmi
,
K. H.
Kim
,
J.
Li
,
J. Y.
Lin
, and
H. X.
Jiang
,
Appl. Phys. Lett.
82
,
3041
(
2003
).
7.
S. R.
Jeon
,
Z.
Ren
,
G.
Cui
,
J.
Su
,
M.
Gherasimova
,
J.
Han
,
H. K.
Cho
, and
L.
Zhou
,
Appl. Phys. Lett.
86
,
082107
(
2005
).
8.
S.-N.
Lee
,
J.
Son
,
T.
Sakong
,
W.
Lee
,
H.
Paek
,
E.
Yoon
,
J.
Kim
,
Y.-H.
Cho
,
O.
Nam
, and
Y.
Park
,
J. Cryst. Growth
272
,
455
(
2004
).
9.
T.
Kinoshita
,
T.
Obata
,
H.
Yanagi
, and
S. I.
Inoue
,
Appl. Phys. Lett.
102
,
012105
(
2013
).
10.
A.
Castiglia
,
J. F.
Carlin
, and
N.
Grandjean
,
Appl. Phys. Lett.
98
,
213505
(
2011
).
11.
Y.
Chen
,
H.
Wu
,
E.
Han
,
G.
Yue
,
Z.
Chen
,
Z.
Wu
,
G.
Wang
, and
H.
Jiang
,
Appl. Phys. Lett.
106
,
162102
(
2015
).
12.
H.
Yu
,
E.
Ulker
, and
E.
Ozbay
,
J. Cryst. Growth
289
,
419
(
2006
).
13.
J.
Kim
,
H.
Kim
, and
S. N.
Lee
,
Curr. Appl. Phys.
11
,
S167
(
2011
).
14.
D. H.
Yoon
,
K. S.
Lee
,
J. B.
Yoo
, and
T. Y.
Seong
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
41
,
1253
(
2002
).
15.
M. S.
Oh
,
M. K.
Kwon
,
I. K.
Park
,
S. H.
Baek
,
S. J.
Park
,
S. H.
Lee
, and
J. J.
Jung
,
J. Cryst. Growth
289
,
107
(
2006
).
16.
D.
Bour
,
C.
Chua
,
Z.
Yang
,
M.
Teepe
, and
N.
Johnson
,
Appl. Phys. Lett.
94
,
041124
(
2009
).
17.
C.
Chua
,
Z.
Yang
,
C.
Knollenberg
,
M.
Teepe
,
B.
Cheng
,
A.
Strittmatter
,
D.
Bour
, and
N. M.
Johnson
,
Proc. SPIE
7939
,
793918
(
2011
).
18.
B.
Cheng
,
C. L.
Chua
,
Z.
Yang
,
M.
Teepe
,
C.
Knollenberg
,
A.
Strittmatter
, and
N.
Johnson
,
IEEE Photonics Technol. Lett.
22
,
329
(
2010
).
19.
M. T.
Hardy
,
C. O.
Holder
,
D. F.
Feezell
,
S.
Nakamura
,
J. S.
Speck
,
D. A.
Cohen
, and
S. P.
Denbaars
,
Appl. Phys. Lett.
103
,
081103
(
2013
).
20.
E. A.
Fitzgerald
,
P. D.
Kirchner
,
R.
Proano
,
G. D.
Pettit
,
J. M.
Woodall
, and
D. G.
Ast
,
Appl. Phys. Lett.
52
,
1496
(
1996
).
21.
M. T.
Hardy
,
F.
Wu
,
P.
Shan Hsu
,
D. A.
Haeger
,
S.
Nakamura
,
J. S.
Speck
, and
S. P.
Denbaars
,
J. Appl. Phys.
114
,
183101
(
2013
).
22.
R.
Goldhahn
,
A. T.
Winzer
,
A.
Dadgar
,
A.
Krost
,
O.
Weidemann
, and
M.
Eickhoff
,
Phys. Status Solidi A: Mater. Sci.
204
,
447
(
2007
).
23.
E.
Kioupakis
,
P.
Rinke
, and
C. G.
Van De Walle
,
Appl. Phys. Express
3
,
082101
(
2010
).
24.
R. M.
Farrell
,
D. A.
Haeger
,
P. S.
Hsu
,
K.
Fujito
,
D. F.
Feezell
,
S. P.
Denbaars
,
J. S.
Speck
, and
S.
Nakamura
,
Appl. Phys. Lett.
99
,
171115
(
2011
).
25.
U.
Strauss
,
C.
Eichler
,
C.
Rumbolz
,
A.
Lell
,
S.
Lutgen
,
S.
Tautz
,
M.
Schillgalies
, and
S.
Brüninghoff
,
Phys. Status Solidi C
5
,
2077
(
2008
).
26.
S.
Uchida
,
M.
Takeya
,
S.
Ikeda
,
T.
Mizuno
,
T.
Fujimoto
,
O.
Matsumoto
, and
S.
Goto
,
IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron.
9
,
1252
(
2003
).
27.
T.
Lermer
,
M.
Schillgalies
,
A.
Breidenassel
,
D.
Queren
,
C.
Eichler
,
A.
Avramescu
,
J. M.
Ller
,
W.
Scheibenzuber
,
U.
Schwarz
,
S.
Lutgen
, and
U.
Strauss
,
Phys. Status Solidi A: Appl. Mater. Sci.
207
,
1328
(
2010
).
28.
A. H.
Reading
,
J. J.
Richardson
,
C.-C.
Pan
,
S.
Nakamura
, and
S. P.
DenBaars
,
Opt. Express
20
,
A13
(
2012
).
29.
B. P.
Yonkee
,
R. M.
Farrell
,
J. T.
Leonard
,
S. P.
DenBaars
,
J. S.
Speck
, and
S.
Nakamura
,
Semicond. Sci. Technol.
30
,
075007
(
2015
).
30.
L. A.
Coldren
,
S. W.
Corzine
, and
M. L.
Masanovic
,
Diode Lasers and Photonic Integrated Circuits
(
John Wiley & Sons, Inc.
,
Hoboken, New Jersey
,
2012
).
31.
T.
Kyono
,
Y.
Yoshizumi
,
Y.
Enya
,
M.
Adachi
,
S.
Tokuyama
,
M.
Ueno
,
K.
Katayama
, and
T.
Nakamura
,
Appl. Phys. Express
3
,
011003
(
2010
).
You do not currently have access to this content.