CN120674915A - 一种具有自旋极化子层的半导体激光元件 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种具有自旋极化子层的半导体激光元件，包括从下至上依次设置的衬底、下限制层、下波导层、有源层、上波导层和上限制层。本发明在半导体激光元件中的上限制层与上波导层之间设置多层结构的自旋极化子层，并限定每层自旋极化子层的电子迁移率分布特性以及压电极化系数分布特性。自旋极化子层的特定电子迁移率分布和压电极化系数分布形成不对称的离散势垒，调制晶格畸变结构极化，增加电荷偶极动量净积累，调控有源层的压电极化效应，抑制量子限制stark效应，降低有源层的能带倾斜，降低空穴注入带阶，提升电子空穴波函数的交叠几率，提升内量子效率。

Description

一种具有自旋极化子层的半导体激光元件

技术领域

本申请涉及半导体光电器件领域，尤其涉及一种具有自旋极化子层的半导体激光元件。

背景技术

激光器广泛应用于激光显示、激光电视、激光投影仪、通讯、医疗、武器、制导、测距、光谱分析、切割、精密焊接、高密度光存储等领域。激光器的各类很多，分类方式也多样，主要有固体、气体、液体、半导体和染料等类型激光器；与其他类型激光器相比，全固态半导体激光器具有体积小、效率高、重量轻、稳定性好、寿命长、结构简单紧凑、小型化等优点。

激光器与氮化物半导体发光二极管存在较大的区别：

1)激光是由载流子发生受激辐射产生，光谱半高宽较小，亮度很高，单颗激光器输出功率可在W级，而氮化物半导体发光二极管则是自发辐射，单颗发光二极管的输出功率在mW级；

2)激光器的使用电流密度达KA/cm2，比氮化物发光二极管高2个数量级以上，从而引起更强的电子泄漏、更严重的俄歇复合、极化效应更强、电子空穴不匹配更严重，导致更严重的效率衰减Droop效应；

3)发光二极管自发跃迁辐射，无外界作用，从高能级跃迁到低能级的非相干光，而激光器为受激跃迁辐射，感应光子能量应等于电子跃迁的能级之差，产生光子与感应光子的全同相干光；

4)原理不同：发光二极管为在外界电压作用下，电子空穴跃迁到量子阱或p-n结产生辐射复合发光，而激光器需要激射条件满足才可激射，必须满足有源区载流子反转分布，受激辐射光在谐振腔内来回振荡，在增益介质中的传播使光放大，满足阈值条件使增益大于损耗，并最终输出激光。

氮化物半导体激光器存在以下问题：

1)有源层晶格失配与应变大诱导产生强压电极化效应，产生较强的QCSE量子限制Stark效应限制了激光器电激射增益的提高；

2)光波导吸收损耗高，固有碳杂质在p型半导体中会补偿受主、破坏p型等，p型掺杂的离化率低，大量未电离的Mg受主杂质会导致内部光学损耗上升，且激光器的折射率色散，限制因子随波长增加而减少，导致激光器的模式增益降低；

3)p型半导体的Mg受主激活能大、离化效率低，空穴浓度远低于电子浓度、空穴迁移率远小于电子迁移率，且量子阱极化电场提升空穴注入势垒、空穴溢出有源层等问题，空穴注入不均匀和效率偏低，导致量子阱中的电子空穴严重不对称不匹配，电子泄漏和载流子去局域化，空穴在量子阱中输运更困难，载流子注入不均匀，增益不均匀，同时，激光器增益谱变宽，峰值增益下降，导致激光器阈值电流增大且斜率效率降低；

4)激光器价带带阶差增加，空穴在量子阱中输运更困难，载流子注入不均匀，增益不均匀。

发明内容

为解决上述技术问题之一，本发明提供了一种具有自旋极化子层的半导体激光元件。

本发明实施例提供了一种具有自旋极化子层的半导体激光元件，包括从下至上依次设置的衬底、下限制层、下波导层、有源层、上波导层和上限制层，所述上限制层与上波导层之间设置有自旋极化子层，所述自旋极化子层包括从下至上依次设置的第一自旋极化子层、第二自旋极化子层和第三自旋极化子层，所述第一自旋极化子层、第二自旋极化子层和第三自旋极化子层均具有电子迁移率分布特性和压电极化系数分布特性；

所述第一自旋极化子层的电子迁移率具有函数y₁＝A+B*x₁ ²/sinx₁曲线分布，所述第二自旋极化子层的电子迁移率具有函数y₂＝C+D*e^-x2+U*x₂-1曲线分布，所述第三自旋极化子层的电子迁移率具有函数y₃＝F+E*lnx₃-T*x₃+1第一象限曲线分布；

所述第一自旋极化子层的压电极化系数具有函数y₄＝G+H*tanx₁曲线分布；所述第二自旋极化子层的压电极化系数具有函数y₅＝I+J*e^x2-R*x₂-1曲线分布；所述第三自旋极化子层的压电极化系数具有函数y₆＝K+L*lnx₃-S*x₃+1第一象限曲线分布；

其中，x₁为第一自旋极化子层往第二自旋极化子层方向的深度，x₂为第二自旋极化子层往第三自旋极化子层方向的深度，x₃为第三自旋极化子层往上限制层方向的深度。

优选地，所述第一自旋极化子层的电子迁移率为d，第二自旋极化子层的电子迁移率为e，第三自旋极化子层的电子迁移率为f，其中：10(cm2/Vsec)＜e＜f＜d＜20000(cm2/Vsec)。

优选地，所述第一自旋极化子层的压电极化系数为g，第二自旋极化子层的压电极化系数为h，第三自旋极化子层的压电极化系数为i，其中：0.2＜h＜i＜g＜25。

优选地，所述第一自旋极化子层、第二自旋极化子层和第三自旋极化子层还均具有极化光学声子能量分布特性和自发极化系数分布特性；

所述第一自旋极化子层的极化光学声子能量具有函数y₇＝M+N*cotx₁曲线分布，所述第二自旋极化子层的极化光学声子能量具有函数y₈＝ax₂ ²+bx₂+c曲线分布，其中，a＜0，所述第三自旋极化子层的极化光学声子能量具有函数y₉＝mx₃ ²+nx₃+p曲线分布，其中，m＞0；

所述第一自旋极化子层的自发极化系数具有函数y₁₀＝P+Q*cotx₁曲线分布，所述第二自旋极化子层的自发极化系数具有函数y₁₁＝qx₂ ²+rx₂+s曲线分布，其中，q＜0，所述第三自旋极化子层的自发极化系数具有函数y₁₂＝tx₃ ²+ux₃+v曲线分布，其中，t＞0。

优选地，所述第一自旋极化子层的极化光学声子能量为j，第二自旋极化子层的极化光学声子能量为k，第三自旋极化子层的极化光学声子能量为l，其中：20(meV)＜j＜l＜k＜800(meV)。

优选地，所述自旋极化子层为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、金刚石、Y₂NiMnO₆、SnO₂、Mo₆V₉O₄₀、NaMnO₂:Ti、LaAlO₃、KTaO₃、2D-MoS₂@3D-LiFePO₄、2D-WS₂@3D-Ta₂Pd₃Se₈、2D-MnO₃@3D-Ta₂Pt₃Se₈、2D-WTe₂@3D-CoSe₂、2D-CdSe@3D-CdS的任意一种或任意组合。

优选地，所述有源层为阱层和垒层组成的周期结构，周期数为1至3，阱层为InGaN、InN、AlInN、GaN的任意一种或任意组合，厚度为10埃米至100埃米，垒层为GaN、AlGaN、AlInGaN、AlN、AlInN的任意一种或任意组合，厚度为10埃米至150埃米。

优选地，所述下限制层为GaN、AlGaN、InGaN、AlInGaN、AlN、InN、AlInN的任意一种或任意组合，厚度为50nm至5000nm，Si掺杂浓度为1E18cm^-3至1E20cm^-3；

所述上限制层为GaN、AlGaN、AlInGaN、AlN、AlInN的任意一种或任意组合，厚度为20nm至1000nm，Mg掺杂浓度为1E18cm^-3至1E20cm^-3。

优选地，所述下波导层和上波导层为GaN、InGaN、AlInGaN的任意一种或任意组合，厚度为50nm至1000nm，Si掺杂浓度为1E16cm^-3至5E19 cm^-3。

优选地，所述衬底包括蓝宝石、硅、Ge、SiC、AlN、GaN、GaAs、InP、蓝宝石/SiO₂复合衬底、蓝宝石/AlN复合衬底、蓝宝石/SiN_x、蓝宝石/SiO₂/SiN_x复合衬底、镁铝尖晶石MgAl₂O₄、MgO、ZnO、ZrB₂、LiAlO₂和LiGaO₂复合衬底的任意一种。

本发明的有益效果如下：本发明在半导体激光元件中设置多层结构的自旋极化子层，并限定每层自旋极化子层的电子迁移率分布特性以及压电极化系数分布特性。自旋极化子层的特定电子迁移率分布和压电极化系数分布形成不对称的离散势垒，调制晶格畸变结构极化，增加电荷偶极动量净积累，调控有源层的压电极化效应，抑制量子限制stark效应，降低有源层的能带倾斜，降低空穴注入带阶，提升电子空穴波函数的交叠几率，提升内量子效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的具有自旋极化子层的半导体激光元件的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的具有自旋极化子层的半导体激光元件的SIMS二次离子质谱图。

附图标记：

100、衬底，101、下限制层，102、下波导层，103、有源层，104、上波导层，105、上限制层，106、自旋极化子层；

106a、第一自旋极化子层，106b、第二自旋极化子层，106c、第三自旋极化子层。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1和图2所示，本实施例提出一种具有自旋极化子层的半导体激光元件，包括从下至上依次设置的衬底100、下限制层101、下波导层102、有源层103、上波导层104和上限制层105。在该具有自旋极化子层的半导体激光元件中还设置有自旋极化子层106。

具体的，本实施例中，具有自旋极化子层的半导体激光元件从下至上依次设置有衬底100、下限制层101、下波导层102、有源层103、上波导层104和上限制层105。自旋极化子层106设置在上限制层105与上波导层104之间。该自旋极化子层106为多层结构，具体包括第一自旋极化子层106a、第二自旋极化子层106b和第三自旋极化子层106c，并且第一自旋极化子层106a、第二自旋极化子层106b和第三自旋极化子层106c为从下至上依次设置。在该第一自旋极化子层106a、第二自旋极化子层106b和第三自旋极化子层106c中均包括特定的物理特性，具体为电子迁移率分布特性和压电极化系数分布特性，具体表现如下：

电子迁移率分布：

第一自旋极化子层106a的电子迁移率具有函数y₁＝A+B*x₁ ²/sinx₁曲线分布；

第二自旋极化子层106b的电子迁移率具有函数y₂＝C+D*e^-x2+U*x₂-1曲线分布；

第三自旋极化子层106c的电子迁移率具有函数y₃＝F+E*lnx₃-T*x₃+1第一象限曲线分布；

压电极化系数分布：

第一自旋极化子层106a的压电极化系数具有函数y₄＝G+H*tanx₁曲线分布；

第二自旋极化子层106b的压电极化系数具有函数y₅＝I+J*e^x2-R*x₂-1曲线分布；

第三自旋极化子层106c的压电极化系数具有函数y₆＝K+L*lnx₃-S*x₃+1第一象限曲线分布。

其中，x₁为第一自旋极化子层106a往第二自旋极化子层106b方向的深度，x₂为第二自旋极化子层106b往第三自旋极化子层106c方向的深度，x₃为第三自旋极化子层106c往上限制层105方向的深度。

本实施例在半导体激光元件中设置多层结构的自旋极化子层106，并限定每层自旋极化子层106的电子迁移率分布特性以及压电极化系数分布特性。自旋极化子层106的特定电子迁移率分布和压电极化系数分布形成不对称的离散势垒，调制晶格畸变结构极化，增加电荷偶极动量净积累，调控有源层103的压电极化效应，抑制量子限制stark效应，降低有源层103的能带倾斜，降低空穴注入带阶，提升电子空穴波函数的交叠几率，提升内量子效率。

在一些可选地实施例中，第一自旋极化子层106a、第二自旋极化子层106b和第三自旋极化子层106c中的电子迁移率还具有一定的大小关系，具体表现为：第一自旋极化子层106a的电子迁移率为d，第二自旋极化子层106b的电子迁移率为e，第三自旋极化子层106c的电子迁移率为f，其中：10(cm2/Vsec)＜e＜f＜d＜20000(cm2/Vsec)。

在一些可选地实施例中，第一自旋极化子层106a、第二自旋极化子层106b和第三自旋极化子层106c中的压电极化系数还具有一定的大小关系，具体表现为：第一自旋极化子层106a的压电极化系数为g，第二自旋极化子层106b的压电极化系数为h，第三自旋极化子层106c的压电极化系数为i，其中：0.2＜h＜i＜g＜25。

在一些可选地实施例中，第一自旋极化子层106a、第二自旋极化子层106b和第三自旋极化子层106c还均具有极化光学声子能量分布特性和自发极化系数分布特性，具体表现如下：

极化光学声子能量分布：

第一自旋极化子层106a的极化光学声子能量具有函数y₇＝M+N*cotx₁曲线分布；

第二自旋极化子层106b的极化光学声子能量具有函数y₈＝ax₂ ²+bx₂+c曲线分布，其中，a＜0；

第三自旋极化子层106c的极化光学声子能量具有函数y₉＝mx₃ ²+nx₃+p曲线分布，其中，m＞0；

自发极化系数分布：

第一自旋极化子层106a的自发极化系数具有函数y₁₀＝P+Q*cotx₁曲线分布；

第二自旋极化子层106b的自发极化系数具有函数y₁₁＝qx₂ ²+rx₂+s曲线分布，其中，q＜0；

第三自旋极化子层106c的自发极化系数具有函数y₁₂＝tx₃ ²+ux₃+v曲线分布，其中，t＞0。

本实施例在每层自旋极化子层106中设计特定的极化光学声子能量分布特性和自发极化系数分布特性。自旋极化子层106的特定电子迁移率分布和自发极化系数分布形成快速相干自旋交换和自旋轨道分裂，提升谷自旋分裂和自旋极化空穴浓度，提升降低激光器价带带阶差，提升载流子的输运效率和隧穿几率，提升电子和空穴的输运效率及注入有源层103的效率，从而提升激光元件有源层103的辐射复合效率，降低激光元件的激发阈值，提升激光元件的模式增益、峰值增益、光功率和斜率效率。

在一些可选地实施例中，第一自旋极化子层106a、第二自旋极化子层106b和第三自旋极化子层106c中的极化光学声子能量还具有一定的大小关系，具体表现为：第一自旋极化子层106a的极化光学声子能量为j，第二自旋极化子层106b的极化光学声子能量为k，第三自旋极化子层106c的极化光学声子能量为l，其中：20(meV)＜j＜l＜k＜800(meV)。

在一些可选地实施例中，自旋极化子层106为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、金刚石、Y₂NiMnO₆、SnO₂、Mo₆V₉O₄₀、NaMnO₂:Ti、LaAlO₃、KTaO₃、2D-MoS₂@3D-LiFePO₄、2D-WS₂@3D-Ta₂Pd₃Se₈、2D-MnO₃@3D-Ta₂Pt₃Se₈、2D-WTe₂@3D-CoSe₂、2D-CdSe@3D-CdS的任意一种或任意组合。

在一些可选地实施例中，有源层103为阱层和垒层组成的周期结构，周期数为1至3，阱层为InGaN、InN、AlInN、GaN的任意一种或任意组合，厚度为10埃米至100埃米，垒层为GaN、AlGaN、AlInGaN、AlN、AlInN的任意一种或任意组合，厚度为10埃米至150埃米。

在一些可选地实施例中，下限制层101为GaN、AlGaN、InGaN、AlInGaN、AlN、InN、AlInN的任意一种或任意组合，厚度为50nm至5000nm，Si掺杂浓度为1E18cm^-3至1E20cm^-3。

在一些可选地实施例中，上限制层105为GaN、AlGaN、AlInGaN、AlN、AlInN的任意一种或任意组合，厚度为20nm至1000nm，Mg掺杂浓度为1E18cm^-3至1E20cm^-3。

在一些可选地实施例中，下波导层102和上波导层104为GaN、InGaN、AlInGaN的任意一种或任意组合，厚度为50nm至1000nm，Si掺杂浓度为1E16cm^-3至5E19 cm^-3。

在一些可选地实施例中，衬底100包括蓝宝石、硅、Ge、SiC、AlN、GaN、GaAs、InP、蓝宝石/SiO₂复合衬底、蓝宝石/AlN复合衬底、蓝宝石/SiN_x、蓝宝石/SiO₂/SiN_x复合衬底、镁铝尖晶石MgAl₂O₄、MgO、ZnO、ZrB₂、LiAlO₂和LiGaO₂复合衬底的任意一种。

下表为传统半导体激光器元件与本实施例所提出的具有自旋极化子层的半导体激光元件的参数对比，包括斜率效率、阈值电流密度以及光功率呈现传统半导体激光器元件与本实施例所提出的具有自旋极化子层的半导体激光元件的区别：

可以看出，本实施例所提出的具有自旋极化子层的半导体激光元件与传统半导体激光器元件相比提高了斜率效率以及光功率，降低了阈值电流密度，与传统半导体激光器元件相比具有明显的优势。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种具有自旋极化子层的半导体激光元件，包括从下至上依次设置的衬底、下限制层、下波导层、有源层、上波导层和上限制层，其特征在于，所述上限制层与上波导层之间设置有自旋极化子层，所述自旋极化子层包括从下至上依次设置的第一自旋极化子层、第二自旋极化子层和第三自旋极化子层，所述第一自旋极化子层、第二自旋极化子层和第三自旋极化子层均具有电子迁移率分布特性和压电极化系数分布特性；

所述第一自旋极化子层的电子迁移率具有函数y₁＝A+B*x₁ ²/sinx₁曲线分布，所述第二自旋极化子层的电子迁移率具有函数y₂＝C+D*e^-x2+U*x₂-1曲线分布，所述第三自旋极化子层的电子迁移率具有函数y₃＝F+E*lnx₃-T*x₃+1第一象限曲线分布；

所述第一自旋极化子层的压电极化系数具有函数y₄＝G+H*tanx₁曲线分布；所述第二自旋极化子层的压电极化系数具有函数y₅＝I+J*e^x2-R*x₂-1曲线分布；所述第三自旋极化子层的压电极化系数具有函数y₆＝K+L*lnx₃-S*x₃+1第一象限曲线分布；

其中，x₁为第一自旋极化子层往第二自旋极化子层方向的深度，x₂为第二自旋极化子层往第三自旋极化子层方向的深度，x₃为第三自旋极化子层往上限制层方向的深度。

2.根据权利要求1所述的具有自旋极化子层的半导体激光元件，其特征在于，所述第一自旋极化子层的电子迁移率为d，第二自旋极化子层的电子迁移率为e，第三自旋极化子层的电子迁移率为f，其中：10(cm2/Vsec)＜e＜f＜d＜20000(cm2/Vsec)。

3.根据权利要求1所述的具有自旋极化子层的半导体激光元件，其特征在于，所述第一自旋极化子层的压电极化系数为g，第二自旋极化子层的压电极化系数为h，第三自旋极化子层的压电极化系数为i，其中：0.2＜h＜i＜g＜25。

4.根据权利要求1所述的具有自旋极化子层的半导体激光元件，其特征在于，所述第一自旋极化子层、第二自旋极化子层和第三自旋极化子层还均具有极化光学声子能量分布特性和自发极化系数分布特性；

所述第一自旋极化子层的极化光学声子能量具有函数y₇＝M+N*cotx₁曲线分布，所述第二自旋极化子层的极化光学声子能量具有函数y₈＝ax₂ ²+bx₂+c曲线分布，其中，a＜0，所述第三自旋极化子层的极化光学声子能量具有函数y₉＝mx₃ ²+nx₃+p曲线分布，其中，m＞0；

所述第一自旋极化子层的自发极化系数具有函数y₁₀＝P+Q*cotx₁曲线分布，所述第二自旋极化子层的自发极化系数具有函数y₁₁＝qx₂ ²+rx₂+s曲线分布，其中，q＜0，所述第三自旋极化子层的自发极化系数具有函数y₁₂＝tx₃ ²+ux₃+v曲线分布，其中，t＞0。

5.根据权利要求4所述的具有自旋极化子层的半导体激光元件，其特征在于，所述第一自旋极化子层的极化光学声子能量为j，第二自旋极化子层的极化光学声子能量为k，第三自旋极化子层的极化光学声子能量为l，其中：20(meV)＜j＜l＜k＜800(meV)。

6.根据权利要求1所述的具有自旋极化子层的半导体激光元件，其特征在于，所述自旋极化子层为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、金刚石、Y₂NiMnO₆、SnO₂、Mo₆V₉O₄₀、NaMnO₂:Ti、LaAlO₃、KTaO₃、2D-MoS₂@3D-LiFePO₄、2D-WS₂@3D-Ta₂Pd₃Se₈、2D-MnO₃@3D-Ta₂Pt₃Se₈、2D-WTe₂@3D-CoSe₂、2D-CdSe@3D-CdS的任意一种或任意组合。

7.根据权利要求1所述的具有自旋极化子层的半导体激光元件，其特征在于，所述有源层为阱层和垒层组成的周期结构，周期数为1至3，阱层为InGaN、InN、AlInN、GaN的任意一种或任意组合，厚度为10埃米至100埃米，垒层为GaN、AlGaN、AlInGaN、AlN、AlInN的任意一种或任意组合，厚度为10埃米至150埃米。

8.根据权利要求1所述的具有自旋极化子层的半导体激光元件，其特征在于，所述下限制层为GaN、AlGaN、InGaN、AlInGaN、AlN、InN、AlInN的任意一种或任意组合，厚度为50nm至5000nm，Si掺杂浓度为1E18cm^-3至1E20cm^-3；

所述上限制层为GaN、AlGaN、AlInGaN、AlN、AlInN的任意一种或任意组合，厚度为20nm至1000nm，Mg掺杂浓度为1E18cm^-3至1E20cm^-3。

9.根据权利要求1所述的具有自旋极化子层的半导体激光元件，其特征在于，所述下波导层和上波导层为GaN、InGaN、AlInGaN的任意一种或任意组合，厚度为50nm至1000nm，Si掺杂浓度为1E16cm^-3至5E19 cm^-3。

10.根据权利要求1所述的具有自旋极化子层的半导体激光元件，其特征在于，所述衬底包括蓝宝石、硅、Ge、SiC、AlN、GaN、GaAs、InP、蓝宝石/SiO₂复合衬底、蓝宝石/AlN复合衬底、蓝宝石/SiN_x、蓝宝石/SiO₂/SiN_x复合衬底、镁铝尖晶石MgAl₂O₄、MgO、ZnO、ZrB₂、LiAlO₂和LiGaO₂复合衬底的任意一种。