[發明專利]異質掩埋激光器的制作方法

有效

• 申請號: 201010196147.4
• 申請日: 2010-06-02
• 公開（公告）號: CN101888060A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發明（設計）人: 王寶軍;朱洪亮;趙玲娟;王圩;潘教青;陳娓兮;梁松;邊靜;安心;王偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01S5/227
• 分類號: H01S5/227;H01S5/323
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 湯保平

技術領域

本發明屬于半導體器件制作技術領域，特別是指一種異質掩埋(BH)激光器的制作方法，其是在激光器制造過程中阻止金屬Zn+離子對其有源層即激光發射區的侵犯，起到保護作用。

背景技術

隨著光纖通訊技術的發展，光電子產業化的到來，各種類型結構的光電子器件產品相繼問世，器件品質也在逐步提高。作為光纖通信系統中關鍵部件的1.3/1.5um激光器，作為信號傳輸中繼更是不可或缺。器件參數指標在滿足通信系統要求的同時，器件工作的穩定性就尤為重要。

目前上述激光器器件的結構大致有兩種，一種為脊形波導型結構，一種為平面掩埋型結構。脊形波導型結構優點在于工藝較為簡單，但器件特性參數較平面掩埋型結構器件稍遜，并且耦合封裝時效率較低。而平面掩埋型結構的各項特性參數均較為理想，其易于耦合封裝，效率很高，缺點就是器件老化壽命不穩定。所以解決平面掩埋型器件結構的穩定性是我們必須要考慮的問題。

通常人們在材料表面上通過MOCVD生長技術生長有源層后，通過光刻辦法刻蝕出微米級有源層條型臺面；用MOCVD在微米級條型臺面周圍先掩埋生長摻Zn的P-InP層再生長摻銻的N-InP層，形成反向PN結作為電流限制層；再通過套刻技術將微米級有源層條型臺面的N-InP層刻蝕盡；最后，用MOCVD生長2um厚度摻Zn+離子的P-InP電流注入層。但在微米級條型臺面周圍生長第一層p-InP時，摻雜Zn+離子對微米級臺面兩側有源層的(111)面，特別是(111)In界面有非常大的侵犯作用，進而影響器件的核心即有源層，成為影響芯片工作穩定性的重要因素。

發明內容

本發明目的在于提供一種異質掩埋(BH)激光器的制作方法，其可阻止金屬Zn+離子對其有源層的侵犯，對有源區起到保護作用。

本發明提供一種異質掩埋激光器的制作方法，包括如下步驟：

步驟1：在襯底上生長有源層，作為激光器件的發射區；

步驟2：在有源層的表面生長SiO₂層，在刻蝕及MOCVD生長過程中起保護作用；

步驟3：光刻，在SiO₂層表面的兩側，將SiO₂層和有源層刻蝕掉，使中間形成微米級脊型臺面，光刻后的有源層成為激光器件的發射區；

步驟4：用MOCVD技術，在脊型臺面的兩側依次生長本征InP層、反向P-InP結電流限制層和N-InP結電流限制層，使脊型臺面上形成溝道；

步驟5：去掉脊型臺面表面上的SiO₂層；

步驟6：用MOCVD技術，在溝道內、去掉SiO₂層的脊型臺面上及N-InP結電流限制層的表面生長P-InP電流注入層，完成器件的制作。

其中步驟2所述的在有源層表面生長SiO₂層是采用PECVD設備生長，SiO₂層的厚度為90-110nm。

其中步驟3所述刻蝕出的脊型臺面的寬度為1.5um-2.0um；脊型臺而的刻蝕深度到達襯底內，距離為1um以內。

其中步驟3光刻中還包括一腐蝕的步驟，其是采用飽和嗅水零度腐蝕15s。

其中步驟4所述的本征InP層的厚度為0.8um-1.0um；P-InP層50的厚度為0.8um-1.0um；N-InP層60的厚度為0.8um-1.0um。

其中步驟6中的P-InP電流注入層的厚度為2-3um。

附圖說明

為進一步說明本發明的技術特征，結合以下附圖，對本發明作一詳細的描述，其中：

圖1(a)至圖1(f)為本發明的流程圖；

具體實施方式

請參閱圖1(a)至圖1(f)所示，本發明提供一種異質掩埋激光器的制作方法，包括如下步驟：

步驟1：在襯底10上生長有源層20，用MOCVD技術生長有源層20作為激光器件的發射區，波長一般為1.3um或1.5um；如圖1(a)所示。

步驟2：在有源層20的表面生長SiO₂層30，在刻蝕及MOCVD生長過程中起保護作用；所述的在有源層20表面生長SiO₂層30是采用PECVD設備生長，SiO₂層30的厚度為90-110nm；SiO₂的厚度要均勻，不宜過厚。如圖1(b)所示。