[發明專利]一種制備GaSb基分布反饋激光器中光柵的系統及方法

無效

• 申請號: 201210037646.8
• 申請日: 2012-02-17
• 公開（公告）號: CN102545044A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 王永賓;張晶;徐云;宋國鋒;陳良惠
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01S5/12
• 分類號: H01S5/12
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種制備GaSb基分布反饋激光器中光柵的系統，其特征在于，包括：

一全息曝光系統，用于材料表面光刻膠光柵的制備；

一反應離子刻蝕設備，用于實現光刻膠光柵到GaSb材料系中的光柵轉移。

2.根據權利要求1所述的制備GaSb基分布反饋激光器中光柵的系統，其特征在于，所述全息曝光系統包括：

一光學平臺，用于放置全息曝光系統；

一激光器，用于提供相干光束；

一光開關，用于透過或阻擋光束，從而實現曝光時間長短的控制；

一擴束鏡，用于實現激光光束直徑和發散角的調節；

一針孔，用于濾掉光束的高次諧波；

一準直鏡，用于使由針孔出射的光束準直形成平行光；

一旋轉臺，由準直鏡形成的平行光一部分直接照射在固定于旋轉臺的樣品上，另一部分光經由旋轉臺上的反射鏡反射到樣品上，兩部分光形成干涉。

3.根據權利要求2所述的制備GaSb基分布反饋激光器中光柵的系統，其特征在于，所述激光器為激射波長為325nm的He-Cd激光器。

4.根據權利要求1所述的制備GaSb基分布反饋激光器中光柵的系統，其特征在于，所述反應離子刻蝕設備為PlasmaLab?System100型ICP刻蝕系統。

5.一種制備GaSb基DFB激光器中光柵的方法，其特征在于，包括：

步驟1：調節光學平臺，使光學平臺的臺面平行于水平面；

步驟2：打開激光器的電源，并預熱；

步驟3：調節激光器的出光光束與光學平臺的臺面平行；

步驟4：調節旋轉臺，使激光能夠射到旋轉臺上的反射鏡的中心，調節旋轉臺的偏轉角和傾仰角，使反射鏡反射的光束通過針孔上的小孔返回激光器，并得到所需要的光柵周期；

步驟5：調節準直鏡的高低，其偏轉角和傾仰角使得從準直鏡返回的光束能經過針孔的小孔；

步驟6：調節擴束鏡的位置，使擴束鏡與準直鏡的距離為擴束鏡焦距與準直鏡焦距之和；

步驟7：調節針孔上下左右的位置，使出射光束光斑為圓形，光斑外圍對稱；

步驟8：在GaSb基DFB激光器材料表面用勻膠臺進行勻膠；

步驟9：采用全息曝光系統進行相應劑量的曝光，降低空氣擾動與外界震動的影響，以提高曝光的穩定性；

步驟10：對經過曝光處理的樣品進行顯影和定影，得到相應的光刻膠光柵形貌；

步驟11：對樣品進行后烘，利用等離子體去膠機去除底膠；

步驟12：將已后烘的樣品放入反應離子刻蝕設備的反應室內；

步驟13：通過氣體質量流量計控制反應氣體的流量、射頻功率及反應氣壓；

步驟14：調節刻蝕時間，實現光刻膠光柵到GaSb材料系中的光柵轉移。

6.根據權利要求5所述的制備GaSb基分布反饋激光器中光柵的方法，其特征在于，步驟2中所述預熱，時間為30-60分鐘。

7.根據權利要求5所述的制備GaSb基分布反饋激光器中光柵的方法，其特征在于，步驟8中所述勻膠，是先預甩3000轉/分，再勻甩5000轉/分，光刻膠為S9912光刻膠，光刻膠厚為120nm。

8.根據權利要求5所述的制備GaSb基分布反饋激光器中光柵的方法，其特征在于，步驟9中所述全息曝光系統是325nm全息曝光系統，且該全息曝光系統中He-Cd激光器的功率為50mW。

9.根據權利要求5所述的制備GaSb基分布反饋激光器中光柵的方法，其特征在于，步驟10中所述對經過曝光處理的樣品進行顯影和定影，顯影液為四甲基氫氧化銨∶去離子水＝1∶4(體積比)混合成的顯影液。

10.根據權利要求5所述的制備GaSb基分布反饋激光器中光柵的方法，其特征在于，步驟11中所述后烘是在120℃烘箱中烘20分鐘；所述利用等離子體去膠機去除底膠，所用功率為9W。

11.根據權利要求5所述的制備GaSb基分布反饋激光器中光柵的方法，其特征在于，步驟12中所述反應離子刻蝕設備為PlasmaLab?System100型ICP刻蝕系統。

12.根據權利要求5所述的制備GaSb基分布反饋激光器中光柵的方法，其特征在于，步驟13中所述反應氣體的流量為30sccm，射頻功率為20W，反應氣壓為4mTorr。

13.根據權利要求5所述的制備GaSb基分布反饋激光器中光柵的方法，其特征在于，步驟14中所述調節刻蝕時間為12秒。