[發(fā)明專利]半導(dǎo)體激光芯片及其制造方法

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• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN103956647A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡海;何晉國
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳清華大學(xué)研究院;深圳瑞波光電子有限公司
• 主分類號: H01S5/02
• 分類號: H01S5/02;H01S5/042
• 代理公司: 深圳市鼎言知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44311
• 代理人: 孔麗霞

1.一種半導(dǎo)體激光芯片，包括一襯底，依次磊疊設(shè)于所述襯底一側(cè)的一第一波導(dǎo)層、一有源層、一第二波導(dǎo)層、一第一刻蝕阻擋層、一第三波導(dǎo)層，以及一歐姆接觸層，其特征在于：所述半導(dǎo)體芯片還包括設(shè)于第三波導(dǎo)層和歐姆接觸層之間的一第二刻蝕阻擋層，所述第二刻蝕層完全覆蓋第三波導(dǎo)層，所述歐姆接觸層覆蓋第二刻蝕阻擋層的部分區(qū)域，所述第二刻蝕阻擋層兩端的上表面的部分區(qū)域因未被歐姆接觸層覆蓋而裸露，所述歐姆接觸層的長度和寬度均小于所述半導(dǎo)體芯片的長度和寬度。

2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光芯片，其特征在于：所述第一波導(dǎo)層為一N型半導(dǎo)體層，采用N-摻雜的半導(dǎo)體材料；所述第二波導(dǎo)層為一P型半導(dǎo)體層，采用P-摻雜的半導(dǎo)體材料；所述歐姆接觸層為一重?fù)诫s層。

3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光芯片，其特征在于：所述第三波導(dǎo)層的寬度小于半導(dǎo)體激光芯片的寬度，所述第一阻擋層位于第三波導(dǎo)層兩側(cè)的上表面區(qū)域未被第三波波導(dǎo)層覆蓋而裸露。

4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體激光芯片，其特征在于：所述第三波導(dǎo)層為P型半導(dǎo)體脊形波導(dǎo)層，其截面呈一等腰梯形，包括一底面和一頂面，所述第二刻蝕阻擋層完全覆蓋所述頂面。

5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光芯片，其特征在于：所述半導(dǎo)體激光芯片還包括一P面金屬電極和一N面金屬電極，所述P面金屬電極制作在所述歐姆接觸層上，并完全覆蓋所述歐姆接觸層；所述N面金屬電極制作在所述襯底的另一側(cè)，并完全覆蓋所述襯底。

6.一種半導(dǎo)體激光芯片的制作方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

提供一襯底，利用外延生長的方法在所述襯底一側(cè)依次形成一第一波導(dǎo)層、一有源層、一第二波導(dǎo)層、一第一刻蝕阻擋層、一第三波導(dǎo)層、一第二刻蝕阻擋層，以及一歐姆接觸層；

利用化學(xué)刻蝕的方法刻蝕形成脊形波導(dǎo)層，在所述歐姆接觸層上涂覆光刻膠，在該光刻膠掩蔽下，利用腐蝕液體腐蝕掉未被光刻膠保護(hù)的歐姆接觸層、第二刻蝕阻擋層以及第三波導(dǎo)層的區(qū)域，直至第一刻蝕阻擋層之上，以此得到臺型的脊形波導(dǎo)層；

利用化學(xué)刻蝕的方法區(qū)域性刻蝕歐姆接觸層，在歐姆接觸層中部區(qū)域涂覆光刻膠，利用腐蝕液體腐蝕掉歐姆接觸層兩端的部分區(qū)域直至第二刻蝕阻擋層之上，以此得到條形狀的歐姆接觸層；

在歐姆接觸層上制作P面金屬電極；

在襯底的另一側(cè)制作N面金屬電極。

7.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體激光芯片的制作方法，其特征在于：所述外延生長的方法為分子束外延法或金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相淀積法。

8.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體激光芯片的制作方法，其特征在于：刻蝕形成脊形波導(dǎo)層后，所述第三波導(dǎo)層形成一呈臺型的脊形波導(dǎo)層，其截面呈一等腰梯形，包括一底面和一頂面，所述第二刻蝕阻擋層完全覆蓋所述頂面。

9.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體激光芯片的制作方法，其特征在于：在刻蝕歐姆接觸層后，所述歐姆接觸層被部分腐蝕使所述第二刻蝕阻擋層兩端的上表面的部分區(qū)域裸露。

10.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體激光芯片的制作方法，其特征在于：所述歐姆接觸層被區(qū)域性腐蝕后的剩余面積與所述P面金屬電極的面積相等。