[發明專利]一種帶有DBR光柵結構的852nm窄線寬邊發射激光器及其制備方法

在審

• 申請號: 201610028798.X
• 申請日: 2016-01-15
• 公開（公告）號: CN105552714A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 關寶璐;劉儲;李建軍;江孝偉;潘冠中;李鵬濤;劉振揚;楊嘉煒;徐晨
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: H01S5/125
• 分類號: H01S5/125;H01S5/12
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.一種帶有DBR光柵結構的852nm窄線寬邊發射激光器，其特征在于： 該激光器包括p型金屬電極(12)、有源區脊型臺(3)、氮化硅隔離層(11)、 脊型限制光柵(10)、n-GaAs襯底(9)、n型金屬電極(13)；

脊型限制光柵(10)與有源區脊型臺(3)嚴格對準于一條直線上；P型金 屬電極(12)覆蓋于有源區脊型臺(3)上，其余部分用氮化硅隔離層(11)覆 蓋，起到電隔離和保護脊型限制光柵(10)的作用；有源區脊型臺(3)與脊型 限制光柵(10)設置在漸變組分AlGaAs波導層(4)上，其余每層材料依次生 長在n-GaAs襯底(9)上面，n-GaAs襯底(9)下面濺射n型金屬電極(13)。

2.依據權利要求1所述的一種帶有DBR光柵結構的852nm窄線寬邊發射 激光器，該激光器的制備方法，其特征在于：該方法包括如下，

采用金屬有機物化學氣相淀積在n-GaAs襯底上依次生長n-AlGaAs過渡層， n-AlGaAs限制層，漸變組分AlGaAs波導層，InAlGaAs量子阱有源區，漸變組 分AlGaAs波導層，p-AlGaAs限制層，p-AlGaAs過渡層，p-GaAs電極接觸層；

首先利用光刻和選擇性濕法腐蝕相結合的方法制作有源區脊型臺，然后使 用等離子體增強化學氣相淀積(PECVD)生長氮化硅，起到電學隔離作用；

然后利用光刻和選擇性濕法腐蝕相結合的方法在氮化硅層開出光柵區域的 窗口，為后續制作光柵結構做準備；

利用電子束直寫曝光和干法刻蝕相結合的方法，在光柵區域窗口中制作符 合參數要求的脊型DBR光柵結構；

光柵制作完成后，再生長一薄層氮化硅，起到保護光柵的作用；

利用光刻和剝離相結合的方法，在有源區脊型臺上開出電極窗口，制作形 成p型金屬電極；

襯底襯底，濺射n型金屬電極；

解理，鍍膜，燒結，壓焊完成激光器的制作。

3.根據權利要求2所述的一種帶有DBR光柵結構的852nm窄線寬邊發射 激光器的制備方法，其特征在于：該方法的實施過程如下，

步驟1、采用金屬有機物化學氣相淀積在n-GaAs襯底(9)上依次生長 n-AlGaAs過渡層(8)，n-AlGaAs限制層(7)，漸變組分Al_0.5Ga_0.5As-Al_0.3Ga_0.7As 波導層(6)，InAlGaAs量子阱有源區(5)，漸變組分Al_0.3Ga_0.7As-Al_0.5Ga_0.5As 波導層(4)，p-AlGaAs限制層(3)，p-AlGaAs過渡層(2)，p-GaAs電極接觸 層(1)；

步驟2、利用光刻和選擇性濕法腐蝕相結合的方法制作有源區脊型臺，深度 至p-AlGaAs限制層中，不能進入波導層；

步驟3、在步驟2的基礎上使用等離子體增強化學氣相淀積生長氮化硅鈍化 層，起到電隔離的作用；

步驟4、利用光刻和選擇性濕法腐蝕相結合的方法在步驟3的基礎上制作光 柵區窗口；

步驟5、利用電子束直寫曝光和干法刻蝕相結合的方法在步驟4的基礎上， 在光柵區域窗口中制作符合參數要求的脊型DBR光柵結構；

步驟6、在步驟5的基礎上，生長氮化硅薄層，起到保護光柵的作用；

步驟7、利用光刻和剝離技術相結合的方法在步驟6的基礎上濺射沉積p型 金屬電極；

步驟8、襯底減薄，濺射沉積n型金屬電極；

步驟9、解理，鍍膜，燒結，壓焊完成激光器的制作。