[發(fā)明專利]一種1．55微米波長GaAs基微腔激光器制備方法及裝置在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201710154807.4 | 申請(qǐng)日： | 2017-03-15 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN107026390A | 公開（公告）日： | 2017-08-08 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 王俊;馬星;成卓;胡海洋;楊澤園;樊宜斌;張然;黃永清;任曉敏 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 北京郵電大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | H01S5/10 | 分類號(hào)： | H01S5/10;H01S5/34;H01S5/343 |
| 代理公司： | 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11002 | 代理人： | 湯財(cái)寶 |
| 地址： | 100876*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 55 微米 波長 gaas 基微腔 激光器 制備 方法 裝置 | ||
1.一種1.55微米波長GaAs基微腔激光器制備方法，其特征在于，包括：
S1、在單晶GaAs襯底一側(cè)依次外延生長緩沖層、限制層、下波導(dǎo)層、多量子阱有源區(qū)、上波導(dǎo)層和歐姆接觸層；
S2、在所述歐姆接觸層上制作圖形掩膜層，并以所述圖形掩膜層為掩膜制作微腔；
S3、在所述微腔表面沉積SiNx薄膜，并在所述微腔上制作側(cè)向介電限制層，在所述微腔頂層制作SiO2絕緣層；
S4、在所述SiO2絕緣層上制作p電極，在所述GaAs襯底另一側(cè)制作n電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的1.55微米波長GaAs基微腔激光器制備方法，其特征在于，在步驟S1中，所述GaAs襯底為n型GaAs襯底。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的1.55微米波長GaAs基微腔激光器制備方法，其特征在于，在步驟S1中，所述緩沖層包括依次層疊的n型GaAs高溫緩沖層、InP低溫緩沖層和n型InP高溫緩沖層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的1.55微米波長GaAs基微腔激光器制備方法，其特征在于，所述步驟S1具體包括：
S11、通過MOCVD方法，在720℃溫度下，生長300nm厚的n型Si摻雜GaAs緩沖層；
S12、將溫度降到450℃，通過MOCVD方法，生長15nm厚的InP低溫緩沖層；
S13、將溫度調(diào)至655℃，通過MOCVD方法在InP低溫緩沖層上依次生長1000nm～1500nm厚的n型Si摻雜的InP高溫緩沖層，所述InP高溫緩沖層生長結(jié)束后，在氫氣和磷烷混合氣體氛圍中進(jìn)行原位熱循環(huán)退火；
S14、將溫度調(diào)至655℃，通過MOCVD方法在InP高溫緩沖層上依次生長300nm～500nm厚的n型Si摻雜的InP限制層、80nm～100nm厚的InGaAsP下波導(dǎo)層、多量子阱有源區(qū)、80nm～100nm厚的InGaAsP上波導(dǎo)層、1300nm～1500nm厚p型摻雜InP限制層和150nm～300nm厚的p型重?fù)诫s的InGaAs歐姆接觸層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的1.55微米波長GaAs基微腔激光器制備方法，其特征在于，所述步驟S14中，所述多量子阱有源區(qū)包括5層5nm的InGaAs阱層和6層10nm的InGaAsP壘層，所述阱層和壘層交替層疊，所述第一層壘層生長于n型InGaAsP下波導(dǎo)層上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的1.55微米波長GaAs基微腔激光器制備方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括：
通過PECVD方法在歐姆接觸層上生長SiO2薄膜，并利用ICP刻蝕方法刻蝕SiO2薄膜，以光刻膠為掩膜將光刻膠上的腔體圖形轉(zhuǎn)移至SiO2薄膜上，制得SiO2圖形掩膜層；
以SiO2圖形掩膜層為掩膜，用ICP刻蝕方法將SiO2薄膜上的腔體圖形轉(zhuǎn)移至GaAs外延片上，刻蝕微腔腔體，并將頂層殘留的SiO2去除。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的1.55微米波長GaAs基微腔激光器制備方法，其特征在于，所述步驟S3具體包括：
S31、通過PECVD方法在所述微腔表面沉積一層200nm厚的SiNx薄膜；
S32、采用勻膠機(jī)以4000rpm～5000rpm轉(zhuǎn)速分兩次在SiNx薄膜上進(jìn)行BCB勻膠，通過RIE方法將微腔頂部的BCB薄膜去除；
S33、使用PECVD方法，在微腔頂層沉積一層400nm厚的SiO2絕緣層。
8.一種1.55微米波長GaAs基微腔激光器，其特征在于，包括單晶GaAs襯底，所述GaAs襯底一側(cè)上依次外延生長有緩沖層、n型摻雜InP限制層、InGaAsP下波導(dǎo)層，多量子阱有源區(qū)、上波導(dǎo)層、p型摻雜InP限制層和p型歐姆接觸層；所述多量子阱有源區(qū)包括5層InGaAs阱層和6層InGaAsP壘層，所述InGaAs阱層和InGaAsP壘層交替層疊，所述第一層壘層生長于n型InGaAsP下波導(dǎo)層上；所述GaAs外延片上刻蝕有回音壁模式的微腔結(jié)構(gòu)。
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