[發明專利]一種基于3D打印的GaAs基邊發射激光器制備方法

在審

• 申請號: 201710414669.9
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN107069431A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 許并社;賈志剛;馬淑芳;梁建;董海亮
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: H01S5/323
• 分類號: H01S5/323
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙)14100
• 代理人: 朱源

1.一種基于3D打印的GaAs基邊發射激光器制備方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）在GaAs襯底上生長邊發射半導體激光器外延結構；

（2）利用光刻技術在外延結構表面曝光形成臺面圖形，利用干法刻蝕技術刻蝕出臺面，使得臺面側壁垂直陡峭，然后利用濕法刻蝕技術進一步修飾臺面邊緣，使臺面側壁光滑，減少光在臺面側壁的損耗；

（3）利用3D打印技術制備絕緣鈍化層；

（4）利用3D打印技術制備P面電極；

（5）對GaAs襯底進行減薄拋光；

（6）利用3D打印技術制備N面電極；

（7）在高真空中劃片，形成單管芯片或陣列芯片，然后在同樣的高真空下蒸鍍腔面鈍化層，以防激光器腔面被氧化；

（8）利用3D打印技術進行腔面鍍膜，完成芯片制備。

2.根據權利要求1所述的一種基于3D打印的GaAs基邊發射激光器制備方法，其特征在于步驟（1）中制備的外延結構可以是面向中小功率激光器的窄波導外延結構，也可以是面向大功率激光器的寬波導外延結構，外延結構中的上下波導層既可以是對稱結構，也可以是非對稱波導結構。

3.根據權利要求1或2所述的一種基于3D打印的GaAs基邊發射激光器制備方法，其特征在于外延結構生長是利用金屬有機化學氣相沉積或分子束外延技術來實現，以保證外延材料質量。

4.根據權利要求1或2所述的一種基于3D打印的GaAs基邊發射激光器制備方法，其特征在于步驟(3)(4)(6)(8)所述的利用3D打印制備絕緣鈍化層、P面電極、N面電極、腔面鍍膜的過程均分為三步：3D建模、3D打印、樣品修正。

5.根據權利要求1或2所述的一種基于3D打印的GaAs基邊發射激光器制備方法，其特征在于步驟(3)所述絕緣鈍化層的制備過程分為三步：第一步，利用3D建模軟件建立絕緣鈍化層3D模型，絕緣鈍化層覆蓋整個外延片表面，只在上臺面表面留出開孔，用于制備P面電極，開孔面積小于臺面面積；第二步，3D打印絕緣鈍化層；第三步，修飾絕緣鈍化層，使開孔邊緣平滑整齊。

6.根據權利要求1或2所述的一種基于3D打印的GaAs基邊發射激光器制備方法，其特征在于步驟(4)所述利用3D打印技術制備的P面電極與臺面對齊，面積小于臺面；步驟(6)所述利用3D打印技術制備的N面電極與芯片N面對齊，面積小于芯片N面面積，留出了劃片溝槽，有利于劃片工藝的進行。

7.根據權利要求1所述的一種基于3D打印的GaAs基邊發射激光器制備方法，其特征在于步驟(8)所述的腔面鍍膜，分為前腔增透膜及后腔增反膜，兩者結構不同，前腔增透膜為雙層結構，而后腔增反膜為周期性多層結構，需要分別建立不同的3D模型進行打印。