[發(fā)明專利]一種激光二極管與背光探測器集成的制備方法及集成芯片有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201711124430.4 | 申請日： | 2017-11-14 |
| 公開（公告）號： | CN107863686B | 公開（公告）日： | 2023-05-09 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 丘文夫;林琦;林中晞;王凌華;徐玉蘭;陳景源;蘇輝 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所 |
| 主分類號： | H01S5/026 | 分類號： | H01S5/026 |
| 代理公司： | 北京知元同創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11535 | 代理人： | 劉元霞 |
| 地址： | 350002 *** | 國省代碼： | 福建;35 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 激光二極管 背光 探測器 集成 制備 方法 芯片 | ||
1.一種激光二極管與背光探測器集成的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
S100、生成一次性外延樣品：在n-InP襯底(1)上依次生長n-InP緩沖層(2)、InGaAlAs下分別限制層(3)、有源層(4)、InGaAlAs上分別限制層(5)、p-InP腐蝕停止層(6)、p-InGaAsP接觸層(7)和p-InP蓋層(8)；
S200、形成脊：在步驟S100中得到的外延樣品表面沉積一層的SiO2，然后對外延樣品依次進(jìn)行光刻、刻蝕SiO2、濕法腐蝕，腐蝕到p-InP腐蝕停止層(6)；
S300、形成隔離區(qū)：基于步驟S200，在外延樣品上沉淀SiO2，并通過光刻形成隔離區(qū)(9)，通過隔離區(qū)(9)將外延樣品分為吸收區(qū)(13)和激光區(qū)(10)；
S400、利用SiN填充隔離區(qū)：基于S300，在外延樣品上沉淀SiN，通過光刻將隔離區(qū)(9)以外的SiN曝光，并通過RIE刻蝕將隔離區(qū)(9)以外的SiN刻蝕；
S500、形成開孔：基于步驟S400，在外延樣品上沉淀SiO2，并通過光刻在脊上形成開孔用于后期通電，再除去外沿樣品上的SiO2；
S600、蒸發(fā)P型電極：在步驟S500得到的外延樣品表面生成SiO2，光刻形成P面金屬圖形，刻蝕吸收區(qū)(13)和激光區(qū)(10)的SiO2介質(zhì)層，通過電子束蒸發(fā)P面金屬圖形，剝離，合金后得到帶有P面金屬的樣品；
S700、蒸發(fā)N型電極、合金：對步驟S600中得到的外延樣品進(jìn)行N型減薄，電子束蒸發(fā)N型電極，對外延樣品進(jìn)行合金；
S800、鍍膜步驟：將步驟S700中得到的外延樣品沿解離面，解離成Bar條，對激光區(qū)出光面(11)和吸收區(qū)(13)所對應(yīng)的面分別進(jìn)行蒸鍍光學(xué)增透膜和高反射膜，完成激光二極管與背光探測器集成；
其中，
步驟S300形成隔離區(qū)的具體步驟包括：在形成脊后，在樣品表面生成SiO2，采用RIE刻蝕，將隔離區(qū)的SiO2刻蝕，采用濕法腐蝕腐蝕到InGaAs腐蝕停止層(6)，再通過干法刻蝕刻蝕到有源層(4)；從而形成激光區(qū)(10)和吸收區(qū)(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述脊沿晶向方向?qū)⑼庋貥悠贩殖芍辈▽?dǎo)區(qū)和隔離區(qū)；
其中，靠近出光面的是直波導(dǎo)區(qū)，靠近背光面的是隔離區(qū)；
所述直波導(dǎo)區(qū)與隔離區(qū)的比例為1:1-10:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S400中利用SiN填充隔離區(qū)具體包括：通過PECVD在外延樣品表面沉淀一層SiN，然后通過光刻將非隔離區(qū)的SiN曝光后進(jìn)行RIE刻蝕；
其中，沉淀SiN的范圍為超過有源層(4)，但不超過p-InP腐蝕停止層(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟S500中形成開孔具體包括，在外延樣品表面沉淀SiO2，通過兩次0.8s光刻曝光，然后通過RIE刻蝕SiO2，形成開孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟S600中所述蒸發(fā)P型電極的具體步驟包括：在外延樣品表面通過PECVD生成SiO2介質(zhì)層，光刻形成P面電極金屬圖形，RIE刻蝕電極區(qū)表面介質(zhì)層，電子束蒸發(fā)Ti/Pt/Au為50nm/100nm/100nm，剝離，在氮?dú)庵?20℃合金，然后電子束蒸發(fā)二次金屬圖形，Cr?2.5nm/Au?10nm，剝離。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟S700中所述蒸發(fā)N型電極、合金的具體步驟包括：對外延樣品減薄至110μm，電子束蒸發(fā)GeAu?50nm/Ni?6.6nm/Au?100nm，對樣品進(jìn)行N、P型金屬合金。
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