[發明專利]一種脊型波導器件及其制備方法

在審

• 申請號: 201911423783.3
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111082317A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 蘇州辰睿光電有限公司
• 主分類號: H01S5/22
• 分類號: H01S5/22;H01S5/042
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 周衛賽

1.一種脊型波導器件，其特征在于，包括：

半導體本體，包括用于產生電磁輻射的有源層，所述半導體本體的第一表面向外凸出形成的脊型部；所述脊型部具有與所述第一表面平行的頂部表面，以及分別與所述頂部表面兩端連接的兩個豎向壁面；

絕緣層，位于所述半導體本體形成所述脊型部的一側，所述絕緣層避開所述脊型部的頂部表面覆蓋所述脊型部的兩個豎向壁面和所述半導體本體的第一表面；其中，覆蓋所述第一表面的所述絕緣層由至少一個第一絕緣介質層和至少一個第二絕緣介質層交替層疊形成；

金屬電極，包括位于所述脊型部的頂部表面的第一電極和由所述第一電極表面向所述豎向壁面的外側延伸的金屬連接部，所述金屬連接部延伸至覆蓋所述第一表面的絕緣層上。

2.根據權利要求1所述的脊型波導器件，其特征在于，所述金屬連接部由所述第一電極表面向連接于所述頂部表面一端的豎向壁面的外側延伸。

3.根據權利要求1或2所述的脊型波導器件，其特征在于，所述金屬電極還包括覆蓋所述第一表面的絕緣層上的第二電極，所述金屬連接部延伸至所述第二電極的表面與所述第二電極接觸連接。

4.根據權利要求1－3任一項所述的脊型波導器件，其特征在于，覆蓋所述豎向壁面的所述絕緣層由至少一個第一絕緣介質層和至少一個第二絕緣介質層交替層疊形成。

5.根據權利要求1－4任一項所述的脊型波導器件，其特征在于，所述第一絕緣介質層和所述第二絕緣介質層由不同的材料形成；

優選地，所述第一絕緣介質層和所述第二絕緣介質層的材料分別選自SiO₂和SiNx中的任一種。

6.根據權利要求1－5任一項所述脊型波導器件，其特征在于，所述半導體本體包括層疊設置的襯底、第一限制層、有源層、第二限制層和電極接觸層，所述脊型部由所述第二限制層和所述電極接觸層向遠離所述襯底的方向凸出形成。

7.一種脊型波導器件的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，在半導體本體上刻蝕形成脊型部，所述半導體本體形成所述脊型部的一側表面為第一表面，所述脊型部具有與所述第一表面平行的頂部表面，以及與所述頂部表面兩端連接的兩個豎向壁面；

S2，在所述半導體本體形成所述脊型部的一側制備絕緣層，其中，位于所述第一表面上的所述絕緣層由所需數量的第一絕緣介質層和第二絕緣介質層交替沉積形成；對所述絕緣層進行刻蝕處理，使所述脊型部的頂部表面完整露出；

S3，在所述半導體本體形成所述脊型部的一側沉積金屬材料，得到金屬電極；所述金屬電極包括位于所述脊型部的頂部表面的第一電極和由所述第一電極表面向所述豎向壁面的外側延伸的金屬連接部，所述金屬連接部延伸至覆蓋所述第一表面的絕緣層上。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S3包括：在所述半導體本體形成所述脊型部的一側沉積金屬材料，使所述金屬連接部由所述第一電極表面向連接于所述頂部表面一端的豎向壁面外側延伸至覆蓋所述第一表面的絕緣層上。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S3包括：將所述半導體本體傾斜，使與所述脊型部的頂部表面一端連接的豎向壁面朝向金屬材料沉積方向，在所述朝向金屬材料沉積方向的豎向壁面的外側制備金屬連接部。

10.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S3包括：

將所述半導體本體傾斜，與所述脊型部的頂部表面一端連接的豎向壁面的外側涂覆有光刻膠，以外側未涂覆光刻膠的豎向壁面作為所述朝向金屬材料沉積方向的豎向壁面。

11.根據權利要求10所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S3包括：

S31，將半導體本體傾斜至與水平方向成小于90°的夾角，以豎直方向作為金屬材料沉積方向；

S32，所述半導體本體傾斜后，以外側未涂覆光刻膠的豎向壁面朝向金屬材料沉積方向，然后在所述半導體本體形成脊型部的一側表面沉積金屬材料；

S34，金屬材料沉積完成后，剝離所述光刻膠，得到位于脊型部頂部表面的第一電極，位于覆蓋第一表面的絕緣層上的第二電極，以及由所述第一電極表面延伸至所述第二電極表面的金屬連接部。