[發明專利]光學半導體元件及其制造方法以及光學集成半導體元件及其制造方法

在審

• 申請號: 201980028314.3
• 申請日: 2019-04-25
• 公開（公告）號: CN112042069A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 渡邊孝幸
• 申請（專利權）人: 住友電工光電子器件創新株式會社
• 主分類號: H01S5/227
• 分類號: H01S5/227;H01S5/026
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 李蘭;孫志湧

1.一種光學半導體元件，包括：

半導體襯底；

第一導電類型的第一覆層，所述第一覆層被設置在所述半導體襯底上；

有源層，所述有源層被設置在所述第一覆層上；

第二導電類型的第二覆層，所述第二覆層被設置在所述有源層上；

第一臺面，所述第一臺面由所述第一覆層的一部分、所述有源層和所述第二覆層構成；

所述第二導電類型的輔助覆層，所述輔助覆層被設置在所述第一臺面上；

第二臺面，所述第二臺面由所述輔助覆層構成；以及

所述半絕緣層，所述半絕緣層被設置在所述第一覆層上且在所述第一臺面的兩側和所述第二臺面的兩側，

其中，所述第二臺面的寬度大于所述第一臺面的寬度。

2.一種光學集成半導體元件，包括：

半導體襯底，所述半導體襯底包括用作激光元件的第一區域和用作調制器的第二區域，所述第一區域和所述第二區域沿所述激光元件的光軸方向連續；

第一導電類型的第一覆層，所述第一覆層被設置在所述半導體襯底上的所述第一區域和所述第二區域中；

第一有源層，所述第一有源層被設置在所述第一覆層上且在所述第一區域中；

第二有源層，所述第二有源層被設置在所述第一覆層上且在所述第二區域中，所述第一有源層和所述第二有源層沿所述激光元件的所述光軸方向連續；

第二導電類型的第二覆層，所述第二覆層被設置在所述第一有源層上；

第二導電類型的第三覆層，所述第三覆層被設置在所述第二有源層上，所述第二覆層和所述第三覆層沿所述激光元件的所述光軸方向連續；

第一臺面，所述第一臺面在所述第一區域中，并且由所述第一覆層的一部分、所述第一有源層和所述第二覆層構成；

第二臺面，所述第二臺面被設置在所述第二區域中，使得所述第二臺面和所述第一臺面沿著所述激光元件的所述光軸方向連續，并且所述第二臺面由所述第一覆層的一部分、所述第二有源層和所述第三覆層構成；

第二導電類型的輔助覆層，所述輔助覆層被設置在所述第二覆層和所述第三覆層上；

第三臺面，所述第三臺面被設置在所述第一區域中，并且由所述輔助覆層構成；以及

第四臺面，所述第四臺面被設置在所述第二區域中，使得所述第三臺面和所述第四臺面沿著所述激光元件的所述光軸方向連續，并且所述第四臺面由所述輔助覆層構成；以及

半絕緣層，所述半絕緣層被設置在所述第一覆層上且在所述第一臺面的兩側、所述第二臺面的兩側、所述第三臺面的兩側以及所述第四臺面的兩側，其中

所述第三臺面的寬度大于所述第一臺面的寬度，并且所述第四臺面的寬度大于所述第二臺面的寬度，以及

所述第三臺面的所述寬度大于所述第四臺面的所述寬度。

3.一種制造光學半導體元件的方法，所述方法包括：

在半導體襯底上形成第一導電類型的第一覆層的步驟；

在所述第一覆層上形成有源層的步驟；

在所述有源層上形成第二導電類型的第二覆層的步驟；

通過蝕刻所述第一覆層的一部分、所述有源層和所述第二覆層來形成由所述第一覆層、所述有源層和所述第二覆層構成的第一臺面的步驟；

在所述第一覆層上且在所述第一臺面的兩側形成第一半絕緣層的步驟；

使所述第二導電類型的輔助覆層生長在所述第一臺面和所述第一半絕緣層上的步驟；

通過蝕刻所述第一半絕緣層的一部分和所述輔助覆層，在所述第一臺面上形成具有大于所述第一臺面的寬度的第二臺面的步驟；以及

在所述第一半絕緣層上且在所述第二臺面的兩側形成第二半絕緣層的步驟，其中

所述第二臺面的寬度大于所述第一臺面的寬度。

4.根據權利要求3所述的制造光學半導體元件的方法，其中

所述第一半絕緣層在其表面上具有臺階，并且所述第二半絕緣層的底面與所述臺階的下面接觸，以及

所述第二半絕緣層的所述底面的位置低于所述第二覆層的上面的位置，并且高于所述第一有源層的下面的位置。