[發明專利]一種自生成脊型波導的激光器制作方法

在審

• 申請號: 202111415222.6
• 申請日: 2021-11-25
• 公開（公告）號: CN114400503A
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 李鴻建;郭娟
• 申請（專利權）人: 武漢云嶺光電有限公司
• 主分類號: H01S5/22
• 分類號: H01S5/22
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 徐俊偉

本發明涉及一種自生成脊型波導的激光器制作方法，包括如下步驟：S1，生長外延結構，并于外延結構的正上方覆蓋掩膜層；S2，刻蝕部分掩膜層至露出外延結構；S3，于掩膜層上生長第一InP層，外延結構上無掩膜層遮擋的區域的第一InP層的生長速率快；S4，在第一InP層上生長接觸層；S5，去掉掩膜層，進行電極制作，并進行減薄、解理、測試，以完成制作。本發明利用寬的介質掩膜，進行小面積外延生長，使得無掩膜區域InP蓋層的材料生長速率快，縮短了外延生長時間，節省了時間和物料成本；選擇區域生長InP蓋層和接觸層，自生成脊型波導，省去了脊型波導和接觸條的制作，簡化了激光器的工藝流程，而且該選擇區域外延生長方法，重復性好，易于實現產業化量產。

技術領域

本發明涉及激光器制作技術領域，具體為一種自生成脊型波導的激光器制作方法。

背景技術

隨著通信技術的飛速發展，半導體光電子器件向小型化和集成化發展，單片集成成為了發展趨勢。今年來發展了許多技術實現單片集成，如選擇區域外延，對接生長，量子阱混雜等。其中選擇區域外延生長可以一次完成多種波長材料的外延，常應用于激光器和調制器等集成器件的制作。

傳統的選擇區域生長是利用窄的介質掩膜，進行大面積外延生長，外延時間長。

發明內容

本發明的目的在于提供一種自生成脊型波導的激光器制作方法，至少可以解決現有技術中的部分缺陷。

為實現上述目的，本發明實施例提供如下技術方案：一種自生成脊型波導的激光器制作方法，包括如下步驟：

S1，生長外延結構，并于所述外延結構的正上方覆蓋掩膜層；

S2，刻蝕部分所述掩膜層至露出所述外延結構；

S3，于所述掩膜層上生長第一InP層，所述外延結構上無所述掩膜層遮擋的區域的所述第一InP層的生長速率快；

S4，在所述第一InP層上生長接觸層；

S5，去掉所述掩膜層，進行電極制作，并進行減薄、解理、測試，以完成制作。

進一步，在所述S2步驟中，刻蝕的部位在所述外延結構的中部。

進一步，所述外延結構的生長具體是：先在襯底上依次生長InP緩沖層、有源層、第二InP層、光柵層以及第三InP層。

進一步，利用MOCVD生長所述InP緩沖層、所述有源層、所述第二InP層以及所述第三InP層。

進一步，利用電子束或全息光刻與刻蝕工藝制作所述光柵層。

進一步，采用的掩膜層為SiO₂/SiN_x掩膜層。

進一步，先在外生長SiO₂/SiN_x掩膜層，然后再利用光刻工藝將所述SiO₂/SiN_x掩膜層轉移到第三InP層上方。

進一步，在所述S2步驟中，利用干法或濕法刻蝕工藝形成溝槽，該溝槽即刻蝕出的部位。

進一步，在所述S3步驟中，根據生長速率和時間控制所述第一InP層的高度。

進一步，所述外延結構上無所述掩膜層遮擋的區域的所述第一InP層和接觸層的生長速度是有掩膜層遮擋的區域的所述第一InP層和接觸層的生長速度的1～10倍。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：一種自生成脊型波導的激光器制作方法，利用寬的介質掩膜，進行小面積外延生長，使得無掩膜區域InP蓋層的材料生長速率快，縮短了外延生長時間，節省了時間和物料成本；選擇區域生長InP蓋層和接觸層，自生成脊型波導，省去了脊型波導和接觸條的制作，簡化了激光器的工藝流程，而且該選擇區域外延生長方法，工藝簡單、重復性好，易于實現產業化量產。