專利名稱：偏振不靈敏半導體光學放大器的制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于半導體技術領域，涉及偏振不靈敏半導體光電器件(包括半導體光學放大器、電吸收調制器)與一種有源模斑轉換器(spot-size-converter，SSC)的集成，特別涉及偏振不靈敏半導體光學放大器用作光開關時的制備方法。
2)幾個器件的串并聯(lián)該種方式采用部件組裝實現(xiàn)偏振不靈敏，但幾個器件串并聯(lián)過程中，他們之間的自對準比較困難，并且對器件本身結構并無任何改進。
3)應變量子阱有源層由于應變量子阱具有小的階梯形態(tài)密度，因而可獲得低的透明載流子密度，高的微分量子效率以及低的噪聲因子和高的飽和輸出。特別是壓應變材料的導入可改善半導體激光器的性能。但壓應變導致TE模增益增大(TE模指電矢量平行于結平面的偏振光)。為了增大TM模增益(TM模指磁矢量平行于結平面的偏振光)，就要盡量實現(xiàn)電子與輕空穴之間的復合躍遷，為此，張應變量子阱是一種有效的方法。但是，使用張應變很難實現(xiàn)1.5μm附近的增益材料。為此，要獲得偏振不靈敏光學放大器通常采用以下材料及結構的量子阱有源層(1)壓應變和張應變的交叉混合型量子阱材料；(2)低張應變量量子阱材料；(3)與銦磷(InP)晶格匹配的量子阱材料伴有張應變的勢壘的結構；(4)無耦合阱、壘之間的應變補償；(5)耦合量子阱和互擴散量子阱。盡管這些方法通過優(yōu)化設計可以在某一點獲得極佳的偏振不靈敏，但是由于輕重空穴在平行和垂直于生長方向的有效質量區(qū)別較大，使得它們對注入電流的響應程度不同，而且，量子阱的偏振性質隨外加注入電流不斷改變，但是，其波導幾何結構的偏振性卻與注入電流無關，這種材料增益和光場限制因子變化的不一致性使得模式增益很難在大范圍內獲得偏振不靈敏。因而很難通過量子阱結構獲得大工作電流范圍內的偏振不靈敏。此外，對于第五種采用量子阱的方法，無論理論設計和材料生長都比較困難。
4)利用結構補償實現(xiàn)偏振不靈敏該種方法是利用無應變體材料為有源區(qū)的SOA與無源光斑變換結構(SSC)集成，通過SSC的本征偏振吸收來補償SOA中的偏振放大。用該方法所制器件偏振不靈敏度高，同時克服了為了實現(xiàn)偏振不靈敏需要窄條寬的弱點，使條寬容差增加，可采用傳統(tǒng)的光刻工藝，并且SSC可改善光斑的遠場特性使耦合效率提高，且性能可靠。但制作中采用butt-joint(對接)實現(xiàn)SOA與SSC的集成，SOA與SSC波導芯層的完全對接很困難，而且對接部位的晶體質量很難保證，同時工藝復雜，需五次外延。此外，即使器件制備質量相當高，由于SOA的偏振性是動態(tài)變化的，而SSC由于是無源器件，它只能靜態(tài)補償某一小范圍內的偏振性，因此器件很難獲得大范圍內的偏振不靈敏。從而限制了它在全光網(wǎng)中的應用。
5)垂直腔面發(fā)射結構由于面發(fā)射結構的出光端面為圓形，不存在波導本身的偏振靈敏性，因而可以較輕松的利用應變補償量子阱或體材料獲得大范圍內的偏振不靈敏，同時由于其可獲得圓形的遠場光斑，因而耦合效率高。但是由于垂直腔面發(fā)射是微腔結構，對于制備行波放大器來說，其增益會很小，此外，制備垂直腔面發(fā)射結構，需要底部分布布拉格反射鏡(DBR)對泵浦光增透，對輸入光高反，對于用于光纖通信中的光電子器件，其輸入光波長都在1.3-1.4，1.5-1.6μm，而用于制備該波段器件的材料基本是銦磷(InP)基系列，InP基系列的材料折射率差較小結果用其制備DBR反射鏡其反射率限難達到要求，目前，有采用GaAs(鎵砷)襯底，以GaAs/AlGaAs(鋁鎵砷)作為器件的DBR反射鏡，然后將銦鎵砷磷/銦磷(InGaAsP/InP)有源區(qū)bonding(鍵合)到該DBR反射鏡上，從而實現(xiàn)對該范圍內光的高反。但是對于將InP系列材料與GaAs基材料的bonding技術本身亦不成熟，因此，制備該種器件的技術難度較大。
6)近四方體的材料有源區(qū)結構這是近年來興起的制備光開關半導體光學放大器(SOA)的一種普遍采用的方法。由于采用該種方法生長的SOA可以利用無應變體材料作為有源區(qū)，波導又采用近四方結構，這樣可使材料增益和波導結構分別達到偏振不靈敏而互不影響，因此可使器件在大的電流范圍內和大的波長范圍內獲得偏振不靈敏，而且，體材料的態(tài)密度大，有效質量大，因此可在大的注入電流范圍內保持線性增益，同時可獲得短的響應時間，這些對于作為光開關使用的SOA來說都是優(yōu)點。但是目前NEC公司采用的窄條寬選擇生長SOA，由于其介質膜條寬非常窄(0.75μm)，必須采用電子束曝光(e-beam)，價格昂貴，而且單純的SOA由于其條寬非常窄，很難與光纖耦合對準，其出光功率少。通常窄條寬SOA兩端都與模斑轉換器集成，采用一次性SOA與SSC集成結構，為了減少SSC區(qū)的吸收，必須獲得大的波長漂移，根據(jù)窄條寬選擇生長的特點，必然同時帶來大的張應變，使得體材料SSC區(qū)的晶體質量變差，而且為了獲得大的波長漂移，需要采用常壓MOVPE生長方式，這對MOVPE生長方式帶來更高的要求。此外，為了獲得一次性集成的SOA+SSC器件，單純的SSC區(qū)的外楔型光刻版對制版的要求也特別苛刻。所有這些都增加了一次性集成SOA+SSC的難度和器件成本。
本發(fā)明一種偏振不靈敏半導體光學放大器的制備方法，其特征在于，包括如下步驟1)利用等離子體化學氣相沉積技術在銦磷襯底上生長介質膜；2)利用普通的光刻腐蝕技術刻出半導體光學放大器所需的掩膜圖形；3)采用窄條寬選擇生長金屬有機化學氣相沉積技術，在光刻后的銦磷襯底上依次生長n型銦磷緩沖層、銦鎵砷磷有源層以及p型銦磷蓋層；4)利用腐蝕液去掉介質膜；5)二次外延p型銦磷蓋層和摻鋅的銦鎵砷接觸層；6)光刻腐蝕出器件條形結構；7)三次外延銦磷窗口區(qū)；8)光刻腐蝕出器件條形結構；9)利用化學氣相沉積生長二氧化硅絕緣層；10)開二氧化硅窗口；11)作電極；12)解理，在器件的兩個端面上鍍介質光學膜。
其步驟1中生長的介質膜可以是二氧化硅、氮化硅也可以是氮氧化硅，無論哪種介質膜，其生長厚度不超過150納米。
其步驟2中介質膜掩膜圖形為楔型，其的長度可根據(jù)實際需要改變，為了克服光學曝光的物理極限和獲得合適的楔型高度，必須同時采用內楔型和外楔型；由于中間條寬僅有1微米，在利用普通光刻腐蝕方法得到無介質膜鋸齒邊的圖形，嚴格控制涂膠、曝光，顯影，以得到清晰的掩膜圖形，然后采用緩沖氧化物腐蝕劑，選擇室溫，腐蝕出無鋸齒邊的介質掩膜圖形。
其步驟3中利用窄條寬選擇生長的金屬有機化學氣相沉積生長n型銦磷緩沖層時獲得大的速率增強因子，以形成陡峭的厚度型楔型，在生長銦鎵砷磷有源層時采用小的速率增強因子，以減少楔型生長區(qū)域內大的應變差，并保證非楔型區(qū)銦鎵砷磷有源區(qū)為無應變區(qū)，其生長高度和生長條寬相一致，形成近四方的條形有源區(qū)；而楔型區(qū)是張應變區(qū)，從而保證整體上有源區(qū)均可獲得偏振不靈敏的增益。
其步驟4中所用腐蝕液與步驟2中所用的腐蝕液完全一樣。
其步驟5中，可以是p型銦磷結構，也可以在這些有源區(qū)電流阻擋層兩側進行離子注入，以減少漏電流。
其步驟6中光刻腐蝕掉的區(qū)域為用于生長銦磷窗口的區(qū)域。
其步驟7中生長的銦磷窗口區(qū)為不摻雜的銦磷層。
其步驟9中絕緣層可以是二氧化硅，也可以是氮化硅或氮氧化硅。
其步驟11中電極制備采用直接的帶膠剝離技術，或是刻蝕電極圖形技術。
其步驟12中鍍光學介質膜根據(jù)實際需要鍍增透膜，并且其反射率須在0.01％以下。
此種制備方法不僅適合于制備偏振不靈敏半導體光學放大器，還適合于制備SOA與電吸收調制器的集成，也包括(SOA+SSC+EA)的集成。
圖6是SOA+全部有源SSC集成器件的示意圖；圖7是另一SOA+全部有源SSC集成器件的示意圖；圖8是SOA+無源SSC+EA集成器件示意圖。
其步驟1中的介質膜可以是SiO2，也可以是氮氧化硅(SiON)或氮化硅(SiN)；步驟2中的制版圖形中楔型區(qū)的長度以及內楔型和外楔型區(qū)的寬度可根據(jù)實際需要設計和可制版的準確程度以及光刻腐蝕的準確程度設計。步驟3中的光刻腐蝕必須符合1μm的工藝，使得腐蝕出的介質膜圖形邊緣光滑，無毛刺。步驟3中利用低壓窄條寬選擇生長MOVPE技術過程中，生長n-InP時，采用大的速率增強因子，生長InGaAsP時，采用小的速率增強因子。實施例二偏振不靈敏SOA+部分有源SSC集成該種器件的制備方法與實施例一基本相同，只是在一次窄條寬生長InGaAsP四元層時需要進一步加大波長漂移，以減少無源SSC部分的吸收；此外，改變一下電極圖形，使SSC部分為電極覆蓋。實施例三偏振不靈敏SOA+有源SSC+無源SSC+EA集成由于這里涉及到電吸收調制器的集成，其制備步驟稍有別于前兩例，其具體步驟如下1、利用

圖1光刻版，將n-InP襯底光刻腐蝕出邊緣光滑平整的介質膜掩膜圖形；2、將步驟1中光刻腐蝕后的片子作一次窄條寬外延，包括n-InP緩沖層，不摻雜InGaAsP有源無源波導層以及部分p-InP蓋層；3、用腐蝕液腐蝕掉掩膜介質；然后去離子水沖洗，再用濃硫酸腐蝕出半導體新鮮表面，用大量去離子水沖洗；4、作平面二次外延，包括p-InP埋層和InGaAs接觸層；5、刻蝕去掉SOA區(qū)和EA之間的InGaAs接觸層，并用選擇He+離子注入形成電隔離溝；6、蒸發(fā)絕緣介質膜，并刻出電極窗口；7、采用帶膠剝離(lift-off)技術，制作SOA和EA區(qū)的P面電極圖形；8、減薄，做N面電極；9、最后在器件的端面鍍光學膜。
圖1給出制備該類器件的第一塊光刻版圖，是這些器件的共用光刻版，也是本發(fā)明的主要核心所在。為了利用無應變體材料制備偏振不靈敏SOA，SOA的條寬不得超過1μm，我們采用窄條寬選擇生長技術，使其有源區(qū)條寬自動生長形成，而不采用化學腐蝕的辦法，因此，其選擇生長區(qū)域的條寬選擇1μm，為了獲得特定的速率增強因子，兩邊掩膜寬度為20μm，根據(jù)窄條寬選擇生長的規(guī)律，隨著掩膜寬度的減少，材料的生長速率在不斷下降，從而通過掩膜條寬的變化，使得生長區(qū)域在縱向形成一定的梯度，形成厚度型taper，但是由于存在紫外曝光的極限，當條寬為1μm量級時，掩膜寬度減少直到變?yōu)榱?，由于衍射效應，條寬就會非常的不準確。為了避免這種曝光的物理極限而同時又能保證需要的速率增強因子，我們同時采用了內楔型和外楔型，使得掩膜條寬減少的同時，生長區(qū)域的條寬在不斷增加，這樣掩膜條寬不必減少到零就可以達到理想的速率增強因子。而器件的窗口區(qū)在這塊版中整體上都利用SiO2掩蔽，這樣避免了一次外延后開InP窗口的步驟，同時也避免了對有源區(qū)的部分的光刻腐蝕，有利于器件性能的改善，在版圖中采用S型排列每一個管芯，便于在外延后通過光刻腐蝕InP的辦法以形成斜角窗口結構，有利于減少腔面反射率。
圖2和圖3給出一次外延后側面圖和剖面圖，在一次外延中，先生長n-InP層4，其厚度根據(jù)所需要的InGaAsP有源層3而定，保證InGaAsP的有源層3的寬度足夠的窄；之后，生長近四方的InGaAsP有源層3，生長中需保證SSC區(qū)的應變不能太大，以保證SSC區(qū)的晶體質量，同時保證SOA有源區(qū)部分為無應變材料。之后，生長p-InP蓋層2，形成pn結。在這里，SOA有源區(qū)部分為400μm，SSC部分根據(jù)有源區(qū)生長波長漂移量和taper形狀模斑轉換情況來定?？傊琒SC區(qū)的長度要保證模斑轉換合適，有較小的遠場發(fā)散角。兩端的SiO2掩膜4圖形根據(jù)所要生成的器件設計。其中，斜角部分為InP窗口區(qū)，用于二次外延時生長p-InP窗口，這樣，避免了一次外延后光刻腐蝕InP窗口區(qū)，減少工藝步驟，同時也減少了對有源區(qū)材料的損傷和玷污，有利于保證器件性能。
圖4和圖5是一次外延后用腐蝕液腐蝕掉介質膜的示意圖。其中1、2、3所指與圖2和圖3一樣。
圖6是器件的整體示意圖。圖中，1為p-InP層，用于形成BH結構的掩埋pn結和波導結構；2為Au/Ge/Ni合金層，用于形成n面電極；3為Zn重摻雜InGaAs接觸層，用于形成器件的歐姆接觸，減少串聯(lián)電阻和不必要的損耗；4為SiO2絕緣層，用于減少漏電流；5為Au/Zn/Au合金層，用于形成p面電極，6為InP窗口區(qū)；可以是不摻雜InP，也可以是p-InP，用于增加光的散射，減少腔面反射率；7為n-InP襯底；8為楔型張應變有源區(qū)，其作用主要是用于改善模斑形狀，同時，采用有源結構是為了避免此部分引起的強吸收；9為體材料近四方有源區(qū)，用于放大器產生偏振不靈敏的光學增益；10為n-InP緩沖層，一方面用來形成pn結，另一方面用于依據(jù)窄條寬選擇生長依(111)B面生長的特點形成有源區(qū)需要的窄條寬；11為腔面增透膜層，用于減少腔面反射率，形成有效的行波放大器。體材料SOA有源區(qū)是提供SOA放大的主要區(qū)域，需形成近四方的波導結構，同時本身是無應變體材料，這樣才可保證在大的電流和大的波長范圍內偏振不靈敏，同時，線性度好，對信號的響應快。SSC有源區(qū)部分一方面對信號進一步提供放大作用，同時其taper型波導結構能夠實現(xiàn)模斑轉換，改善其遠場特性，以保證輸出光有較高的耦合效率。由于窄條寬選擇生長的特點，SSC部分必然為張應變，且隨著體材料生長厚度變薄，SSC區(qū)的張應變變大，因此，盡管SSC區(qū)已不再是近四方的波導結構，仍然可以獲得偏振不靈敏。同時，由于SSC區(qū)相對于SOA區(qū)有一定的波長漂移，這樣的有源區(qū)結構，可以在更大的范圍內獲得偏振不靈敏。斜角的p-InP窗口層有利于減少腔面反射率。而且這樣的斜角結構在二次外延后只要對InP光刻腐蝕即可得到，不需要進行窄條寬斜角生長，也可達到殊途同歸的效果。但生長難度小了許多。11是腔面增透膜，用于進一步減少反射率。通過以上措施，使腔面反射率達10-4以下。
圖7是圖6的變形，當有源區(qū)波長漂移太長，則需要把SSC部分用作有源區(qū)，部分用作無源波導，只要改變其電極長度即可。
圖8也是圖6的變形，是SOA+SSC+EA的示意圖。其中1、2、3、4、與前面所指一樣作用也相同，5是指EA電吸收調制器的p面電極，由于調制器要考慮到調制速率的問題，因此電極必須做成特定圖形，達到即可以形成有效的電流通道，同時又可以減少寄生電容；6為SOA區(qū)p面電極，由于它是靜態(tài)工作，因此不受電容的影響，做成大面積的電極圖形；7為p-InP蓋層，一方面用于形成pn結和有源波導結構，同時也形成BH結構的埋層；8為腔面增透膜，用于減少腔面發(fā)射率，有助于形成行波放大器；9為斜角InP窗口區(qū)，用于減少腔面發(fā)射率；10為n-InP襯底；11為楔型EA電吸收調制器部分；12為無源楔型部分，11和12一方面將SOA有源區(qū)放大的光傳輸和調制，同時也將改善輸出光的光斑質量，使得其更加適合于與光纖耦合，減少耦合損耗；13為近四方體材料SOA有源區(qū)部分，用于產生偏振不靈敏光增益；14為n-InP緩沖層，一方面用于形成pn結和波導結構，更主要地是依據(jù)窄條寬選擇生長依(111)B面生長的特點形成有源區(qū)需要的窄條寬；15為氦離子注入?yún)^(qū)，處于SOA和EA之間，用于加強二者的隔離度，減少SOA有源區(qū)寄生電容對EA高速調制的影響。由于EA區(qū)由楔型部分來充當，有一定的波長范圍，因此可調制的波長范圍大，這與前面SOA可放大的波長范圍大相一致，同時，張應變的體材料和扁形的波導結構也可使EA達到偏振不靈敏?？傊?，SOA和EA的協(xié)同運作可以在大的波長范圍內獲得偏振不靈敏的放大和調制，大的消光比和大的輸出功率等優(yōu)良性能。而且同為體材料的SOA和EA對信號的響應時間短，減少動態(tài)色散和串擾。同時，SSC型的波導結構能夠減少遠場發(fā)散角，改善器件的遠場特性，增加與光纖的耦合效率和耦合容差，因而可獲得大的光纖到光纖的增益，增加出光功率。EA和SOA中間部分的SSC區(qū)挖掉InGaAs接觸層以形成隔離溝，再在此區(qū)域注入He離子，以增加SOA和EA區(qū)的電隔離，減少EA區(qū)的寄生電容，同時獲得高的穩(wěn)定性。
本發(fā)明的優(yōu)點在于1、同時采用內楔型和外楔型，克服了制版過程中曝光的物理極限帶來的不準確性，同時又可滿足生長過程中獲得大的厚度增強因子。
2、在生長過程中生長n-InP時采用大的速率增強因子，以獲得大厚度增強因子，而在生長InGaAsP有源區(qū)時，采用小的速率增強因子，以減少波長漂移和應變變化，從而獲得以折射率楔型(taper)為輔、厚度taper為主的模斑轉換器和SOA的一次性集成結構。
3、無taper區(qū)InGaAsP生長成無應變的近四方結構，taper區(qū)生長成張應變區(qū)，這樣可保證整個波導結構偏振不靈敏。
4、taper型波導區(qū)采用全有源或部分有源結構，減少了該區(qū)域對光的強吸收，同時不必為了獲得大的波長漂移而采用常壓選擇生長MOVPE技術，也不必擔心由于大的波長漂移帶來大的應變而導致晶體質量變差。同時這種taper結構同樣也可改善光斑的遠場特性，提高耦合效率，增加SOA的輸出功率。
5、無應變近四方體材料為主的體材料有源區(qū)，可以使SOA在大的電流注入范圍和大的波長范圍內獲得偏振不靈敏，并且與量子阱有源區(qū)相比，載流子注入馳豫時間短，響應快，而且態(tài)密度大，器件的線性度高。
6、采用窄條寬選擇生長技術，使近四方臺面自動形成，無須對有源波導刻蝕，減少了有源區(qū)的缺陷，從而減少了非輻射輻合，有利于降低器件的透明電流和工作電流，也有利于減小噪聲因子。
7、利用SiO2介質掩膜得到斜角窗口區(qū)，這樣避免了對一次外延后有源波導的光刻腐蝕，減少工藝步驟，同時也減少了對有源波導的腐蝕破壞，有助于保證器件的性能。而在窗口區(qū)采用刻蝕的辦法得到斜角結構，一方面避免了窄條寬選擇生長中晶向效應敏感造成的斜角生長困難，另一方面利用了光刻腐蝕晶向效應遲鈍從而得到斜角InP窗口，而斜角的InP窗口可以非常有效的降低腔面反射率，從而減輕腔面鍍膜的困難，獲得性能極佳的SOA。
8、SOA+SSC采用一次性集成結構，避免了對接困難和由此帶來的缺陷。工藝步驟簡單，無論制版還是光刻全部采用紫外曝光技術，使技術難度降低，器件成本降低。獲得性能優(yōu)良的偏振不靈敏SOA。
9、此種結構，若將部分SSC區(qū)做成反向電極，其它部分仍為正向電極，并且在SOA和EA之間刻出隔離溝，然后用He選擇注入，并將EA電極做成圖形電極，加強電隔離，減少寄生電容，則該結構變成了SOA+EA的結構，而且此種結構制備的SOA+EA集成器件，可以在大的波長范圍內獲得偏振不靈敏的放大和調制，大的消光比和大的輸出功率等優(yōu)良性能。而且同為體材料的SOA和EA對信號的響應時間短，減少動態(tài)色散和串擾。同時，SSC型的波導結構能夠減少遠場發(fā)散角，改善器件的遠場特性，增加與光纖的耦合效率和耦合容差，因而可獲得大的光纖到光纖的增益，增加出光功率。
權利要求
1.一種偏振不靈敏半導體光學放大器的制備方法，其特征在于，包括如下步驟1)利用等離子體化學氣相沉積技術在銦磷襯底上生長介質膜；2)利用普通的光刻腐蝕技術刻出半導體光學放大器所需的掩膜圖形；3)采用窄條寬選擇生長金屬有機化學氣相沉積技術，在光刻后的銦磷襯底上依次生長n型銦磷緩沖層、銦鎵砷磷有源層以及p型銦磷蓋層；4)利用腐蝕液去掉介質膜；5)二次外延p型銦磷蓋層和摻鋅的銦鎵砷接觸層；6)光刻腐蝕出器件條形結構；7)三次外延銦磷窗口區(qū)；8)光刻腐蝕出器件條形結構；9)利用化學氣相沉積生長二氧化硅絕緣層；10)開二氧化硅窗口；11)作電極；12)解理，在器件的兩個端面上鍍介質光學膜。
2.根據(jù)權利要求1所述的偏振不靈敏半導體光學放大器的制備方法，其特征在于，其步驟1中生長的介質膜可以是二氧化硅、氮化硅也可以是氮氧化硅，無論哪種介質膜，其生長厚度不超過150納米。
3.根據(jù)權利要求1所述的偏振不靈敏半導體光學放大器的制備方法，其特征在于，其步驟2中介質膜掩膜圖形為楔型，其的長度可根據(jù)實際需要改變，為了克服光學曝光的物理極限和獲得合適的楔型高度，必須同時采用內楔型和外楔型；由于中間條寬僅有1微米，在利用普通光刻腐蝕方法得到無介質膜鋸齒邊的圖形，嚴格控制涂膠、曝光，顯影，以得到清晰的掩膜圖形，然后采用緩沖氧化物腐蝕劑，選擇室溫，腐蝕出無鋸齒邊的介質掩膜圖形。
4.根據(jù)權利要求1所述的偏振不靈敏半導體光學放大器的制備方法，其特征在于，其步驟3中利用窄條寬選擇生長的金屬有機化學氣相沉積生長n型銦磷緩沖層時獲得大的速率增強因子，以形成陡峭的厚度型楔型，在生長銦鎵砷磷有源層時采用小的速率增強因子，以減少楔型生長區(qū)域內大的應變差，并保證非楔型區(qū)銦鎵砷磷有源區(qū)為無應變區(qū)，其生長高度和生長條寬相一致，形成近四方的條形有源區(qū)；而楔型區(qū)是張應變區(qū)，從而保證整體上有源區(qū)均可獲得偏振不靈敏的增益。
5.根據(jù)權利要求1所述的偏振不靈敏半導體光學放大器的制備方法，其特征在于，其步驟4中所用腐蝕液與步驟2中所用的腐蝕液完全一樣。
6.根據(jù)權利要求1所述的偏振不靈敏半導體光學放大器的制備方法，其特征在于，其步驟5中，可以是p型銦磷結構，也可以在這些有源區(qū)電流阻擋層兩側進行離子注入，以減少漏電流。
7.根據(jù)權利要求1所述的偏振不靈敏半導體光學放大器的制備方法，其特征在于，其步驟6中光刻腐蝕掉的區(qū)域為用于生長銦磷窗口的區(qū)域。
8.根據(jù)權利要求1所述的偏振不靈敏半導體光學放大器的制備方法，其特征在于，其步驟7中的銦磷窗口區(qū)為不摻雜的銦磷層。
9.根據(jù)權利要求1所述的偏振不靈敏半導體光學放大器的制備方法，其特征在于，其步驟9絕緣層可以是二氧化硅，也可以是氮化硅或氮氧化硅。
10.根據(jù)權利要求1所述的偏振不靈敏半導體光學放大器的制備方法，其特征在于，其步驟11電極制備可以采用直接的帶膠剝離技術，或是刻蝕電極圖形技術。
11.根據(jù)權利要求1所述的偏振不靈敏半導體光學放大器的制備方法，其特征在于，其步驟12中鍍光學介質膜根據(jù)實際需要鍍增透膜，并且其反射率須在0.01％以下。
全文摘要
一種偏振不靈敏半導體光學放大器的制備方法,包括如下步驟:1)利用等離子體化學氣相沉積技術在銦磷襯底上生長介質膜；2)利用普通的光刻腐蝕技術刻出半導體光學放大器所需的掩膜圖形；3)采用窄條寬選擇生長金屬有機化學氣相沉積技術,在光刻后的銦磷襯底上依次生長n型銦磷緩沖層、銦鎵砷磷有源層以及p型銦磷蓋層；4)利用腐蝕液去掉介質膜；5)二次外延p型銦磷蓋層和摻鋅的銦鎵砷接觸層；6)光刻腐蝕出器件條形結構；7)三次外延銦磷窗口區(qū)；8)光刻腐蝕出器件條形結構；9)利用化學氣相沉積生長二氧化硅絕緣層,10)開二氧化硅窗口；11)作電極；12)解理,在器件的兩個端面上鍍介質光學膜。
文檔編號H01L21/02GK1423163SQ0114045
公開日2003年6月11日 申請日期2001年12月7日 優(yōu)先權日2001年12月7日
發(fā)明者張瑞英, 董杰, 王圩 申請人:中國科學院半導體研究所