一種小尺寸半導體激光器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種小尺寸半導體激光器，所述半導體激光器的周期尺寸≤150μm。所述半導體激光器是純條結構或帶肩結構。一種上述小尺寸半導體激光器的制備方法，包括步驟如下：在半導體激光器芯片上制備歐姆接觸層，經(jīng)光刻、刻蝕制備周期尺寸≤150μm的管芯圖形；對所述制備完歐姆接觸層芯片的P面進行保護；對芯片的襯底進行減薄；將半導體激光器芯片清洗后放入蒸發(fā)臺：蒸鍍P面電極，P電極蒸鍍完畢后翻架蒸鍍N面電極。本實用新型將圖形周期由200μm縮減為150μm，產(chǎn)出約為原來的1.3倍。
【專利說明】一種小尺寸半導體激光器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種小尺寸半導體激光器，屬于低功率半導體激光器的【技術領域】。
技術背景
[0002]目前的雙異質結平面條形半導體激光器突出特點為脊形波導結構，該結構能有效的履行電流限制和光約束的作用。
[0003]作為一種特征，要求半導體激光器件具有基橫模振蕩，其中沒有高階模式產(chǎn)生。為了利用半導體激光器件獲得基橫模振蕩，需要限制脊形寬度在4-5 μ m或更小。所以在滿足芯片封裝尺寸要求的前提下，可以盡可能的縮減管芯圖形周期，提高芯片產(chǎn)出率。
[0004]同時，器件電極的歐姆接觸和肖特基接觸是器件制作的關鍵工藝和重要組成部分，對器件性能有重要影響。目前制備P、N電極的傳統(tǒng)工藝流程為先對芯片清洗、制備P面歐姆接觸電極，然后對P面電極保護、芯片減薄，最后再對芯片進行清洗處理、制備N面歐姆接觸電極。
[0005]中國專利文件CN102709408A公布了一種GaAs基超薄芯片的制作方法，其電極的制備工藝為:先在磊晶層蒸鍍加工出正電極，對由磊晶層和正電極形成的上表面進行上蠟處理；將基板減薄至100μπι±20，對磊晶層和正電極形成的上表面下蠟清洗處理后，對基板的下表面蒸鍍加工出負電極。
[0006]中國專利文件CN102570305A公布了一種硅基贗砷化鎵襯底850nm激光器的制備方法，講到電極的制備工藝為:在二氧化硅絕緣層及電極窗口上制作鈦鉬金電極，減薄后，在襯底的背面制作金鍺鎳電極，完成激光器的制備。
[0007]傳統(tǒng)工藝流程中為保證界面質量制備P和N電極前均需要嚴格的清洗，并且在制備完P電極后續(xù)工藝中容易出現(xiàn)P電極污染、劃傷等質量問題。但是該工藝顯然降低了生產(chǎn)效率、增加成本。
實用新型內容
[0008]針對現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提供一種小尺寸半導體激光器。
[0009]本實用新型的技術方案如下:
[0010]一種小尺寸半導體激光器，其特征在于，所述半導體激光器的周期尺寸< 150 μ m。此處所述的半導體激光器的周期為相鄰半導體激光器上脊條區(qū)中心之間的距離。
[0011]根據(jù)本實用新型優(yōu)選的，所述半導體激光器的周期尺寸為120-150μπι。
[0012]根據(jù)本實用新型優(yōu)選的，所述半導體激光器的周期尺寸為150μπι。
[0013]根據(jù)本實用新型優(yōu)選的，所述半導體激光器是純條結構:所述半導體激光器，包括由下而上依次設置的N面電極、GaAs襯底、N型下限制層、下波導層、有源區(qū)、上波導層和帶有刻蝕截止層的P型上限制層，在所述刻蝕截止層的上表面設置有脊條狀P型上限制層，在所述脊條上設置有歐姆接觸層，在所述P型上限制層上設置有露出歐姆接觸層的絕緣層，在所述絕緣層和歐姆接觸層上設置有P面電極。
[0014]根據(jù)本實用新型優(yōu)選的，所述半導體激光器是帶肩結構：在所述脊條狀P型上限制層的脊條兩側對稱設置有帶肩結構。
[0015]根據(jù)本實用新型優(yōu)選的，所述的脊條狀P型上限制層的脊條寬度為4_5μπι。
[0016]本實用新型的優(yōu)點如下：
[0017]本實用新型所述的半導體激光器的周期小，在同樣大小的芯片上可產(chǎn)出更多的管芯，產(chǎn)出率高。例如，將圖形周期由200 μ m縮減為150 μ m，產(chǎn)出約為原來的I. 3倍。本實用新型所述的半導體激光器采用P/N電極集成完成技術，不僅節(jié)省一步清洗、制備工藝簡單并且保證了芯片的質量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖I為本實用新型所述小尺寸純條結構的半導體激光器結構示意圖；
[0019]圖2為本實用新型所述小尺寸帶肩結構的半導體激光器結構示意圖；
[0020]圖3為對本實用新型所述小尺寸周期的測量解釋圖，垂直于脊條方向測量兩相鄰脊條中心點間的距離A即為圖形周期。
[0021]在圖1-2中，1、P面電極；2、歐姆接觸層；3、脊條狀P型上限制層；6、P型上限制層、
4、絕緣層；5、刻蝕截止層；7、上波導層；8、有源區(qū)；9、下波導層；10、N型下限制層；ll、GaAs襯底；12、N面電極；13、帶肩結構；14、帶肩結構。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和實施例對本實用新型做詳細的說明，但不限于此。
[0023]實施例I、
[0024]如圖1、3所示。
[0025]一種小尺寸半導體激光器，所述半導體激光器的周期尺寸< 150 μ m。
[0026]所述半導體激光器是純條結構：所述半導體激光器，包括由下而上依次設置的N面電極12、GaAs襯底11、N型下限制層10、下波導層9、有源區(qū)8、上波導層7和帶有刻蝕截止層5的P型上限制層，在所述刻蝕截止層5的上表面設置有脊條狀P型上限制層3，在所述脊條上設置有歐姆接觸層2，在所述P型上限制層6上設置有露出歐姆接觸層2的絕緣層4，在所述絕緣層4和歐姆接觸層2上設置有P面電極I。所述的脊條狀P型上限制層3的脊條寬度為4μ m。
[0027]—種如實施例I所述小尺寸半導體激光器的制備方法，所述半導體激光器是純條結構，包括步驟如下：
[0028](I)在GaAs襯底上依次生長緩沖層、N型下限制層、下波導層、有源區(qū)、上波導層、P型上限制層、刻蝕截止層、歐姆接觸層；采用光刻技術，用光刻膠在歐姆接觸層的表面制備出純條結構的管芯圖形；采用濕法腐蝕或干法刻蝕的方式，在歐姆接觸層向下刻蝕，刻蝕深度到達刻蝕截止層的表面：在所述P型上限制層上刻蝕出脊條；
[0029](2)在脊條區(qū)外制備絕緣層；
[0030](3 )對芯片的GaAs襯底進行減薄；
[0031](4)將半導體激光器芯片清洗后放入蒸發(fā)臺：蒸鍍P面電極P面電極蒸鍍完畢后翻架蒸鍍N面電極。
[0032]實施例2、
[0033]如圖2所示。
[0034]如實施例1所述的一種小尺寸半導體激光器，其區(qū)別在于，所述半導體激光器是帶肩結構:在所述脊條狀P型上限制層的脊條兩側對稱設置有帶肩結構13、14。所述半導體激光器的周期尺寸為120-150 μ m。所述的脊條狀P型上限制層3的脊條寬度為5 μ m。
[0035]一種如實施例2所述小尺寸半導體激光器的制備方法，所述半導體激光器是帶肩結構，制備方法如下:
[0036](I)在GaAs襯底11上依次生長緩沖層、N型下限制層10、下波導層9、有源區(qū)8、上波導層7、P型上限制層6、刻蝕截止層5、歐姆接觸層2 ;采用光刻技術，用光刻膠在歐姆接觸層2的表面制備出帶肩結構的管芯圖形；采用濕法腐蝕或干法刻蝕的方式，在歐姆接觸層2向下刻蝕，刻蝕深度到達刻蝕截止層5的表面；
[0037](2)制備脊條區(qū)外的絕緣層4 ;
[0038](3 )對芯片的GaAs襯底11進行減??；
[0039](6)將半導體激光器芯片清洗后放入蒸發(fā)臺:蒸鍍P面電極1，P面電極蒸鍍完畢后翻架蒸鍍N面電極12。
[0040]實施例3、
[0041]如實施例1、2所述的一種小尺寸半導體激光器，其區(qū)別在于，所述半導體激光器的周期尺寸為150 μ m。
[0042]一種如實施例3所述小尺寸半導體激光器的制備方法，包括步驟如下:
[0043](I)在半導體激光器芯片上制備歐姆接觸層2，經(jīng)光刻、刻蝕制備周期尺寸為150 μ m的管芯圖形；
[0044](2)對所述制備完歐姆接觸層芯片的P面進行保護；
[0045]( 3 )對芯片的襯底進行減??；
[0046](4)將半導體激光器芯片清洗后放入蒸發(fā)臺:蒸鍍P面電極1，P電極蒸鍍完畢后翻架蒸鍍N面電極12。
【權利要求】
1.一種小尺寸半導體激光器，其特征在于，所述半導體激光器的周期尺寸< 150 μ m。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種小尺寸半導體激光器，其特征在于，所述半導體激光器的周期尺寸為120-150 μ m。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種小尺寸半導體激光器，其特征在于，所述半導體激光器的周期尺寸為150 μ m。
4.根據(jù)權利要求I所述的一種小尺寸半導體激光器，其特征在于，所述半導體激光器是純條結構：所述半導體激光器，包括由下而上依次設置的N面電極、GaAs襯底、N型下限制層、下波導層、有源區(qū)、上波導層和帶有刻蝕截止層的P型上限制層，在所述刻蝕截止層的上表面設置有脊條狀P型上限制層，在所述脊條上設置有歐姆接觸層，在所述P型上限制層上設置有露出歐姆接觸層的絕緣層，在所述絕緣層和歐姆接觸層上設置有P面電極。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種小尺寸半導體激光器，其特征在于，所述半導體激光器是帶肩結構：在所述脊條狀P型上限制層的脊條兩側對稱設置有帶肩結構。
6.根據(jù)權利要求4或5所述的一種小尺寸半導體激光器，其特征在于，所述的脊條狀P型上限制層的脊條寬度為4-5 μ m。
【文檔編號】H01S5/042GK203491505SQ201320585043
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年9月22日 優(yōu)先權日:2013年9月22日
【發(fā)明者】劉歡, 沈燕, 徐現(xiàn)剛, 王英 申請人:山東華光光電子有限公司