[发明专利]一种量子阱边发射半导体激光器的制作方法

权利要求书

1、一种用于改善输出光斑的量子阱边发射半导体激光器的制作方法，其特征在于，该方法包括：

A、在N型镓砷衬底上依次制备镓砷缓冲层和镓铟磷缓冲层；

B、在镓铟磷缓冲层上依次制备铝镓铟磷限制层、光波导层和有源层，并形成分别限制异质结构；

C、在外延片上通过两次光刻出双沟脊波导，制备脊形台面作为出光面；

D、在脊形台面上淀积电绝缘膜；

E、在电绝缘膜上制备P面电极；

F、对N型衬底减薄抛光后制备N面电极。

2、根据权利要求1所述的用于改善输出光斑的量子阱边发射半导体激光器的制作方法，其特征在于，步骤A中所述N型镓砷衬底为(100)面偏<111>A方向15°的N型偏角镓砷衬底，所述步骤A包括：

选用(100)面偏<111>A方向15°的N型偏角镓砷衬底，采用金属有机化合物气相沉淀法在选用的N型镓砷衬底(1)上外延生长N型镓砷缓冲层(2)和N型镓铟磷缓冲层(3)。

3、根据权利要求1所述的用于改善输出光斑的量子阱边发射半导体激光器的制作方法，其特征在于，所述步骤B包括：

在所述镓铟磷缓冲层(3)上依次外延生长N型铝镓铟磷下限制层(4)、铝镓铟磷下光波导层(5)、有源区(6)、铝镓铟磷上光波导层(7)、重掺杂的镓铟磷腐蚀停止层(9)、P型铝镓铟磷上限制层(8)、P型镓铟磷带间层(10)和重掺杂的P型镓砷欧姆接触层(11)。

4、根据权利要求1所述的用于改善输出光斑的量子阱边发射半导体激光器的制作方法，其特征在于，

所述N型铝镓铟磷下限制层(4)、铝镓铟磷下光波导层(5)、铝镓铟磷上光波导层(7)和P型铝镓铟磷上限制层(8)的材料均采用铝镓铟磷，且N型铝镓铟磷下限制层(4)和P型铝镓铟磷上限制层(8)中的铝组分高于铝镓铟磷下光波导层(5)和铝镓铟磷上光波导层(7)中的铝组分，用于形成分别限制异质结构；

所述有源区(6)由镓铟磷量子阱和铝镓铟磷量子垒组成，为镓铟磷和铝镓铟磷材料系形成的压应变量子阱，有源区(6)与光波导层和上下限制层共同形成分别限制异质结构。

5、根据权利要求1所述的用于改善输出光斑的量子阱边发射半导体激光器的制作方法，其特征在于，所述步骤C包括：

在外延片上进行第一次光刻保留脊形台面上的光刻胶，将此光刻胶做腐蚀的掩蔽膜层，腐蚀脊形台面以外的镓砷欧姆接触层，形成双沟区的外边缘；

第二次光刻腐蚀双沟区内部的镓砷欧姆接触层、镓铟磷带间层、铝镓铟磷上限制层的一部分，到腐蚀停止层(9)，形成特殊结构的脊形台面(14)，湿法腐蚀或干法刻蚀出脊形台面后不去光刻胶。

6、根据权利要求1所述的用于改善输出光斑的量子阱边发射半导体激光器的制作方法，其特征在于，所述步骤D包括：

在脊形台面上采用附带光刻胶低温淀积的方法淀积一层二氧化硅或氮化硅，随后再采用剥离的方法去掉光刻胶。

7、根据权利要求6所述的用于改善输出光斑的量子阱边发射半导体激光器的制作方法，其特征在于，所述附带光刻胶低温淀积的方法为电子回旋共振等离子体化学气相沉积法ECR plasma CVD，所述淀积的二氧化硅或氮化硅的厚度为50至400纳米，所述剥离采用丙酮。

8、根据权利要求1所述的用于改善输出光斑的量子阱边发射半导体激光器的制作方法，其特征在于，所述步骤C或步骤D中所述脊形台面在沿着激光器腔长的方向上并不是等宽的，端面附近的宽度小于中间的宽度，两端沿腔长方向逐渐变窄或者突然变窄，单边窄区域的长度不大于激光器总腔长的五分之四。

9、根据权利要求1所述的用于改善输出光斑的量子阱边发射半导体激光器的制作方法，其特征在于，步骤F和步骤E中所述的P面和N面电极，其材料为与砷化镓形成良好欧姆接触的电极材料。

10、根据权利要求1所述的用于改善输出光斑的量子阱边发射半导体激光器的制作方法，其特征在于，该方法在步骤F之后进一步包括：

将具有P、N电极的片子解理成条作为激光器的谐振腔面，并在前、后腔面分别蒸镀增透膜和高反膜。