[发明专利]安装有完整扩散阻挡层的半导体激光器

权利要求书

1.一种方法，包括：

使半导体激光器芯片的第一接触表面形成为目标表面粗糙度，所述目标表面粗糙度被选择为具有比阻挡层厚度充分小的最大峰-谷高度；

将具有所述阻挡层厚度的阻挡层施加到所述第一接触表面，所述阻挡层包括非金属导电化合物；以及

利用焊料组合物沿着所述第一接触表面将所述半导体激光器芯片焊接到承载底座，所述焊接包括通过将所述焊料组合物加热到比一阈值温度低的温度而熔化所述焊料组合物，在所述阈值温度，发生所述阻挡层溶解到所述焊料组合物中。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述焊接之后，所述阻挡层保持连续，使得所述半导体激光器芯片的半导体材料和所述焊料组合物之间不发生直接接触。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，在所述焊接之后，所述阻挡层保持基本连续，使得不存在以下直接路径，通过所述直接路径所述半导体激光器芯片、所述焊料组合物和所述承载底座中任一个的组成能够扩散穿过所述阻挡层。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，在所述焊接之后，所述焊料组合物的特征在于基本上暂时稳定的电导率和热导率。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，进一步包括将所述焊料组合物提供为基本未被氧化的焊料预型和基本未被氧化的沉积层中的至少一种。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述焊接进一步包括在还原性气氛和非氧化性气氛中的至少之一下执行所述焊料组合物的熔化。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述阈值温度小于约400℃。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述阈值温度小于约370℃。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述阈值温度小于约340℃。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，所述焊料组合物选自，由金锗（AuGe）、金硅（AuSi）、金锡（AuSn）、银锡（AgSn）、银锡铜（AgSnCu）、银锡铅（AgSnPb）、银锡铅铟（AgSnPbIn）、银锡锑（AgSnSb）、锡铅（SnPb）、铅（Pb）、银（Ag）、硅（Si）、锗（Ge）、锡（Sn）、锑（Sb）、铋（Bi）、铟（In）和铜（Cu）组成的组。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，所述非金属导电化合物包括氮化钛（TiNx）、氧氮化钛（TiN_XO_Y）、氮化钨（WN_x）、氧化铈（CeO₂）和氧氮化铈钆（CeGdO_yN_X）中的至少一种。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，进一步包括将第二金属阻挡层施加到所述第一接触表面，所述第二金属阻挡层包括铂（Pt）、钯（Pd）、镍（Ni）、钨（W）、钼（Mo）、钛（Ti）、钽（Ta）、锆（Zr）、铈（Ce）、钆（Gd）、铬（Cr）、锰（Mn）、铝（Al）、铍（Be）和钇（Y）中的至少一种。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，所述第一接触表面的形成包括，在施加所述阻挡层之前抛光所述第一接触表面以实现所述目标表面粗糙度。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中，所述目标表面粗糙度小于约100rms。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中，所述目标表面粗糙度小于约40rms。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，还包括将所述承载底座的第一热膨胀特性匹配于所述半导体激光器芯片的第二热膨胀特性。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法，进一步包括：

在施加阻挡层之前，向所述第一接触表面施加金属化层；和

在施加阻挡层之后和所述焊接之前，向所述第一接触表面施加焊料准备层。