[发明专利]一种单方向发射的电泵浦氮化镓微激光器及其制备方法

权利要求书

1.一种单方向发射的电泵浦氮化镓微激光器，其特征在于，该器件以硅基氮化物晶片为载体，包括硅衬底层（1）、设置在所述硅衬底层（1）上表面一侧边缘的p型氮化镓平台、与所述p型氮化镓平台连接的p型氮化镓悬臂梁、与所述p型氮化镓悬臂梁连接的非对称薄膜微腔结构，所述非对称薄膜微腔结构的上表面中心蒸镀有沉积金属材料为Au/Ni的p型区电极（5），所述p型氮化镓平台上表面蒸镀有沉积金属材料为Au/Ti的n型区电极（6），所述非对称薄膜微腔结构下方设置有贯穿硅衬底层（1）的空腔，使得非对称薄膜微腔结构和p型氮化镓悬臂梁完全悬空；

所述非对称薄膜微腔结构由从下至上依次连接设置的n型氮化镓层（2）、量子阱层（3）和p型氮化镓层（4）构成，包括圆形或圆环形的本体、设置在所述本体周向外侧的突出锥角，所述突出锥角由本体圆周切线、本体圆周上弧线和本体外的弧线围成，所述本体外的弧线与本体圆周相交的夹角为锐角。

2.一种制备权利要求1所述单方向发射的电泵浦氮化镓微激光器的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

第一步：在硅基氮化镓晶片的p型氮化镓层（4）上表面旋涂光刻胶，然后采用光学光刻技术在旋涂的光刻胶层上定义如权利要求1所述的非对称薄膜微腔结构；

第二步：采用刻蚀技术向下刻蚀，直至硅衬底层（1）的上表面，从而将所述第一步中定义出的非对称薄膜微腔结构转移至硅基氮化镓晶片的n型氮化镓层（2）、量子阱层（3）和p型氮化镓层（4）中，最后去除残余的光刻胶； 

第三步：在p型氮化镓层（4）上表面旋涂光刻胶，定义出与所述非对称薄膜微腔结构一侧连接的悬臂梁，同时定义出位于悬臂梁外侧的用于蒸镀n型区电极（6）的区域；

第四步：采用刻蚀技术向下刻蚀，直至n型氮化镓层（2）的上表面，从而将所述第三步中定义的悬臂梁和用于蒸镀n型区电极（6）的区域转移至n型氮化镓层（2）中，然后在有机溶剂中去除光刻胶；

第五步：在硅基氮化镓晶片上表面旋涂光刻胶，采用光学光刻技术，在非对称薄膜微腔结构上表面的中心定义出p型区透明电极图形；

采用电子束蒸发技术，在p型区透明电极图形上表面蒸镀Au/Ni，然后在有机溶剂中去除残余光刻胶，获得p型区电极（5）；

第六步：在硅基氮化镓晶片上表面旋涂光刻胶，采用光学光刻技术，在n型氮化镓层（2）的用于蒸镀n型区电极（6）的区域上定义出n型区透明电极图形； 

采用电子束蒸发技术，在n型区透明电极图形上表面蒸镀Au/Ti，然后在有机溶剂中去除残余光刻胶，获得n型区电极（6）；

第七步：采用键合技术，分别在所述 p型区电极 （5）和n型区电极（6）表面键合引线；

第八步：在硅基氮化镓晶片上下表面分别旋涂光刻胶，然后采用光学光刻技术在硅衬底层（1）下表面的光刻胶层中定义出空腔区域的刻蚀窗口；

采用深硅刻蚀技术，通过所述刻蚀窗口从下往上刻蚀硅衬底层（1），直至n型氮化镓层（2）的下表面，在硅衬底层（1）中形成一个空腔，使非对称薄膜微腔结构和悬臂梁悬空。