[发明专利]一种具有光栅结构的边发射半导体激光器及制作方法

权利要求书

1.一种具有光栅结构的边发射半导体激光器的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：在砷化镓衬底(7)上依次制备N型限制层(5)、N型波导层(3)、多量子阱有源区(1)和P型波导层(2)，在P型波导层(2)的上表面制备中央带有长条状凸起的P型限制层(4)，在P型限制层(4)的长条状凸起的上表面制备P型欧姆接触层(6)，所述砷化镓衬底(7)、N型限制层(5)、N型波导层(3)、多量子阱有源区(1)、P型波导层(2)、P型限制层(4)和P型欧姆接触层(6)组成分离异质结构；

步骤2：在P型欧姆接触层(6)的上表面光刻出脊形台面(18)；

步骤3：在P型限制层(4)的长条状凸起两侧的平台、长条状凸起的侧壁及脊形台面(18)上表面的边缘淀积二氧化硅绝缘层(8)；

步骤4：在二氧化硅绝缘层(8)的上表面光刻出引线孔(19)，在脊形台面(18)中间的脊形结构的上表面光刻出光栅结构(20)；

步骤5：在二氧化硅绝缘层(8)及带有光栅结构(20)的脊形台面(18)的上表面制备上层P型电极(9)；

步骤6：对带有上层P型电极(9)的分离异质结构进行减薄抛光，减薄抛光后，在砷化镓衬底(7)的下底面制备下层N型电极(10)。

2.根据权利要求1所述的边发射半导体激光器的制作方法，其特征在于：步骤1中所述的砷化镓衬底(7)为{100}面偏<111>方向15°N型偏角砷化镓衬底(7)。

3.根据权利要求1所述的边发射半导体激光器的制作方法，其特征在于：所述步骤2具体为，将分离异质结构上旋涂满光刻胶，通过显影将脊形台面以外区域的光刻胶去除，再利用湿法腐蚀方法腐蚀出脊形台面(18)。

4.根据权利要求1所述的边发射半导体激光器的制作方法，其特征在于：所述步骤3具体为，在分离异质结构上采用等离子体增强化学气相沉积法淀积一层二氧化硅绝缘层(8)。

5.根据权利要求1所述的边发射半导体激光器的制作方法，其特征在于：所述步骤4中光刻出引线孔的过程具体为，在长好二氧化硅绝缘层(8)的分离异质结构的脊形台面上利用湿法刻蚀法光刻出引线孔，所述引线孔的宽度小于脊形台面的宽度。

6.根据权利要求1所述的边发射半导体激光器的制作方法，其特征在于：所述步骤4中光刻出光栅结构的过程具体为，在引线孔上利用湿法腐蚀法光刻出具有周期结构的光栅结构。

7.根据权利要求1所述的边发射半导体激光器的制作方法，其特征在于：所述上层P型电极(9)和下层N型电极(10)为与镓砷材料形成良好欧姆接触的电极材料。

8.根据权利要求1所述的边发射半导体激光器的制作方法，其特征在于：所述上层P型电极(9)采用溅射的方法制备，下层N型电极(10)采用蒸发的方法制备。

9.根据权利要求1所述的边发射半导体激光器的制作方法，其特征在于：在步骤6之后，将具有电极的分离异质结构解理成条，在激光器的前后腔面上分别镀上增透膜和高反膜。

10.一种具有光栅结构的边发射半导体激光器，其特征在于：包括砷化镓衬底(7)、N型限制层(5)、N型波导层(3)、多量子阱有源区(1)、P型波导层(2)、P型限制层(4)、P型欧姆接触层(6)，二氧化硅绝缘层(8)、上层P型电极(9)和下层N型电极(10)；

所述N型限制层(5)、N型波导层(3)、多量子阱有源区(1)、P型波导层(2)和P型限制层(4)依次设置于所述砷化镓衬底(7)的顶部，所述P型限制层(4)的中央带有长条状凸起，P型欧姆接触层(6)设置于P型限制层(4)的长条状凸起的上表面，所述砷化镓衬底(7)、N型限制层(5)、N型波导层(3)、多量子阱有源区(1)、P型波导层(2)、P型限制层(4)和P型欧姆接触层(6)组成分离异质结构，所述P型欧姆接触层(6)的上表面设置有脊形台面(18)，二氧化硅绝缘层(8)设置于P型限制层(4)的长条状凸起两侧的平台、长条状凸起的侧壁及脊形台面(18)上表面的边缘，在二氧化硅绝缘层(8)的上表面设置有引线孔(19)，脊形台面(18)中间的脊形结构的上表面设置有光栅结构(20)，所述上层P型电极(9)设置于二氧化硅绝缘层(8)及带有光栅结构(20)的脊形台面(18)的上表面，在砷化镓衬底(7)的下底面设置有下层N型电极(10)。