[发明专利]一种半绝缘表面等离子体波导太赫兹量子级联激光器的制作方法

权利要求书

1.一种半绝缘表面等离子体波导太赫兹量子级联激光器的制作方法，其特征在于，所述制作方法至少包括步骤：

1)在半绝缘GaAs衬底上分子束外延依次生长n型掺杂GaAs下接触层、GaAs/AlGaAs多量子阱有源区、n型重掺杂GaAs上接触层；

2)在上述外延材料上涂胶光刻、金属化，然后剥离制作上电极金属层；

3)第二次涂胶光刻在所述上电极金属层表面覆盖光刻胶作为刻蚀保护层，刻蚀上电极金属层两侧至所述有源区与下接触层界面处或界面以上形成脊形结构，脊形结构两边为第一刻蚀台阶，去除光刻胶；

4)第三次涂胶光刻，光刻胶覆盖所述脊形结构并延伸覆盖部分第一刻蚀台阶表面，刻蚀未被遮挡的第一刻蚀台阶至所述下接触层中或刻穿所述下接触层，形成第二刻蚀台阶，去除光刻胶；

5)第四次涂胶光刻、金属化并剥离制作下电极金属层，下电极金属层覆盖在所述第二刻蚀台阶的表面及侧壁；

6)减薄衬底、解理芯片以及封装完成器件制作。

2.根据权利要求1所述的半绝缘表面等离子体波导太赫兹量子级联激光器的制作方法，其特征在于：所述步骤2)中采用电子束蒸发或者磁控溅射沉积上电极金属层。

3.根据权利要求1所述的半绝缘表面等离子体波导太赫兹量子级联激光器的制作方法，其特征在于：所述步骤3)中采用干法刻蚀或者湿法刻蚀工艺刻蚀上电极金属层两侧至所述有源区与下接触层界面处或界面以上形成脊形结构。

4.根据权利要求1所述的半绝缘表面等离子体波导太赫兹量子级联激光器的制作方法，其特征在于：所述步骤3)中的刻蚀工艺完成后，保留零至数百纳米厚的有源区。

5.根据权利要求1所述的半绝缘表面等离子体波导太赫兹量子级联激光器的制作方法，其特征在于：所述步骤4)中采用湿法刻蚀工艺刻蚀未被遮挡的第一刻蚀台阶至所述下接触层中或刻穿所述下接触层，形成具有倾斜侧壁的第二刻蚀台阶。

6.根据权利要求1所述的半绝缘表面等离子体波导太赫兹量子级联激光器的制作方法，其特征在于：所述有源区的厚度范围为8～12μm，所述下接触层的厚度范围为400～700nm。

7.根据权利要求1所述的半绝缘表面等离子体波导太赫兹量子级联激光器的制作方法，其特征在于：所述步骤5)中采用电子束蒸发工艺沉积下电极金属层，并采用快速退火工艺使下电极金属层与下接触层形成良好的合金化欧姆接触。

8.根据权利要求1所述的半绝缘表面等离子体波导太赫兹量子级联激光器的制作方法，其特征在于：所述步骤5)中的下电极金属层还覆盖在所述第一刻蚀台阶边缘。