[发明专利]多波长半导体分布式反馈激光器阵列及其制作方法

权利要求书

1.一种多波长半导体分布式反馈激光器阵列的制备方法，其中所述激光器阵列为由多个发光单元形成的激光器阵列，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、在衬底上外延缓冲层、有源区和光栅层；

步骤2、通过塔尔博特干涉曝光和刻蚀方法在光栅层中形成光栅，其中，所述塔尔博特干涉曝光方法为使用两个以上周期的光刻版设计，通过一次曝光制备两种以上周期的所述光栅，所述两种以上的周期对应两种以上的发射波长；

步骤3、完成所述激光器阵列的制备。

2.如权利要求1所述的多波长半导体分布式反馈激光器阵列的制备方法，其特征在于，所述有源区的增益材料为AlGaInAs或InGaAsP；所述激光器阵列的发射波长为O波段、C波段、E波段、S波段或L波段。

3.如权利要求2所述的多波长半导体分布式反馈激光器阵列的制备方法，其特征在于，所述激光器阵列的调制频率为2.5～25Gps。

4.如权利要求3所述的多波长半导体分布式反馈激光器阵列的制备方法，其特征在于，

当所述激光器阵列的调制频率为2.5～12Gps时，所述步骤3中具体包括以下步骤：

步骤3-1、在所述光栅层上外延生长覆盖层；

步骤3-2、外延生长接触层；

步骤3-3、刻蚀形成脊台结构；

步骤3-4、制作正电极和背电极，解离、镀膜；

当所述激光器阵列的调制频率为12～25Gps时，所述步骤3中具体包括以下步骤：

步骤3-1、在所述光栅层上外延生长覆盖层；

步骤3-2、在所述覆盖层上外延生长接触层；

步骤3-3、刻蚀形成脊台结构；

步骤3-4、在脊台结构两侧掩埋形成Fe-InP层；

步骤3-5、制作正电极和背电极，解离、镀膜；

或者当所述激光器阵列的调制频率为12-25Gps时，所述步骤3中具体包括以下步骤：

步骤3-1、刻蚀形成脊台结构；

步骤3-2、在脊台结构两侧掩埋形成Fe-InP层；

步骤3-3、在所述脊台结构上外延生长覆盖层；

步骤3-4、在所述覆盖层上外延生长接触层；

步骤3-5、制作正电极和背电极，解离、镀膜。

5.如权利要求4所述的多波长半导体分布式反馈激光器阵列的制备方法，其特征在于，当所述激光器阵列的调制频率为2.5～12Gps时，所述覆盖层中具有一InGaAsP刻蚀停止层；当所述激光器阵列的调制频率为12～25Gps时，所述缓冲层中具有一InGaAsP刻蚀停止层；步骤3-3中的刻蚀进行至所述InGaAsP刻蚀停止层为止。

6.如权利要求5所述的多波长半导体分布式反馈激光器阵列的制备方法，其特征在于，将形成有脊台结构的半导体激光器阵列清洗后，放入无氧手套箱中分别用湿法腐蚀液腐蚀、去离子水清洗、包装；其中所述湿法腐蚀液为III-V材料的无选择性腐蚀液，所述包装用于隔离氧气。

7.如权利要求6所述的多波长半导体分布式反馈激光器阵列的制备方法，其特征在于，在所述包装后，将所述激光器阵列放入反应室，用V族源处理激光器阵列，去除其表面的氧化层，所述无氧手套箱和反应室手套箱的氧含量小于0.1ppm。

8.如权利要求7所述的多波长半导体分布式反馈激光器阵列的制备方法，其特征在于，当所述激光器阵列的调制频率为12～25Gps时，在所述的去除氧化层后，掩埋外延形成Fe-InP层；所述Fe-InP层的上表面与所述接触层的上表面在同一水平面内，或与所述光栅层的上表面在同一水平面内；所述Fe-InP层的电阻率大于10⁷Ω·cm。

9.一种多波长半导体分布式反馈激光器阵列，其特征在于，由权利要求1-8中任意一项所述的制备方法制备得到。