[发明专利]一种采用电化学腐蚀技术来制作InP基SLD电流非注入吸收区的方法

说明书

技术领域

本发明属于SLD(SuperLuminescentDiode，超辐射发光二极管)领域，具体涉及到一种采用电化学腐蚀技术来制作InP基SLD电流非注入吸收区的方法。

背景技术

SLD是一种发光特性介于激光器(LD)和发光二极管(LED)之间的半导体光源，它的出现和发展完全受到光纤陀螺(IFOG)的驱动，并成为一种重要的光源。我们把放大的自发发射称为超辐射，是增益介质在强激发状态下的一种定向辐射现象。当增益介质中的激发密度足够高时，增益介质中的载流子受到自发发射光子的激发，使受激发射的光子数量雪崩式倍增，发光强度随之超线性地急剧增加，并使光谱宽度变窄，由初始的自发发射占主导很快的演变为以放大的自发发射为主，自发辐射光的单程放大。与激光相比，超辐射光是一种非单色并且非相干或短相干的光。

传统制作SLD电流非注入吸收区通常采用质子轰击办法来制作，其制作效果不明显，主要原因是过小量的质子轰击效果不明显或者不稳定，过大量的质子轰击会对器件造成损伤。一种采用电化学腐蚀技术制作InP基SLD电流非注入吸收区的优势是吸收区对腐蚀深度和腐蚀形状没有过多的要求，只需穿过整个外延层就可以达到很好的光吸收效果，则达到破坏布里-珀罗(Fabry-Perot，F-P)型前后腔面之间的光振荡效果，器件保持自发辐射。本发明制作方法简单、工艺技术成熟、对器件激射抑制可靠稳定等特点，InP基材料具有GaAs基材料不具有的优势。

本发明针对传统制作SLD电流非注入吸收区的缺点，提出了一种采用电化学腐蚀技术制作InP基SLD电流非注入吸收区的方法。

发明内容

本发明的目的在于，采用电化学腐蚀技术来制作InP基SLD电流非注入吸收区的方法，在该发明中，1550nmSLD采用InP基外延材料来制备，InP基材料的电化学腐蚀技术工艺很成熟，且制备方法简单，GaAs基材料目前不具备这些优势；本发明采用电化学腐蚀方法进行自主无序腐蚀来制作InP基SLD器件电流非注入吸收区，实际工艺过程中，电化学腐蚀后蒸镀SiO₂来制作介质保护层。

附图说明

示意图1是采用电化学腐蚀技术制作InP基SLD电流非注入吸收区激光器结构；其中各数字代表的含义：1为电流非注入吸收区；2为脊形台面；3为上限制层；4为上波导层；5为有源层；6为下波导层；7为下限制层；8为衬底。

具体实施方式

本发明的目的在于提供一种多孔的InP基SLD电流非注入吸收区，采用InP材料的电化学腐蚀工艺技术，通过调节反应温度、反应时间控制孔径和深度。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种多孔材料的制备方法，包括如下步骤：

1)催化下，InP与HCl：C₂H₆O₂：H₂O在30-50℃，例如为30℃、33℃、47℃、42℃、45℃、48℃加热反应，并控制InP不完全反应；

催化下，InP与NaCl：C₂H₆O₂：H₂O在50-70℃，例如为50℃、53℃、56℃、59℃、63℃、69℃加热反应，并控制InP不完全反应；

催化下，InP与NaBr：C₂H₆O₂：H₂O在40-65℃，例如为40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃加热反应，并控制InP不完全反应。

本发明通过控制InP材料与腐蚀液的反应温度，可加快反应速率、缩短反应时间，并且制的得的多孔InP材料孔数量密集，分布均匀，从而使其实际用中获得更好的效果。

作为最优技术方案，本发明采用的InP材料的制备方法，步骤1)所述加热温度为30-40℃。

2)去除杂质并分离未反应的InP后，得到InP基SLD多孔吸收区；

其中200mlHCl：C₂H₆O₂：H₂O＝1.0：0.5：10

其中200mlNaCl：C₂H₆O₂：H₂O＝1.0：1.0：10