[发明专利]一种高电流注入密度的半导体激光器及其制备方法

权利要求书

1.一种高电流注入密度的半导体激光器，其特征在于，该激光器包括：由下而上依次设置的N-电极、衬底、N-限制层、下波导层、量子肼有源区、上波导层、P-限制层和GaAs接触层；

所述上波导层的宽度、P-限制层的宽度均小于量子肼有源区的宽度；

所述GaAs接触层的宽度小于P-限制层的宽度；

在所述量子肼有源区、上波导层的侧壁、P-限制层的侧壁和GaAs接触层的侧壁设置有电流阻挡层；

在所述电流阻挡层和GaAs接触层的上表面设置有P-电极。

2.根据权利要求1所述的一种高电流注入密度的半导体激光器，其特征在于，所述GaAs接触层的宽度≤5μm。

3.根据权利要求1或2所述半导体激光器的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：

1)在衬底上使用MOCVD自下而上依次生长N-限制层、下波导层、量子肼有源区、上波导层、P-限制层和GaAs接触层，形成外延片；

2)在所述外延片上利用SiO₂或Si₃N₄干法刻蚀掩膜形成掩膜；优选的，所述掩膜厚度为

3)在生长有所述掩膜的外延片上旋涂光刻胶，利用设定尺寸的光刻版光刻得到与所需脊条尺寸相适应的光刻胶掩膜图形，并进行坚膜和烘烤；优选的，所述光刻胶的厚度为

4)使用干法刻蚀以所述光刻胶为掩膜刻蚀SiO₂，得到侧壁陡直的SiO₂形貌，然后去除所述光刻胶；

5)继续使用干法刻蚀以所述SiO₂为掩膜刻蚀形成宽度≤5μm的脊条结构；

6)使用GaAs专用腐蚀液腐蚀所述GaAs接触层，形成GaAs接触层内缩的脊条结构；

7)使用二氧化硅腐蚀液去除所述SiO₂掩膜；

8)在芯片上制备电流阻挡层；

9)在所述电流阻挡层上旋涂光刻胶，然后利用光刻显影、坚膜和烘烤，以形成裸露GaAs接触层上表面的SiO₂的光刻胶图形；优选的，所述光刻胶的厚度

10)使用湿法腐蚀去除掉所述GaAs接触层上表面的SiO₂，并去胶清洗；

11)最后将制作好的芯片进行电极制备、减薄、退火、镀膜和封装得到半导体激光器。

4.根据权利要求3所述半导体激光器的制备方法，其特征在于，所述步骤4)、5)中干法刻蚀为ICP刻蚀或RIE刻蚀。

5.根据权利要求3所述半导体激光器的制备方法，其特征在于，步骤8)中在芯片上使用PECVD工艺生长SiO₂做电流阻挡层，厚度