[实用新型]一种DFB激光器外延片

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种DFB激光器，特别涉及一种DFB激光器外延片。

背景技术

DFB激光器通过布拉格光栅选模，具有高速、窄线宽及动态单纵模工作特性，且DFB激光器能在更宽的工作温度与工作电流范围内抑制普通FP激光器的模式跳变，极大地改善器件的噪声特性，在光通信领域具有广泛的应用。光通信用的DFB激光器波长一般为1310 nm和1550 nm,一般采用InP为生长衬底，采用AlGaInAs或InGaAsP的量子阱为有源层。制作DFB激光器的需要经过两次外延生长，首先需要在一次外延的基础上光刻制备纳米级别的光栅，然后在光栅表面进行二次外延生长，形成接触层。DFB的二次外延生长一直是影响DFB良率和性能的关键技术。专利ZL 201610514060.4提出了一种采用脉冲气流生长DFB激光器二次外延层的方法，二次外延的生长质量得到极大的提高。然而，在DFB激光器芯片良率依然不高。

DFB激光器良率不高的原因主要是DFB外延片最外圈的材料质量较差。通过观察可以看出DFB激光器外延片外延与内部区域颜色具有明显的差别。我们通过实验发现，这是由于在外延生长过程中，用于生长激光器的磷化铟外延衬底在高温下背面易受砷气流的扩散影响，导致衬底导热不均匀造成的。此外，在光栅制作过程中，光栅的腐蚀液也会对衬底造成一定程度的刻蚀，影响衬底的平整度，从而恶化二次外延生长材料的质量，这些都会影响DFB激光器的性能。因此有必要设计一种新的DFB激光器结构来降低气流背面扩散导致及制作光栅过程中对衬底造成的影响，使DFB激光器外延片生产稳定，提高DFB激光器外延生长的材料质量，DFB激光器良率提高。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种降低气流背面扩散导致及制作光栅过程中对衬底造成的影响，使DFB激光器外延片生产稳定，提高DFB激光器外延生长的材料质量，DFB激光器良率提高的DFB激光器外延片。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种DFB激光器外延片，包括衬底，所述衬底的正面上依次沉积有第一缓冲层、限制层、下波导层、量子阱、上波导层、上限制层、第二缓冲层、腐蚀阻挡层、包层和蚀刻的光栅制作层，光栅制作层上依次生长有二次外延层、势垒渐变层和欧姆接触层，所述衬底的背面设有保护层。

优选的，所述衬底为磷化铟衬底。

优选的，所述保护层的厚度为20-200nm。

优选的，所述磷化铟衬底背面的保护层为SiNx、AlO3、HfO2、HfSiOx中的一种或几种。

优选的，所述磷化铟衬底背面的保护层的生长方式为原子层沉积（ALD）、等离子增强化学气相沉积（PECVD）、磁控溅射沉积（Sputter）或电子束蒸发沉积（EB）。

如上所述，本实用新型的DFB激光器外延片具有以下有益效果：1）、通过在磷化铟衬底背面预先制作一层保护层，使外延生长的DFB激光器一次外延片质量好，均匀性和一致性好；2）、通过在磷化铟衬底背面预先制作一层保护层，可稳定DFB激光器外延片生产，提高DFB激光器生产良率；3）采用脉冲式气流生长DFB二次外延层，外延层晶体质量好，DFB器件性能好，管芯制作良率高。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为DFB二次外延层生长示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1、2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

如图1所示，本实用新型提供一种DFB的外延结构，包含一InP衬底01，在衬底背面预先制备一层保护层00，在衬底正面依次采用MOCVD沉积第一缓冲层02、限制层03、下波导层04、量子阱05、上波导层06、上限制层07、第二缓冲层08、腐蚀阻挡层09、包层10、光栅制作层11，以及在光栅制作层刻蚀后，在其上依次生长的二次外延层12、势垒渐变层13、14和欧姆接触层15。