[发明专利]一种脊形波导半导体激光器及其制备方法

权利要求书

1.一种脊形波导半导体激光器的制备方法，其特征在于，所述脊形波导半导体激光器包括：衬底(1)、下限制层(2)、下波导层(3)、有源层(4)、上波导层(5)、电子阻挡层(6)、上限制层(7)、覆盖层(8)、绝缘层(9)、背电极(10)和上电极(11)；所述衬底(1)、下限制层(2)、下波导层(3)、有源层(4)、上波导层(5)、电子阻挡层(6)和上限制层(7)依次叠层设置在所述背电极(10)上；所述上限制层(7)包括本体层(71)和由所述本体层凸出形成的脊形部(72)，所述覆盖层(8)覆盖于所述脊形部(72)的上表面上，所述绝缘层(9)覆盖于所述脊形部(72)的侧表面和所述本体层(71)上，所述脊形部(72)和所述覆盖层(8)的两侧分别被注入离子，以形成离子注入区(100)；其中，所述制备方法包括：

步骤一：在衬底(1)的第一表面上依序制作叠层的下限制层(2)、下波导层(3)、有源层(4)、上波导层(5)和电子阻挡层(6)；

步骤二：在所述电子阻挡层(6)上制作形成包括本体层(71)及由所述本体层(71)凸出形成的脊形部(72)的上限制层(7)、覆盖在所述脊形部(72)的上表面上的覆盖层(8)以及分别位于所述脊形部(72)和所述覆盖层(8)的两侧的离子注入区(100)；

步骤三：在所述本体层(71)上和所述脊形部(72)的侧面上制作形成绝缘层(9)；

步骤四：在所述衬底(1)的与所述第一表面相对的第二表面上制作背电极(10)，并在所述覆盖层(8)和所述绝缘层(9)上制作上电极(11)。

2.根据权利要求1所述的脊形波导半导体激光器的制备方法，其特征在于，所述离子为能量单一的阳离子。

3.根据权利要求1所述的脊形波导半导体激光器的制备方法，其特征在于，所述离子的注入剂量为2.0×10¹³～6.0×10¹³cm^-2。

4.根据权利要求1所述的脊形波导半导体激光器的制备方法，其特征在于，所述离子注入区(100)在沿垂直于所述脊形部(72)的侧面的方向上的长度为所述脊形部(72)的长度的0.15～0.2倍。

5.根据权利要求1所述的脊形波导半导体激光器的制备方法，其特征在于，所述离子注入区(100)内的距离所述覆盖层(8)的上表面0.2μm处的离子浓度最大，所述离子注入区(100)内的距离所述覆盖层(8)的上表面0.5μm处的离子浓度最小。

6.根据权利要求1所述的脊形波导半导体激光器的制备方法，其特征在于，所述衬底(1)为氮化镓衬底。

7.根据权利要求6所述的脊形波导半导体激光器的制备方法，其特征在于，所述上限制层(7)为P型AlGaN材料层，所述覆盖层(8)为P型GaN材料层。

8.根据权利要求1至7任一项所述的脊形波导半导体激光器的制备方法，其特征在于，实现步骤二的方法包括：

在电子阻挡层(6)上依序形成叠层的覆盖膜层和上限制膜层；

对所述覆盖膜层和所述上限制膜层的将要形成所述离子注入区(100)的部分进行离子注入，以形成所述离子注入区(100)；

对所述覆盖膜层和所述上限制膜层的位于所述离子注入区(100)之外的部分进行刻蚀，以将位于所述离子注入区(100)之外的覆盖膜层全部去除，且将位于所述离子注入区(100)之外的上限制膜层的部分去除。