[发明专利]一种掩埋AlGaInAs DFB激光器的制作方法

说明书

本发明涉及光电子技术领域，提供了一种掩埋AlGaInAs DFB激光器的制作方法，包括S1～S8八个步骤。本发明的一种掩埋AlGaInAs DFB激光器的制作方法，通过采用非选择性湿法腐蚀和选择性湿法腐蚀相结合的方法，无需使用高温离子刻蚀设备，制作工艺简单，成本较低，同时避免高温离子刻蚀带来的损伤，保证有源层AlGaInAs无损伤缺陷，降低AlGaInAs氧化的风险，同时在电流阻挡层生长前通过高温热处理消除AlGaInAs侧向的氧化薄层，保证后续电流阻挡层的生长质量，以实现高可靠性的AlGaInAs DFB激光器。

技术领域

本发明涉及光电子技术领域，具体为一种掩埋AlGaInAs DFB激光器的制作方法。

背景技术

DFB激光器主要有两种结构：(1)脊形波导RWG结构；(2)掩埋异质结BH结构。与传统的RWG结构相比，BH结构一方面能够通过掩埋低折射率InP材料对有源区进行光限制，同时掩埋PN反向电流阻挡层对有源区进行载流子限制，从而具有较小阈值电流和发散角，能够更好的应用于光器件耦合。此外，由于脊形通过PN掩埋和接触层掩埋生长得到较好的保护，与传统RWG结构相比，具有更好的抗静电及封装冲击特性，能够更好的保证可靠性。

对于BH结构激光器，有源层通常有两种材料体系，一种材料体系为InGaAsP，另一种材料体系为AlGaInAs。与InGaAsP材料体系相比，AlGaInAs导带带阶(ΔEc＝0.72ΔEg)远大于InGaAsP/InP的导带带阶(ΔEc＝0.4ΔEg)，横向上对有源区电子的限制更强，具有更好的温度特性，更好的适合10Gbps及以上DFB激光器。由于BH结构激光器制作过程涉及多次外延生长，工艺过程较为复杂，外延生长对外延片表面状态具有严格的要求，特别是AlGaInAs DFB激光器，AlGaInAs材料体系中Al容易氧化，若无法消除Al的氧化，AlGaInAs激光器的良好的温度特性和可靠性将无法保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种掩埋AlGaInAs DFB激光器的制作方法，通过采用非选择性湿法腐蚀和选择性湿法腐蚀相结合的方法，无需使用高温离子刻蚀设备，制作工艺简单，成本较低，同时避免高温离子刻蚀带来的损伤，保证有源层AlGaInAs无损伤缺陷，降低AlGaInAs氧化的风险，同时在电流阻挡层生长前通过高温热处理消除AlGaInAs侧向的氧化薄层，保证后续电流阻挡层的生长质量，以实现高可靠性的AlGaInAs DFB激光器。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种掩埋AlGaInAs DFB激光器的制作方法，包括如下步骤：

S1，在N型磷化铟衬底上依次生长N型InP缓冲层、多量子阱结构、P型InP层、InGaAsP光栅层及InP光栅层，制得外延片；

S2，在所述外延片的外表面涂覆光刻胶，该光刻胶作为保护层，对光刻胶进行一次处理后获得分布反馈布拉格光栅，接着对该光刻胶进行二次处理，形成光栅图形；

S3，将涂覆了光刻胶并经过处理后的外延片进行光栅掩埋生长，依次获得P型InP层及本征InGaAsP层；

S4，于所述本征InGaAsP层采用掩膜层进行脊形掩膜光刻，形成脊条和掩膜区域，并通过非选择性湿法腐蚀液和选择性腐蚀液进行脊形腐蚀，以形成两个凹槽；

S5，对两个凹槽进行650～750℃的高温处理，从而在每一凹槽靠近底部处生长第一电流阻挡层，在每一凹槽靠近顶部处生长第二电流阻挡层，所述第一电流阻挡层为P型InP层，所述第二电流阻挡层为N型InP层；

S6，将腐蚀后所述脊条上形成的介质膜去除，并采用InGaAsP选择性腐蚀液来腐蚀本征InGaAsP层，并在两个所述凹槽的所述第二电流阻挡层上依次外延生长P型InP覆盖层和P型InGaAs接触层；

S7，再次采用光刻胶作为掩膜层，并对S6步骤中获得的整体进行非选择性腐蚀，以形成双沟；