[发明专利]一种半导体激光器结构及其制备方法

权利要求书

1.一种半导体激光器结构，包括由下至上依次设置的N-金属层、N-电流阻挡层、衬底、外延材料层、P-电流阻挡层及P-金属层； 其中，

所述外延材料层上有周期性设置的脊条、位于脊条两侧的沟槽和位于沟槽外侧的肩部；形成带肩脊条结构；

在所述的脊条、沟槽和肩部的表面设置有P-电流阻挡层；所述P-电流阻挡层在脊条位置设有窗口1，且窗口1宽度小于脊条宽度；形成P面；

在衬底下表面对应于P面的肩部区域上有周期性设置的孔洞或沟道；

所述衬底下表面设置有N-电流阻挡层；所述N-电流阻挡层在对应于所述脊条位置设有窗口2，窗口2位置及宽度与所述窗口1相同。

2.根据权利要求1所述的半导体激光器结构，其特征在于，所述衬底的材料为砷化镓、蓝宝石或硅。

3.根据权利要求1所述的半导体激光器结构，其特征在于，所述衬底厚度为100～150μm。

4.根据权利要求1所述的半导体激光器结构，其特征在于，所述孔洞或沟道总面积与衬底下表面对应于P面的肩部区域面积之比为0.2～0.6：1。

5.根据权利要求1所述的半导体激光器结构，其特征在于，所述孔洞或沟道的深度为0.5～20μm。

6.根据权利要求1所述的半导体激光器结构，其特征在于，所述孔洞为圆形、椭圆形、矩形或菱形。

7.根据权利要求1所述的半导体激光器结构，其特征在于，所述孔洞宽度为1～6μm。

8.根据权利要求1所述的半导体激光器结构，其特征在于，所述P-电流阻挡层的厚度为800Å～4000Å，所述N-电流阻挡层的厚度为1500Å～5000Å。

9.根据权利要求1所述的半导体激光器结构，其特征在于，所述P-电流阻挡层和N-电流阻挡层是SiO₂或SiN_x材料。

10.根据权利要求1所述的半导体激光器结构，其特征在于，所述P-金属层和N-金属层分别设置在P-电流阻挡层和N-电流阻挡层上。

11.根据权利要求1所述的半导体激光器结构，其特征在于，所述P-金属层的厚度为3000Å～8000Å；所述N-金属层的厚度为4000Å～10000Å。

12.根据权利要求1所述的半导体激光器结构，其特征在于，所述P-金属层的材料为TiAu、TiCu、CrTiAu或NiCrAu；所述N-金属层的材料体系为NiAu、GeAu、GeCu、NiCrAu或TiGeAu。

13.根据权利要求1-12任一项半导体激光器结构的制备方法，包括：

（1）采用MOCVD技术在衬底上生长外延材料层；

（2）在外延材料层上经光刻、刻蚀制作周期性排列的带肩脊条结构；

（3）利用PECVD生长SiO₂或SiN_x作为P-电流阻挡层，并通过光刻腐蚀制作出脊条位置的窗口；

（4）蒸镀P-金属层，完成P面电极制备；

（5）对芯片衬底进行减薄至100～150μm；

（6）在衬底下表面经光刻、刻蚀制作周期性排列的孔洞或沟道；

（7）在衬底上采用PECVD生长SiO₂或SiN_x作为N-电流阻挡层；并通过光刻腐蚀制作出与P-电流阻挡层对应的窗口；

（8）蒸镀N-金属层。