[发明专利]一种光通信波段多波长半导体激光器的制备方法

说明书

本发明涉及一种光通信波段多波长半导体激光器的制备方法，首先在N‑InP衬底上，通过PECVD沉积SiO2介质层，光刻形成不同的生长区域图案，接着通过MOCVD生长缓冲层、波导和量子阱结构、光栅层，完成选择区域生长。采用电子束光刻在不同选择生长区域内刻写不同周期的光栅图案，腐蚀形成光栅，生长光栅覆盖层；采用典型的掩埋异质结激光器工艺，在选择生长区域的中心部分腐蚀形成台面，外延生长PNP电流阻挡层，去除脊型表面的介质层，外延进行最后生长；并光刻、腐蚀形成双沟结构，进行脊型表面开孔，电子束蒸发P面金属，减薄，蒸发N面金属，合金，解离形成巴条，腔面镀膜完成激光器。本发明实现不同区域出不同的出光波长，单片上不同波长的激光器阵列。

技术领域

本发明涉及一种光通信波段多波长半导体激光器的制备方法。

背景技术

随着光通信的发展，信息技术逐步向大容量方向发展，通常应用在CWDM/DWDM等领域的高速率光器件，一般由多路直调激光器组合而成，这种方法增加了器件的封装成本。采用选择区域生长的方法在单片上可以实现多波长阵列，通过后续再集成MMI结构可以实现单通道输出多波长激光器，从而有效降低成本。此外选择区域生长技术也是下一代InP光子集成的主要发展方向。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种光通信波段多波长半导体激光器的制备方法，用以实现单片上不同波长的激光器。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种光通信波段多波长半导体激光器的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1:在N-InP衬底片上，通过PECVD沉积SiO₂介质层，通过光刻形成不同的选择生长区域；

步骤S2:通过MOCVD生长缓冲层、波导、量子阱、光栅结构完成选择生长区域生长；

步骤S3:采用电子束光刻在选择生长区域制备光栅，通过腐蚀形成周期光栅，外延再生长光栅覆盖层；

步骤S4:采用掩埋异质结激光器工艺，在选择生长区域的中心部分腐蚀形成台面，外延生长PNP电流阻挡层，并去除脊型表面的介质层，外延进行最后生长；

步骤S5:通过光刻在不同选择生长区域中间形成脊型结构,采用溴素系腐蚀溶液腐蚀脊型结构形成双沟电流限制结构，并进行脊型表面开孔；

步骤S6:对N-InP衬底片进行电子束蒸发P面金属，减薄，蒸发N面金属，合金，解离形成巴条，腔面镀膜完成激光器的制备。

进一步的，所述步骤S1具体为：

步骤S11:在N-InP衬底上，通过PECVD沉积150nm SiO₂介质层，光刻在片子上形成不同选择生长区域；

步骤S12:刻蚀曝光区域介质层，去胶，进行片子表面处理，放入外延生长炉中生长外延结构。

进一步的，所述步骤S2具体为：

步骤S21:采用电子束光刻沿选择生长区域中间10μm刻写光栅，步骤S22:用溴素系腐蚀液在室温下腐蚀形成周期光栅；

步骤S23:最后通过MOCVD生长P-InP、P-InGaAs和P-InP层，完成基片的生长。

进一步的，所述步骤S3具体为：

步骤S31:去除表面P-InP；

步骤S32: 采用PECVD沉积200nm SiO₂介质层，光刻在选择生长区域中间形成脊条形状；

步骤S33:采用溴素系腐蚀液腐蚀形成脊型结构，有源区宽度控制在1.5μm左右。

进一步的，所述步骤S4具体为：