[发明专利]一种电驱动纳米梁结构的氮化物微激光器及其制备方法

权利要求书

1.一种电驱动纳米梁结构的氮化物微激光器，其特征在于，该激光器以硅基氮化物晶片为载体，包括从下至上依次设置的硅衬底层(1)、u型氮化镓层(2)、n型氮化镓层(3)、量子肼层(4)、p型氮化镓层(5)、设置在所述p型氮化镓层(5)上的p型电极(6)、设置在所述n型氮化镓层(3)边缘的n型电极(7)，所述硅衬底层(1)内部镂空，仅保留侧壁和底面，形成一个位于u型氮化镓层(2)下方的空腔，激光器设置多个从上至下刻穿p型氮化镓层(5)、量子肼层(4)、n型氮化镓层(3)、u型氮化镓层(2)直至空腔的孔洞，所述n型氮化镓层(3)边缘处上方的量子肼层(4)和p型氮化镓层(5)刻蚀掉，n型电极(7)设置在裸露出的n型氮化镓层(3)上侧面上。

2.根据权利要求1所述的电驱动纳米梁结构的氮化物微激光器，其特征在于，所述p型电极(6)是沿p型氮化镓层(5)上侧面边缘设置的环形电极。

3.根据权利要求1所述的电驱动纳米梁结构的氮化物微激光器，其特征在于，所述n型氮化镓层(3)边缘处刻蚀有阶梯状台面，所述阶梯状台面的下台面裸露，n型电极(7)设置在下台面上。

4.根据权利要求1、2或3所述的电驱动纳米梁结构的氮化物微激光器，其特征在于，所述孔洞为5个，其中一个孔洞设置在激光器中部，其余四个孔洞每两个一组，分列中部孔洞的两侧。

5.根据权利要求4所述的电驱动纳米梁结构的氮化物微激光器，其特征在于，所述5个孔洞，设置在激光器中部的孔洞直径最小，分列其两侧的孔洞直径大于中部孔洞直径，且外侧孔洞大于内侧孔洞直径。

6.一种制备电驱动纳米梁结构的氮化物微激光器的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

第一步：在硅基氮化镓晶片的P型氮化镓(5)上表面旋涂光刻胶，然后采用光学光刻技术在旋涂的光刻胶层上定义孔洞结构的图形；

第二步：采用电子束蒸镀技术在图形上蒸镀金属镍，最后去除残留的光刻胶；

第三步：采用ICP刻蚀技术向下刻蚀氮化物层直至硅衬底层(1)的上表面，从而将所述第一步中定义出的图形转移至硅基氮化物晶片的u型氮化镓层(2)中，得到孔洞结构，然后用稀硝酸去除金属镍；

第四步：在硅衬底层(1)表面旋涂光刻胶，然后采用光学光刻技术在旋涂的光刻胶层上定义n型电极区域的图形；

第五步：采用ICP刻蚀技术，沿着n型电极区域的图形向下刻蚀P型氮化镓层(5)直至n型氮化镓层(3)中部，从而将n型电极区域的图形转移到n型氮化镓层(3)上，最后去清洗残留的光刻胶；

第六步：在硅衬底层(1)表面旋涂光刻胶，然后采用光学光刻技术在对称薄膜微腔结构左右两侧上表面定义出p型区透明电极图形；

第七步：采用电子束蒸镀技术在p型区透明电极图形上表面上蒸镀正电极，在n型区透明电极图形上表面上蒸镀负电极，使得P型氮化镓层(5)和n型氮化镓层(3)上分别镀上正负电极，最后去除残留的光刻胶，获得p型区电极(6)和n型区电极(7)；

第八步：采用氢氟酸与稀硝酸的混合液湿法刻硅，直至硅衬底层(1)底部，内部镂空，仅保留侧壁和底面，构成悬空对称薄膜微腔。

7.根据权利要求6所述的制备电驱动纳米梁结构的氮化物微激光器的方法，其特征在于，所述正电极和负电极均为蒸镀的Cu/Ni。