[发明专利]片上集成AlGaN脉冲激光器制备方法及其器件

权利要求书

1.一种片上集成AlGaN脉冲激光器制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：采用MOCVD或MBE材料生长设备在AlN衬底上生长多层AlGaN外延结构，多层AlGaN外延结构的各层顺序为AlN缓冲层、本征AlGaN层、N型AlGaN包层、AlGaN波导层、AlGaN量子阱、AlGaN载流子限制层、AlGaN波导层、p型AlGaN包层和p型AlGaN欧姆接触层，然后采用芯片制备工艺制备出具有所需图形的器件。

2.根据权利要求1所述的片上集成AlGaN脉冲激光器制备方法，其特征在于，所述器件上具有脊型波导区、锥形放大区和吸收调制区。

3.根据权利要求2所述的片上集成AlGaN脉冲激光器制备方法，其特征在于，所述脊型波导区的宽度为5μm-200μm，长度为100μm-2mm。

4.根据权利要求2所述的片上集成AlGaN脉冲激光器制备方法，其特征在于，所述吸收调制区的宽度为5μm-200μm，长度为100μm-2mm。

5.根据权利要求2所述的片上集成AlGaN脉冲激光器制备方法，其特征在于，所述锥形放大区的角度为2-6°，长度为100μm-2mm。

6.根据权利要求2-5中任意一项所述的片上集成AlGaN脉冲激光器制备方法，其特征在于，所述芯片制备工艺具体包括以下步骤：

S1：沉积SiO₂或者SiN掩膜层；

S2：对器件的各区域进行光刻，采用ICP-RIE刻蚀掩膜层和多层AlGaN外延结构；

S3：进行二次光刻，沉积P型欧姆接触电极层；

S4：进行三次光刻，沉积SiO₂或者SiN电学隔离层；

S5：进行AlN衬底的减薄抛光，沉积n型欧姆接触电极层；

S6：对器件进行解离，然后实现腔面的反射膜蒸镀；

S7：对器件进行散热封装。

7.根据权利要求6所述的片上集成AlGaN脉冲激光器制备方法，其特征在于，所述步骤S2中采用BCl₃、Cl₂、Ar₂作为刻蚀气体，去除多层AlGaN外延结构中不需要的部分，形成所需的图形。

8.根据权利要求6所述的片上集成AlGaN脉冲激光器制备方法，其特征在于，所述步骤S3中采用材料是多种高功函数的金属的组合。

9.根据权利要求6所述的片上集成AlGaN脉冲激光器制备方法，其特征在于，所述步骤S7中将器件封装在AlN或SiC或Si散热基板上。

10.一种采用权利要求1-9中任意一项所述的片上集成AlGaN脉冲激光器制备方法制得的器件，其特征在于，其包括依次排列设置的脊型波导区、锥形放大区和吸收调制区，所述脊型波导区的宽度为5μm-200μm，长度为100μm-2mm，所述吸收调制区的宽度为5μm-200μm，长度为100μm-2mm，所述锥形放大区的角度为2-6°，长度为100μm-2mm。