[发明专利]一种激光二极管及其制造方法

说明书

本发明公开了一种激光二极管及其制造方法，在本发明的一个实施例中的激光二极管包括：衬底，所述衬底具有相对的第一表面和第二表面；形成在所述衬底的第一表面的外延层，所述外延层在顶部形成有脊；形成在所述脊的上方的第二电极接触层；形成在所述脊的侧壁及上方的光场包覆层，其折射率为1.3～1.9，所述光场包覆层包括包覆所述脊的侧壁的第一部分及形成在所述脊的上方的第二部分，其中所述光场包覆层的第二部分在所述脊的上表面的面积占比为20％以上。本发明的激光二极管的光场包覆层进一步形成了光场限制，同时可以保护脊的侧壁，防止漏电；增大了出光面的绝缘层的面积，降低出光腔面端的增益，平衡了腔体的电流注入和光场的分布。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造技术领域，具体涉及一种激光二极管及其制造方法。

背景技术

半导体发光器件，例如发光二极管、激光二极管等因其优良的发光特性，越来越多的人关注其研究及市场应用。例如，其中的GaN基的镭射二极管，已经取得了广泛研究和市场应用，特别是在激光显示和激光投影方面。

激光二极管的结构之一是边发射型脊波导结构，对于采用边发射脊波导结构的激光二极管，目前的激光二极管制程中，通常采用在脊的侧壁上形成光场包覆层，并且在脊的整个上表面形成电极结构。然而这样的光场包覆层通常存在于与GaN基材料层的附着力差、易剥离或者易被破坏等缺点，使得后续制造的二极管存在漏电风险。另一方面，光场包覆层的破坏会降低对光场的限制，使得器件的性能降低。另外，大功率激光器一般是单面出光，覆盖脊的整个上表面的电极结构，外延层结构之外未再考虑光场结构，不利于平衡光场分布。

发明内容

为了解决背景技术中的技术问题，本发明提供一种激光二极管及其制造方法，以防止二极管漏电现象的产生，降低出光腔面端的增益，提高端面的寿命，平衡腔体的电流注入和光场的分布。

本发明所采用的技术方案具体如下：

根据本发明的一个方面，提供一种激光二极管，包括：

衬底，衬底具有相对的第一表面和第二表面；

形成在衬底的第一表面的外延层，外延层在顶部形成有脊；

形成在脊的上方的第二电极接触层；

形成在脊的侧壁及上方的光场包覆层，其折射率为1.3～1.9，光场包覆层包括包覆脊的侧壁的第一部分及形成在脊的上方的第二部分，其中光场包覆层的第二部分在脊的上表面的面积占比为20％以上。

可选地，还包括一第二电极，形成在光场包覆层的上方，并与第二电极接触层形成电性连接。

可选地，光场包覆层的第二部分位于第二电极接触层与第二电极之间，并至少露出部分第二电极接触层，使得第二电极与第二电极接触层接触。

可选地，光场包覆层的第二部分在脊的上表面的面积占比为20％～80％。

可选地，光场包覆层的材料选自SiO₂，Al₂O₃，MgF，CaF，MgO，AlN，SiNO中的一种或其组合。

可选地，光场包覆层的第二部分包括形成在脊的上方的边缘部分以及中间部分，边缘部分沿脊的延伸方向覆盖第二电极接触层的表面的边缘，中间部分嵌入式形成在第二电极接触层中，并且在第二电极接触层中形成间隔的岛状结构。

可选地，光场包覆层的第二部分包括形成在脊的上方的边缘部分以及中间部分，边缘部分沿脊的延伸方向覆盖第二电极接触层的表面的边缘，中间部分以间隔的岛状结构形成在第二电极接触层的上方。

可选地，在激光二极管的出光面至反射面的方向上，间隔的岛状结构之间的间隔距离逐渐减小。