[发明专利]一种半导体激光器芯片及制造方法有效
申请号: | 202011219328.4 | 申请日: | 2020-11-04 |
公开(公告)号: | CN112332217B | 公开(公告)日: | 2022-06-03 |
发明(设计)人: | 周立;王俊;谭少阳;李波;胡燚文 | 申请(专利权)人: | 苏州长光华芯光电技术股份有限公司;苏州长光华芯半导体激光创新研究院有限公司 |
主分类号: | H01S5/32 | 分类号: | H01S5/32;H01S5/028;H01S5/024 |
代理公司: | 北京三聚阳光知识产权代理有限公司 11250 | 代理人: | 薛异荣 |
地址: | 215163 江苏省苏州市高新区昆仑山路189号*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 半导体激光器 芯片 制造 方法 | ||
1.一种半导体激光器芯片的制造方法,其特征在于,包括如下步骤:
提供衬底;
在所述衬底表面形成半导体结构层;
在所述半导体结构层背向所述衬底的表面与所述半导体结构层的侧壁之间形成过渡坡面;
在所述半导体结构层背向所述衬底的一侧形成镀金层,所述镀金层包括侧边镀金层和发光区镀金层,所述侧边镀金层位于所述半导体结构层的边缘区域,所述侧边镀金层围绕所述发光区镀金层,所述侧边镀金层的厚度大于所述发光区镀金层的厚度;
在所述过渡坡面、所述侧边镀金层背向所述发光区镀金层的侧壁和所述半导体结构层的侧壁形成保护结构,所述半导体结构层具有相对的第一侧壁和第二侧壁、以及相对的前腔侧壁和后腔侧壁,自第一侧壁至第二侧壁的排布方向垂直于自前腔侧壁至后腔侧壁的排布方向;与第一侧壁相邻的过渡坡面上的保护结构、与第一侧壁相邻的侧边镀金层背向所述发光区镀金层的侧壁上的保护结构以及第一侧壁上的保护结构为第一保护结构,与第二侧壁相邻的过渡坡面上的保护结构、与第二侧壁相邻的侧边镀金层背向所述发光区镀金层的侧壁上的保护结构以及第二侧壁上的保护结构为第二保护结构;采用第一侧倾镀膜工艺在所述前腔侧壁形成前腔光学膜的过程中形成所述第一保护结构,在所述第一侧倾镀膜工艺中,所述前腔侧壁朝向第一侧倾镀膜工艺采用的蒸镀源,所述前腔侧壁与水平面之间具有第一倾斜夹角;采用所述第二侧倾镀膜工艺在所述后腔侧壁形成后腔光学膜的过程中形成所述第二保护结构,在所述第二侧倾镀膜工艺中,所述后腔侧壁朝向第二侧倾镀膜工艺采用的蒸镀源,所述后腔侧壁与水平面之间具有第二倾斜夹角;
形成所述保护结构之后,在所述半导体结构层背向所述衬底的表面形成焊料层。
2.根据权利要求1所述的半导体激光器芯片的制造方法,其特征在于,形成所述过渡坡面的方法包括刻蚀工艺。
3.根据权利要求1所述的半导体激光器芯片的制造方法,其特征在于,所述后腔光学膜的厚度大于所述前腔光学膜的厚度;所述第二保护结构的厚度大于所述第一保护结构的厚度。
4.一种半导体激光器芯片,其特征在于,包括:
衬底;
位于所述衬底表面的半导体结构层,所述半导体结构层背向所述衬底的表面与所述半导体结构层的侧壁之间具有过渡坡面;
镀金层,所述镀金层包括侧边镀金层和发光区镀金层,所述侧边镀金层位于所述半导体结构层的边缘区域,所述侧边镀金层围绕所述发光区镀金层,所述侧边镀金层的厚度大于所述发光区镀金层的厚度;
覆盖前腔侧壁的前腔光学膜;覆盖后腔侧壁的后腔光学膜;
覆盖所述过渡坡面、所述侧边镀金层背向所述发光区镀金层的侧壁和所述半导体结构层的侧壁的保护结构,所述半导体结构层具有相对的第一侧壁和第二侧壁、以及相对的前腔侧壁和后腔侧壁,自第一侧壁至第二侧壁的排布方向垂直于自前腔侧壁至后腔侧壁的排布方向;与第一侧壁相邻的过渡坡面上的保护结构、与第一侧壁相邻的侧边镀金层背向所述发光区镀金层的侧壁上的保护结构以及第一侧壁上的保护结构为第一保护结构,与第二侧壁相邻的过渡坡面上的保护结构、与第二侧壁相邻的侧边镀金层背向所述发光区镀金层的侧壁上的保护结构以及第二侧壁上的保护结构为第二保护结构;所述第一保护结构与所述前腔光学膜的膜层结构一致,所述第二保护结构与所述后腔光学膜的膜层结构一致;焊料层,位于所述半导体结构层背向所述衬底的一侧。
5.根据权利要求4所述的半导体激光器芯片,其特征在于,所述过渡坡面为平面或凹面。
6.根据权利要求4所述的半导体激光器芯片,其特征在于,所述过渡坡面与所述半导体结构层背向所述衬底的表面之间的夹角为30°~60°。
7.根据权利要求4所述的半导体激光器芯片,其特征在于,所述半导体结构层中具有贯穿所述半导体结构层的凹槽,相邻的凹槽之间的半导体结构层为发光区;
绝缘层,覆盖所述凹槽的内壁、部分所述发光区的表面、所述半导体结构层的边缘区域背向所述衬底的表面以及所述过渡坡面;
覆盖所述过渡坡面的所述绝缘层位于所述保护结构和所述半导体结构层之间;
所述焊料层位于所述绝缘层背向所述衬底的一侧。
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