[发明专利]边发射半导体激光器及其制备方法

权利要求书

1.一种边发射半导体激光器，其特征在于，包括：光波导、高阶非球面快轴准直镜和高阶非球面慢轴准直镜；光波导具有N型衬底层，高阶非球面快轴准直镜和高阶非球面慢轴准直镜均形成在N型衬底层上。

2.如权利要求1所述的边发射半导体激光器，其特征在于，光波导还具有沿垂直于N型衬底层的Z方向依次设置在N型衬底层上的N型包层、N型波导层、有源层、P型波导层、P型包层和P型掺杂盖层。

3.如权利要求2所述的边发射半导体激光器，其特征在于，定义N型衬底层所在的平面为X-Y面，X方向与Y方向垂直；

P型掺杂盖层在Y方向上的长度小于其他各层，且为沿X方向延伸的条状结构；或者

P型掺杂盖层和P型包层的一部分在Y方向上的长度小于P型包层的另一部分和其他各层，且为沿X方向延伸的条状结构；或者

P型掺杂盖层和P型包层在Y方向上的长度小于其他各层，且为沿X方向延伸的条状结构；或者

P型掺杂盖层、P型包层和P型波导层的一部分在Y方向上的长度小于P型波导层的另一部分和其他各层，且为沿X方向延伸的条状结构。

4.如权利要求3所述的边发射半导体激光器，其特征在于，光波导沿X方向具有第一侧面和第二侧面，第一侧面形成有高反膜；第二侧面形成有增透膜，构成光波导的出光面。

5.如权利要求4所述的边发射半导体激光器，其特征在于，高阶非球面快轴准直镜在X方向上具有第一侧面和第二侧面，第一侧面为沿Y方向延伸的曲面，第二侧面为沿Y方向延伸的平面，该曲面与X-Z面相交为曲线，与X-Y平面相交为直线；在高阶非球面快轴准直镜的第一侧面和第二侧面形成有增透膜。

6.如权利要求5所述的边发射半导体激光器，其特征在于，高阶非球面慢轴准直镜在X方向上具有第一侧面和第二侧面，第一侧面靠近高阶非球面快轴准直镜，为沿Y方向延伸的平面，第二侧面远离高阶非球面快轴准直镜，为沿Z方向延伸的曲面，该曲面与X-Y面相交为曲线，与X-Z面相交为直线；在高阶非球面慢轴准直镜的第一侧面和第二侧面形成有增透膜。

7.一种半导体激光器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

制作外延片；外延片包括N型掺杂的衬底和设置在衬底上的叠层，该叠层包括沿Z方向依次设置在衬底上的N型包层、N型波导层、有源层、P型波导层、P型包层和P型掺杂盖层；定义衬底所在的面为X-Y面，X方向和Y方向相互垂直，垂直于X-Y面的为Z方向；

在外延片的X-Y面的预定区域，从P型掺杂盖层所在的面沿Z方向进行刻蚀，直到该预定区域的P型包层或P型波导层露出，得到第一结构；

在第一结构的X-Y面的预定区域，沿Z方向进行刻蚀，直到该预定区域的N型衬底层露出，在N型衬底层上形成第一刻蚀结构；该步骤得到的结构整体为第二结构；

在第二结构的X-Y面的预定区域，沿Z方向进行刻蚀，直到该预定区域的N型衬底层露出，在N型衬底层上形成第二刻蚀结构；该步骤得到的结构整体为第三结构；

在第二结构的X-Y面的预定区域，沿Z方向进行刻蚀，直到该预定区域的N型衬底层露出，得到沟槽，该沟槽的远离快轴准直镜的侧面为出光面，且大致垂直于X-Y面；出光面所在的与第一刻蚀结构相对的结构为光波导。

8.如权利要求7所述的半导体激光器的制备方法，其特征在于，还包括：去除出光面与第一刻蚀结构之间以及第一刻蚀结构与第二刻蚀结构之间的结构，直到N型衬底层露出。

9.如权利要求8所述的半导体激光器的制备方法，其特征在于，还包括：在光波导的P型掺杂盖层上制作P面金属电极，减薄N型衬底层，在N型衬底层上制作N面金属电极。

10.如权利要求9所述的半导体激光器的制备方法，其特征在于，还包括：在光波导的与出光面正对的面上制备高反膜，在出光面上制备增透膜，在第一刻蚀结构的第一侧面和第二侧制备增透膜，得到快轴准直镜，在第二刻蚀结构的第一侧面和第二侧面制备增透膜，得到慢轴准直镜。