[发明专利]一种基于介质侧壁光栅的确定性光栅耦合系数的DFB激光器制作方法

权利要求书

1.一种基于介质侧壁光栅的确定性光栅耦合系数的DFB激光器制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在无刻蚀截止层的激光器外延衬底上进行光刻，得到预设几何形波导形貌的光刻胶图形，然后进行干法刻蚀与去胶得到预设几何形状的波导结构的衬底；

S2：在步骤S1得到的衬底上沉积一层低折射率绝缘薄膜；

S3：在绝缘薄膜层上沉积高折射率介质薄膜；

S4：在介质薄膜上进行光刻制备出侧壁光栅形貌的光刻胶图形；

S5：在步骤S4得到的光刻胶图形上进行介质薄膜的刻蚀与去胶，制备出激光器的介质侧壁光栅，利用介质侧壁光栅制备DFB激光器。

2.根据权利要求1所述的一种基于介质侧壁光栅的确定性光栅耦合系数的DFB激光器制作方法，其特征在于，步骤S1中通过干法刻蚀与去胶得到预设几何形状的波导结构的衬底为零footing的、确定几何尺寸的波导结构衬底，所述的预设几何形状为正梯形，预设几何形状波导结构的衬底其波导结构的正梯形内角的角度为60～85°，此角度有利于角落footing的高度100nm。

3.根据权利要求1所述的一种基于介质侧壁光栅的确定性光栅耦合系数的DFB激光器制作方法，其特征在于，步骤S1的具体过程为：

在无刻蚀截止层的激光器外延衬底上进行光刻，通过控制曝光工艺或后处理方式，得到预设几何形波导形貌的光刻胶图形，然后进行干法刻蚀与去胶，得到零footing的，可确定尺寸的预设几何形波导结构的衬底。

4.根据权利要求1所述的一种基于介质侧壁光栅的确定性光栅耦合系数的DFB激光器制作方法，其特征在于，步骤S1所述的无刻蚀截止层的激光器外延衬底包括GaAs基、GaSb基及GaN激光器材料。

5.根据权利要求3所述的一种基于介质侧壁光栅的确定性光栅耦合系数的DFB激光器制作方法，其特征在于，预设几何形波导形貌的光刻胶图形为正梯形，正梯形内角的角度为：60～80°，控制曝光工艺参数和后处理方式包括曝光剂量、显影时间、后烘reflow或等离子体干法处理。

6.根据权利要求1所述的一种基于介质侧壁光栅的确定性光栅耦合系数的DFB激光器制作方法，其特征在于，所述的干法刻蚀工艺参数包括工艺气体流量、压强、等离子体浓度、偏压大小或样品温度。

7.根据权利要求1所述的一种基于介质侧壁光栅的确定性光栅耦合系数的DFB激光器制作方法，其特征在于，步骤S2中沉积的绝缘薄膜厚度50nm，沉积的绝缘薄膜为低折射率介质材料，所述低折射率介质材料的折射率小于2。

8.根据权利要求1所述的一种基于介质侧壁光栅的确定性光栅耦合系数的DFB激光器制作方法，其特征在于，步骤S3中沉积的介质薄膜小于300mm,沉积的介质薄膜为高折射率介质材料，所述高折射率介质材料的折射率大于2。

9.根据权利要求1所述的一种基于介质侧壁光栅的确定性光栅耦合系数的DFB激光器制作方法，其特征在于，在步骤S5中制备的介质侧壁光栅是一阶或者三阶光栅。