[发明专利]超辐射发光二极管芯片及其制作方法

权利要求书

1.一种超辐射发光二极管芯片，其特征在于，该超辐射发光二极管芯片从下至上依次包括衬底、有源区下光限制层和有源区，该有源区包括有源增益区，该有源增益区两端均设有通过对接生长方式形成的吸收区，两个吸收区的多量子阱的光致发光谱PL波长大于有源增益区的多量子阱的光致发光谱PL波长。

2.根据权利要求1所述的超辐射发光二极管芯片，其特征在于，有源增益区的多量子阱的PL波长为1310nm，两个吸收区的多量子阱对应的PL波长为1330nm。

3.根据权利要求1所述的超辐射发光二极管芯片，其特征在于，其中一个吸收区为直波导吸收区，另一个吸收区为斜波导吸收区。

4.根据权利要求3所述的超辐射发光二极管芯片，其特征在于，直波导吸收区的长度为300um，有源增益区的长度490um，斜波导吸收区的长度为10um。

5.根据权利要求1所述的超辐射发光二极管芯片，其特征在于，有源区至上设有源区上光限制层、包覆层和欧姆接触层。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的超辐射发光二极管芯片，其特征在于，衬底为n型InP衬底；芯片两侧镀有AR增透膜。

7.根据权利要求5所述的超辐射发光二极管芯片，其特征在于，欧姆接触层为InGaAs；包覆层为InP。

8.一种超辐射发光二极管芯片的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S101、制作一次外延片；在衬底上依次生长有源区下限制层、有源区、有源区上限制层、包覆层；且在该有源区上形成多量子阱区域；

S102、依次在一次外延片上生长第一掩膜，保留有源区中部作为有源增益区上方对应的掩膜，将有源增益区两侧对应的掩膜刻蚀掉，并腐蚀掉两侧一次外延片上的形成的包覆层、有源区上限制层、有源区和有源区下限制层，在有源增益区两侧的衬底上形成两个对接生长区，对应两个吸收区；

S103、通过控制对接生长的气体流量、气体分压，在两个对接生长区依次生长有源区下限制层、吸收区的多量子阱、有源区上限制层，获得二次外延片；其中，两个吸收区的多量子阱的光致发光谱PL波长大于有源增益区的多量子阱的光致发光谱PL波长；

S104、去除第一掩膜，清洗二次外延片；

S105、在二次外延片生长第二掩膜，刻蚀第二掩膜，仅保留有源区上方的第二掩膜；腐蚀掉预留的异质结掩埋结构BH待生长区域的InP包覆层、有源区上限制层、有源层、有源区下限制层，在衬底上形成BH待生长区域；

S106、在BH待生长区域生长反向p/n结的InP包覆层；

S107、在整个包覆层上生长一层欧姆接触层。

9.根据权利要求8所述的超辐射发光二极管芯片的制作方法，其特征在于，该制作方法还包括步骤：

S108、在欧姆接触层上生长第三掩膜，刻蚀第三掩膜，将两个吸收区上方相应的欧姆接触层暴露，并腐蚀暴露出来的欧姆接触层；

S109、将有源增益区上方对应的欧姆接触层做第一金属电极层，在两个吸收区上方的包覆层做一层介质层；

S110、将整个外延片减薄后在衬底背面制备第二金属电极层，并在外延片两个端面上镀AR增透膜。

10.根据权利要求8或9所述的超辐射发光二极管芯片的制作方法，其特征在于，第一掩膜、第二掩膜、第三掩膜或者介质层均为SiO₂。