[发明专利]具有金属夹层钝化层的GaN基激光二极管结构及制造方法

权利要求书

1.一种具有金属夹层钝化层的GaN基激光二极管结构，其特征在于，包括N电极(101)、n型GaN衬底(102)、N覆盖层(103)、N波导层(104)、发光活性层(105)、P波导层(106)、P型电子阻挡层(107)和钝化层(108)；

所述n型GaN衬底(102)、N覆盖层(103)、N波导层(104)、发光活性层(105)、P波导层(106)、P型电子阻挡层(107)依次层叠设置在所述N电极(101)上，所述P型电子阻挡层(107)的上表面凸出设置有脊条，所述脊条具有顶面和侧面，所述脊条包括P覆盖层(110)和依次叠设在所述P覆盖层(110)上的P接触层(111)、P接触电极层(112)；

所述钝化层(108)包括第一钝化层(1081)和第二钝化层(1082)，所述第一钝化层(1081)和第二钝化层(1082)均为SiO₂层，所述第一钝化层(1081)设置在所述P型电子阻挡层(107)的上表面，位于所述脊条的两侧，所述第二钝化层(1082)置于所述第一钝化层(1081)的上表面；

所述第二钝化层(1082)上开设有凹槽，所述凹槽包括相通的竖槽(10821)和横槽(10822)，所述横槽内设置有第一金属层(113)，在所述第二钝化层(1082)的上表面及所述脊条上设置有作为P电极(109)的第二金属层，所述P电极(109)具有与所述竖槽(10821)相对应的凸起部(1091)，所述竖槽(10821)的横截面积小于所述横槽(10822)的横截面积。

2.根据权利要求1所述的具有金属夹层钝化层的GaN基激光二极管结构，其特征在于，所述横槽(10822)为长方形、正方形、圆形和三角形中至少一种，所述竖槽(10821)为长方形、正方形或圆形。

3.根据权利要求2所述的具有金属夹层钝化层的GaN基激光二极管结构，其特征在于，当所述横槽(10822)为长方形时，在所述脊条的长度方向上，所述横槽(10822)的长度与所述脊条的长度相同。

4.根据权利要求3所述的具有金属夹层钝化层的GaN基激光二极管结构，其特征在于，所述横槽(10822)的数量为两个，两个所述横槽(10822)分别位于所述脊条的两侧，每个所述横槽(10822)对应多个所述竖槽。

5.根据权利要求1所述的具有金属夹层钝化层的GaN基激光二极管结构，其特征在于，所述横槽(10822)的数量为多个，多个所述横槽(10822)分别位于所述脊条的两侧；所述竖槽(10821)的数量为多个，每个所述横槽(10822)对应一个或多个所述竖槽(10821)。

6.根据权利要求1所述的具有金属夹层钝化层的GaN基激光二极管结构，其特征在于，所述第二钝化层(1082)的厚度小于或等于所述第一钝化层(1081)的厚度。

7.根据权利要求1所述的具有金属夹层钝化层的GaN基激光二极管结构，其特征在于，所述第一钝化层(1081)的厚度与所述第二钝化层(1082)的厚度之和大于或等于所述P覆盖层(110)的厚度与所述P接触层(111)的厚度之和。

8.一种如权利要求1-7任一项所述具有金属夹层钝化层的GaN基激光二极管结构的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在P接触层(111)上制作图形化的光刻胶，以所述图形化的光刻胶为掩模，对依次层叠设置在P型电子阻挡层(107)上的P覆盖层(110)和P接触层(111)进行蚀刻形成脊条，所述脊条凸出于P型电子阻挡层(107)的上部表面，所述脊条具有顶面和侧面；

S2、去除图形化的光刻胶，在P型电子阻挡层(107)的上表面生长第一层SiO₂而形成第一钝化层(1081)，第一钝化层(1081)位于所述脊条的两侧；

S3、在第一钝化层(1081)制作图形化的光刻胶，以所述图形化的光刻胶为掩模，在第一钝化层(1081)的部分上表面进行金属镀膜而形成第一金属层(113)；

S4、去除图形化的光刻胶，在第一钝化层(1081)的上表面及第一金属层(113)上生长第二层SiO₂而形成第二钝化层(1082)，第二钝化层(1082)完全覆盖第一金属层(113)，使得第一金属层(113)所在位置作为所述第二钝化层(1082)的横槽(10822)；

S5、在第二钝化层(1082)制作图形化的光刻胶，以所述图形化的光刻胶为掩模，在第二钝化层(1082)的上表面进行蚀刻掉部分第二层SiO₂而裸露部分第一金属层(113)，使得被蚀刻掉第二层SiO₂的部分形成与所述横槽(10822)相通的竖槽(10821)；所述竖槽(10821)的横截面积小于所述横槽(10822)的横截面积；

S6、去除图形化的光刻胶，在P接触层(111)的上表面进行金属镀膜而形成P接触电极层(112)，使得所述脊条还具有P接触电极层(112)；或者，在P接触层(111)的上表面进行金属镀膜而形成P接触电极层(112)，使得所述脊条还具有P接触电极层(112)，之后去除图形化的光刻胶；

S7、在第二钝化层(1082)制作图形化的光刻胶，以所述图形化的光刻胶为掩模，在第二钝化层(1082)的上表面和所述脊条上进行金属镀膜而形成作为P电极(109)的第二金属层，在第二金属层制作完成之后，去除图形化的光刻胶；其中，金属镀膜时的部分金属沉积在所述竖槽(10821)内使得所述第二金属层具有与所述竖槽(10821)相对应的凸起部(1091)，P电极(109)与第一金属层(113)形成电性连接。