[发明专利]一种半导体激光器及其制作方法

说明书

本申请公开了一种半导体激光器及其制作方法，所述制作方法包括：提供一半导体衬底，所述半导体衬底具有相对的第一表面和第二表面；所述第一表面具有多个依次排布的器件区；相邻两个所述器件区之间具有隔离区；在所述隔离区的表面内形成深沟槽；在所述器件区的表面上形成外延层，基于所述深沟槽导致的外延生长速率不同，使得所述外延层位于所述器件区中间区域的部分与靠近所述深沟槽的边缘部分外延材料组分不同，且厚度不同，以形成非吸收窗口结构，在所述外延层上形成所述非吸收窗口层，减小了激光器的光学灾变损伤，且采用深沟槽的方式生长所述外延层，无介质膜影响量子阱生长质量，工艺简单可靠，成本低，从而有利于提高生长的外延层的质量。

技术领域

本申请涉及激光显示领域，更具体的说，涉及一种半导体激光器及其制作方法

背景技术

目前，半导体激光器被广泛的应用在各个领域，在半导体激光器的制作过程中外延片的设计与制作是最核心的技术。对大功率半导体激光器而言，端面光学灾变损伤是限制其输出功率的主要原因之一，当半导体激光器的输出功率超过某个临界值时，光学灾变损伤就会发生并导致激光器的腔面融化和快速重结晶，而且光学灾变损伤对激光器工作效率的影响是瞬间的、严重的、完全破坏性的，光学灾变损伤属于不可恢复性损伤，一旦出现了光学灾变损伤，整个器件都将完全失效。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种半导体激光器及其制作方法，方案如下：一种半导体激光器的制作方法，所述制作方法包括：

提供一半导体衬底，所述半导体衬底具有相对的第一表面和第二表面；所述第一表面具有多个依次排布的器件区；相邻两个所述器件区之间具有隔离区；

在所述隔离区的表面内形成深沟槽；

在所述器件区的表面上形成外延层，基于所述深沟槽导致的外延生长速率不同，使得所述外延层位于所述器件区中间区域的部分与靠近所述沟槽的边缘部分外延材料组分不同，且厚度不同，以形成非吸收窗口结构。

优选的，在所述隔离区的表面内形成深沟槽，包括：

所述第一表面具有多个平行排布的所述隔离区，在所述隔离区均形成所述深沟槽。

优选的，所述沟槽的延伸方向平行于所述半导体衬底的[110]晶向。

优选的，形成所述外延层的方法包括：

在所述器件区的表面上形成缓冲层；

在所述缓冲层背离所述器件区的一侧形成下限制层；

在所述下限制层背离所述缓冲层的一侧形成下波导层；

在所述下波导层背离所述下限制层的一侧形成量子阱有源层；

在所述量子阱有源层背离所述下波导层的一侧形成上波导层；

在所述上波导层背离所述量子阱有源层的一侧形成上限制层；

在所述上限制层背离所述上波导层的一侧形成势垒渐变层；

在所述势垒渐变层背离所述上限制层的一侧形成欧姆接触层。

优选的，所述沟槽的深度不小于所述外延层的厚度。

优选的，所述沟槽的深度为缓冲层到量子阱有源层厚度之和的2-3倍。

优选的，在第一方向上，所述器件区域表面上的外延层包括：中间部分以及位于所述中间部分两侧的边缘部分；

其中，所述第一方向平行于所述第一表面，且垂直于所述深沟槽的形成方向；所述边缘部分的厚度小于所述中间部分的厚度，所述边缘部分为所述非吸收窗口结构。

优选的，所述制作方法还包括：

图形化所述外延层，形成脊波导结构；