[发明专利]一种InGaAsP材料掩埋波导结构超辐射发光二极芯片的制作方法

摘要

本发明公开了一种InGaAsP材料掩埋波导结构超辐射发光二极管芯片的制作方法，包括：在掺硫的InP磷化铟衬底上采用MOCVD外延生长技术依次生长缓冲层、下限制层、多量子阱有源区、上限制层和P型欧姆接触层，构成一次外延片；对一次外延片进行刻蚀形成脊，在MOCVD反应室中采用高温及有大流量PH3磷烷气体保护条件下对一次外延片进行长时间的烘烤，再降到低温条件下继续采用MOCVD外延生长技术对脊的侧面进行掩埋生长；继续采用MOCVD外延生长技术生成高掺的覆盖层和接触层；通过光刻、刻蚀、溅射工艺、合金、划片解理制作成超辐射发光二极管芯片。本发明所提供的制作方法的优点在于：材料生长出的界面缺陷少，质量可靠，制成的器件可靠性高，高功率，宽光谱及高温工作表现。

主权项

1.一种InGaAsP材料掩埋波导结构超辐射发光二极芯片的制作方法，其特征在于，包括：步骤一，采用MOCVD外延生长技术，在掺硫的InP磷化铟衬底上依次生长N型InP缓冲层、下波导层、多量子阱发光区、上波导层和第一P型接触层，构成一次外延片；步骤二，继续采用反应离子刻蚀技术及化学腐蚀方法湿法选择性腐蚀技术对一次外延片进行刻蚀，蚀刻深度为1600～1800纳米，形成脊的形状；步骤三，在高温及有大流量PH3磷烷气体保护条件下对一次外延片进行长时间的烘烤，再降到低温条件下通过选择性生长技术在脊结构是依次生长I‑InP包覆层，P‑INP包覆层，N‑INP包覆层，高掺的P‑INP层以及高掺的P‑InGaAsP层和重掺杂接触层P+InGaAs层；步骤四，继续采用MOCVD外延生长技术生成高掺的覆盖层和接触层，完成整个外延片材料的全结构制作；以及步骤五，依次采用光刻、刻蚀、溅射工艺形成P面电极，再磨片和溅射工艺形成N面电极，合金后划片解理，并对所述芯片的出光端面镀增透膜形成1310nm超辐射发光二极管芯片，其中所述衬底为掺S的铟化磷InP衬底；所述铟化磷InP的缓冲层的厚度为800纳米；所述下波导层为InGaAsP，厚度为80纳米；所述覆盖层为P型INP覆盖层，厚度为180纳米；所述InGaAsP覆盖层为高掺组份渐变的P型InGaAsP覆盖层，厚度为180纳米；所述接触层为高掺的P型InGaAs欧姆接触层，厚度为350纳米；在步骤三中，采用MOCVD外延生长技术，其中对脊进行掩埋生长过程中，所述高温烘烤是在720度～730度温度下，所述大流量PH3磷烷气体保护其流量为300～350毫升每分钟，经过长时间烘烤后再降至低温通过选择性生长技术在脊结构是依次生长I‑InP层，P‑INP层，N‑INP层；所述长时间烘烤时间为15～25分钟。