一种高速集成DFB半导体激光器芯片制造技术

本实用新型专利技术公开一种高速集成DFB半导体激光器芯片，所述高速集成DFB半导体激光器芯片包括：衬底层、激光器结构、介质层、探测器结构、BCB层；所述激光器结构与所述探测器结构分别生长在所述衬底层上的两侧；在所述激光器结构与所述探测器结构之间生长所述介质层，且所述介质层位于所述衬底层上，所述BCB层填充在所述探测器结构的四周，且位于所述衬底层上。本实用新型专利技术实现激光器结构与探测器结构的单片集成，提高器件封装效率、降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种高速集成DFB半导体激光器芯片
本技术涉及激光器
，特别是涉及一种高速集成DFB半导体激光器芯片。
技术介绍
随着光纤通信的快速发展，单模和高速直调激光器成为未来光通信领域里的主流光器件，是长距离和大容量光纤通信的关键器件，主要应用在数据中心、光纤入户、手机基站、波分复用等领域。通常在实际应用时，为了检测激光器的实际工作性能，通常在激光器的背光处增加接受探测器芯片，这种封装结构增加了器件的封装成本。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种高速集成DFB半导体激光器芯片，实现激光器结构与探测器结构的单片集成，提高器件封装效率、降低成本。为实现上述目的，本技术提供了一种高速集成DFB半导体激光器芯片，其特征在于，所述高速集成DFB半导体激光器芯片包括：衬底层、激光器结构、介质层、探测器结构、BCB层；所述激光器结构与所述探测器结构分别生长在所述衬底层上的两侧；在所述激光器结构与所述探测器结构之间生长所述介质层，且所述介质层位于所述衬底层上，所述BCB层填充在所述探测器结构的四周，且位于所述衬底层上。可选的，所述高速集成DFB半导体激光器芯片还包括：P型金属和N型金属，所述N型金属蒸镀在所述激光器结构与所述探测器结构的背面，所述P型金属分别蒸镀在所述激光器结构和所述探测器结构的上表面，形成欧姆接触。可选的，所述激光器结构由底到顶依次生长包括：第一缓冲层、下波导层、多量子阱有源层、上波导层、空间层、光栅层、光栅覆盖层、过渡层、第一电接触层。可选的，所述第一缓冲层为1.4μm的N-InP缓冲层；所述下波导层为100nm的InAlGaAs下波导层；所述多量子阱有源层生长5对周期为16nm的AlGaInAs应变多量子阱；所述上波导层为100nm的InAlGaAs上波导层；所述空间层为110nm的P-InP空间层；所述光栅层为35nm的InGaAsP光栅层；所述光栅覆盖层为1.8μm的P-InP光栅覆盖层；所述过渡层为50nm的P-InGaAsP过渡层；所述第一电接触层为200nm掺杂浓度2×1019cm-3的P-InGaAs电接触层。可选的，所述探测器结构由底到顶依次生长包括：第二缓冲层、第一结构层、吸收层、第二结构层、第二电接触层。可选的，所述第二缓冲层为1.2μm的N-InP缓冲层；所述第一结构层为300nm的N-InP结构层；所述吸收层为50nm的InGaAsP吸收层；所述第二结构层为200nm的P-InGaAsP结构层；所述第二电接触层为200nm的P-InGaAs电接触层。可选的，所述激光器结构的所述多量子阱有源层与所述探测器结构的所述吸收层位于同一高度。可选的，所述高速集成DFB半导体激光器芯片还包括：高透膜和高反膜，所述高透膜蒸镀在所述激光器结构的出光端面；所述高反膜蒸镀在所述探测器的背光端面。可选的，所述介质层为SiO2介质层，所述介质层的厚度为400nm。可选的，所述激光器结构为脊型波导结构。根据本技术提供的具体实施例，本技术公开了以下技术效果：本技术公开一种高速集成DFB半导体激光器芯片，包括：衬底层、激光器结构、介质层、探测器结构、BCB层；所述激光器结构与所述探测器结构分别生长在所述衬底层上的两侧；在所述激光器结构与所述探测器结构之间生长所述介质层，且所述介质层位于所述衬底层上，所述BCB层填充在所述探测器结构的四周，且位于所述衬底层上。本技术实现激光器与探测器的单片集成，提高封装效率、降低封装成本。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例高速集成DFB半导体激光器芯片外延结构示意图；图2为本技术实施例高速集成DFB半导体激光器芯片俯视图。其中，1、衬底层，2、第一缓冲层，3、下波导层，4、多量子阱有源层，5、上波导层，6、空间层，7、光栅层，8、光栅覆盖层，9、过渡层，10、第一电接触层，11、第二缓冲层，12、第一结构层，13、吸收层，14、第二结构层，15、第二电接触层，16、介质层和BCB层。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术的目的是提供一种高速集成DFB半导体激光器芯片，实现激光器结构与探测器结构的单片集成，提高器件封装效率、降低成本。为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。图1为本技术实施例高速集成DFB半导体激光器芯片外延结构示意图；图2为本技术实施例高速集成DFB半导体激光器芯片俯视图，如图1-图2所示，本技术提供一种高速集成DFB半导体激光器芯片，所述高速集成DFB半导体激光器芯片包括：衬底层1、激光器结构、介质层、探测器结构、BCB层；所述激光器结构与所述探测器结构分别生长在所述衬底层1上的两侧；在所述激光器结构与所述探测器结构之间生长所述介质层，且所述介质层位于所述衬底层1上，所述BCB层填充在所述探测器结构的四周，且位于所述衬底层1上。本技术所述高速集成DFB半导体激光器芯片还包括：P型金属和N型金属，所述N型金属蒸镀在所述激光器结构与所述探测器结构的背面，所述P型金属分别蒸镀在所述激光器结构和所述探测器结构的上表面，形成欧姆接触。本技术所述激光器结构由底到顶依次生长包括：第一缓冲层2、下波导层3、多量子阱有源层4、上波导层5、空间层6、光栅层7、光栅覆盖层8、过渡层9、第一电接触层10。具体的：所述第一缓冲层2为1.4μm的N-InP缓冲层；所述下波导层3为100nm的InAlGaAs下波导层；所述多量子阱有源层4生长5对周期为16nm的AlGaInAs应变多量子阱；所述上波导层5为100nm的InAlGaAs上波导层；所述空间层6为110nm的P-InP空间层；所述光栅层7为35nm的InGaAsP光栅层；所述光栅覆盖层8为1.8μm的P-InP光栅覆盖层；所述过渡层9为50nm的P-InGaAsP过渡层；所述第一电接触层10为200nm掺杂浓度2×1019cm-3的P-InGaAs电接触层。本技术在所述光栅层7上设置周期均匀性的布拉格光栅。本技术所述上波导层5的禁带宽度与所述下波导层3的禁带宽度相同；所述上波导层5的折射率变化与所述下波导层3的折射率变化相同。本技术所述探测器结构由底到顶依次生长包括：第二缓冲层11、第一结构层12、吸收层13、第二结构层14、第二电接触层15。具体的：所述第二缓冲层11为1.2μm的N-InP缓冲层；所述第一结构层12为300nm的N-InP结构层；所述吸收层13为50nm的InGaAsP吸收层；所述第二结构层14为200nm的P-InGaAsP结构层；所述第二电接触层15本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速集成DFB半导体激光器芯片，其特征在于，所述高速集成DFB半导体激光器芯片包括：衬底层、激光器结构、介质层、探测器结构、BCB层；所述激光器结构与所述探测器结构分别生长在所述衬底层上的两侧；在所述激光器结构与所述探测器结构之间生长所述介质层，且所述介质层位于所述衬底层上，所述BCB层填充在所述探测器结构的四周，且位于所述衬底层上。

【技术特征摘要】
1.一种高速集成DFB半导体激光器芯片，其特征在于，所述高速集成DFB半导体激光器芯片包括：衬底层、激光器结构、介质层、探测器结构、BCB层；所述激光器结构与所述探测器结构分别生长在所述衬底层上的两侧；在所述激光器结构与所述探测器结构之间生长所述介质层，且所述介质层位于所述衬底层上，所述BCB层填充在所述探测器结构的四周，且位于所述衬底层上。2.根据权利要求1所述的高速集成DFB半导体激光器芯片，其特征在于，所述高速集成DFB半导体激光器芯片还包括：P型金属和N型金属，所述N型金属蒸镀在所述激光器结构与所述探测器结构的背面，所述P型金属分别蒸镀在所述激光器结构和所述探测器结构的上表面，形成欧姆接触。3.根据权利要求1所述的高速集成DFB半导体激光器芯片，其特征在于，所述激光器结构由底到顶依次生长包括：第一缓冲层、下波导层、多量子阱有源层、上波导层、空间层、光栅层、光栅覆盖层、过渡层、第一电接触层。4.根据权利要求3所述的高速集成DFB半导体激光器芯片，其特征在于，所述第一缓冲层为1.4μm的N-InP缓冲层；所述下波导层为100nm的InAlGaAs下波导层；所述多量子阱有源层生长5对周期为16nm的AlGaInAs应变多量子阱；所述上波导层为100nm的InAlGaAs上波导层；所述空间层为110nm的P-InP空间层；所述光栅层为35nm的InGaAsP光栅层；所述光栅覆盖层为1.8μ...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛贤旺，薛贤铨，孙全意，
申请(专利权)人：厦门市芯诺通讯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建,35