The invention discloses a method for fabricating semiconductor lasers by using impurity-induced hybrid technology, which includes: fabricating epitaxial wafers; etching current injection and non-current injection areas on epitaxial wafers; photolithography of window areas at the front cavity surface in the current injection area; deposition of a layer of copper on the window areas at the front cavity surface as a metal film to promote blue shift; and growth of a first mask layer in the current injection area. The second mask layer is coated on the top of copper and annealed in the non-current injection region to achieve quantum well mixing in the front window region; the first mask layer is etched out by lithography, and the second mask layer is retained to provide current limiting effect; and the P-plane electrode and N-plane electrode are fabricated sequentially to complete the fabrication of semiconductor lasers. The annealing temperature is low, the mask is used to effectively prevent the spillover of V group elements such as arsenic, which ensures that the annealed epitaxy sheet has high crystal quality, simple process, high repeatability, short time-consuming, low cost and is conducive to mass production.
【技术实现步骤摘要】
利用杂质诱导混杂技术制作半导体激光器的方法
本公开属于半导体光电子器件领域,涉及一种利用杂质诱导混杂技术制作半导体激光器的方法。
技术介绍
半导体激光器由于具有转换效率高、体积小、重量轻、寿命长、可靠性高、可直接调制、易于与其它半导体器件集成等特点,在军事、工业加工、精密测量、激光医疗、光通信、光存储以及激光打印等领域获得了广泛而深远的应用。在半导体激光器的性能测试和实际使用过程中发现,限制其功率进一步增长的主要因素是热饱和及腔面处光学灾变性损伤(COD,CatastrophicOpticalDegradation)。而随着高导热性焊料、高散热效率的热沉结构设计、更高效的水冷系统等新型材料、半导体激光器封装技术的提高,热饱和现象得到了很大程度的改进,这就使得COD成为限制半导体激光器功率进一步提升和高功率下使用寿命有限的主要因素。目前在提高半导体激光器COD阈值功率方面,所采用的方法主要分为三大类:降低腔面处的光功率密度、降低非辐射复合速率以及减少腔面的光吸收。具体方法包括大光腔超大光腔的外延结构、真空解理镀膜腔面钝化技术、硫化处理、等离子体处理等表面处理技术、镀钝化层、采用无铝有源区、外延再生长、超短激光脉冲辐照和量子阱混杂等等。因而在制备半导体激光器的诸多方案中,依然存在如下技术问题亟待解决:工艺复杂、重复性低、耗时长、制作成本高、不利于大批量生产等。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本公开提供了利用杂质诱导混杂技术制作半导体激光器的方法,以至少部分解决以上所提出的技术问题。(二)技术方案根据本公开的一个方面,提供了一种利用杂质诱导混杂技术制作半导体激 ...
【技术保护点】
1.一种利用杂质诱导混杂技术制作半导体激光器的方法,包括:制备外延片;在外延片上刻蚀出电流注入区和非电流注入区;在电流注入区光刻出前腔面处窗口区;在前腔面处窗口区上沉积一层铜(300),作为促进蓝移的金属膜;在电流注入区生长第一掩膜层(410),覆盖于铜(300)的上方,在非电流注入区生长第二掩膜层(420),并进行退火处理,在前腔面处窗口区实现量子阱混杂;通过光刻将第一掩膜层(410)刻蚀掉,将第二掩膜层(420)保留,以提供电流限制作用;以及依次制作P面电极(510)以及N面电极(520),完成半导体激光器的制作。
【技术特征摘要】
1.一种利用杂质诱导混杂技术制作半导体激光器的方法,包括:制备外延片;在外延片上刻蚀出电流注入区和非电流注入区;在电流注入区光刻出前腔面处窗口区;在前腔面处窗口区上沉积一层铜(300),作为促进蓝移的金属膜;在电流注入区生长第一掩膜层(410),覆盖于铜(300)的上方,在非电流注入区生长第二掩膜层(420),并进行退火处理,在前腔面处窗口区实现量子阱混杂;通过光刻将第一掩膜层(410)刻蚀掉,将第二掩膜层(420)保留,以提供电流限制作用;以及依次制作P面电极(510)以及N面电极(520),完成半导体激光器的制作。2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一掩膜层(410)和第二掩膜层(420)均为抑制量子阱混杂的介质膜。3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述第一掩膜层(410)和第二掩膜层(420)的生长方式为等离子体增强化学气相沉积法PECVD;所述第一掩膜层(410)的材料为二氧化硅;所述第二掩膜层(420)的材料为如下材料中的一种:二氧化硅和氮化硅;所述第一掩膜层(410)和第二掩膜层(420)的厚度均介于50nm~500nm之间。4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述外延片的制备包括:在衬底(101)上依次外延生长缓冲层(102)、下限制层(103)、下波导层(104)、量子阱有源区(105)、上波导层(106)、上限制层(107)以及欧姆接触层(108),形成外延片。5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述在外延片上刻蚀出电流注入区和非电流注入区包括:从外延片最上层的左右两侧进行刻蚀,刻蚀掉欧姆接触层(108)和部分上限制层(107)...
【专利技术属性】
技术研发人员:侯继达,熊聪,刘素平,马骁宇,
申请(专利权)人:中国科学院半导体研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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