含铝多量子阱激光芯片及其制造方法、激光装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种含铝多量子阱激光芯片及其制造方法、激光装置，涉及半导体技术领域。该含铝多量子阱激光芯片的制造方法包括：在基板上生成含铝的多量子阱层；借助于刻蚀阻挡层对多量子阱层进行刻蚀以生成台面结构；在预定水浴温度下采用钝化剂对所述台面结构进行浸泡，以实现对所述含铝的多量子阱层界面的钝化处理；在包含经钝化处理后的所述含铝的多量子阱层界面的所述台面结构上生成反向阻挡层；以及去除刻蚀阻挡层并在反向阻挡层和台面结构上依次形成包层和电接触层。本公开可以防止含铝多量子阱被氧化，进而提高激光芯片的可靠性。

Aluminum multi quantum well laser chip and its manufacturing method and laser device

The invention discloses an aluminum multi quantum well laser chip, a manufacturing method and a laser device, which relates to the field of semiconductor technology. The manufacturing method comprises the following steps containing multi quantum well laser chip: multi quantum well layer generated in aluminum substrate; by etching barrier layer on multi quantum well layer is etched to form a mesa structure; water bath at a predetermined temperature using the passivating agent for soaking the mesa structure, in order to achieve the multi quantum well the aluminum passivation layer interface; in the table contains the multi quantum well structure containing the passivated layer interface is created on the reverse blocking layer; and removing the etching barrier layer and the barrier layer and the reverse mesa structure sequentially forming cladding and electrical contact layer. The present disclosure can prevent the oxidation of the aluminum containing multi quantum well, and thus improve the reliability of the laser chip.

【技术实现步骤摘要】
含铝多量子阱激光芯片及其制造方法、激光装置
本公开涉及半导体
，具体而言，涉及一种含铝多量子阱激光芯片、含铝多量子阱激光芯片的制造方法和激光装置。
技术介绍
半导体激光装置是以半导体材料为基础而产生激光的器件，具有体积小、重量轻、驱动功率和电流低、效率高、工作寿命长且易于与各种光电子器件实现光电子集成等优点，因而获得了广泛的应用。其中，半导体激光芯片(半导体激光器)是半导体激光装置的重要部件，半导体激光装置一般包括半导体激光芯片驱动电路、温控、光控电路和热沉等，半导体激光芯片位于热沉上。随着半导体技术的发展，量子阱激光器，尤其多量子阱激光器的出现，大大提高了激光器的阈值电流、温度特性、调制特性和偏振特性。然而，针对隐埋结构的含铝多量子阱激光器，在制造过程中，生成的多量子阱由于含有铝，因而容易被氧化，进而可能造成激光器性能裂化、可靠性较低的问题。鉴于此，需要一种含铝多量子阱激光芯片、含铝多量子阱激光芯片的制造方法和激光装置。需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本公开的目的在于提供一种含铝多量子阱激光芯片、含铝多量子阱激光芯片的制造方法和激光装置，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。根据本公开的一个方面，提供一种含铝多量子阱激光芯片的制造方法，包括：在基板上生成含铝的多量子阱层；借助于刻蚀阻挡层对所述多量子阱层进行刻蚀以生成台面结构；在预定水浴温度下采用钝化剂对所述台面结构进行浸泡，以实现对所述含铝的多量子阱层界面的钝化处理；在包含经钝化处理后的所述含铝的多量子阱层界面的所述台面结构上生成反向阻挡层；以及去除所述刻蚀阻挡层并在所述反向阻挡层和所述台面结构上依次形成包层和电接触层。在本公开的一种示例性实施例中，所述钝化剂为预定质量浓度的硫化铵水溶液。在本公开的一种示例性实施例中，所述预定质量浓度的范围为20％至39％。在本公开的一种示例性实施例中，所述预定水浴温度为55℃至65℃。在本公开的一种示例性实施例中，所述预定水浴温度为16℃至20℃。在本公开的一种示例性实施例中，所述在预定水浴温度下采用钝化剂对所述台面结构进行浸泡包括：在预定水浴温度下将所述台面结构在所述硫化铵水溶液中静置15min至20min。在本公开的一种示例性实施例中，在所述在预定水浴温度下采用钝化剂对所述台面结构进行浸泡后，所述制造方法还包括：采用去离子水对所述台面结构进行冲洗以使电阻率满足预定要求；使用脱水剂对所述台面结构进行脱水处理。在本公开的一种示例性实施例中，在所述在预定水浴温度下采用钝化剂对所述台面结构进行浸泡前，所述制造方法还包括：将所述硫化铵水溶液在水浴中静置5min至10min。根据本公开的一个方面，提供一种含铝多量子阱激光芯片，所述含铝多量子阱激光芯片根据上述任意一项所述的制造方法而制造得到。根据本公开的一个方面，提供一种激光装置，包括上述任意一项所述的含铝多量子阱激光芯片。在本公开的一些实施例所提供的技术方案中，一方面，通过采用钝化剂对台面结构进行钝化处理，实现了改善多量子阱层界面状态的目的，进而避免了含铝多量子阱被氧化的情况，在可以避免激光芯片性能裂化的同时，提高了激光芯片的可靠性；另一方面，本公开的技术方案工艺操作简单、成本低廉，适用于规模化生产。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的含铝多量子阱激光芯片的制造方法的流程图；图2示意性示出了本公开的含铝多量子阱激光芯片与一些技术的含铝多量子阱激光芯片的反向饱和电流的对比图；图3示意性示出了本公开的含铝多量子阱激光芯片与一些技术的含铝多量子阱激光芯片的可靠性测试结果的对比图；图4示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的高温水浴钝化量子阱后的形貌图；以及图5示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的低温水浴钝化量子阱后的形貌图。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中，如有可能，各实施例中所讨论的特征是可互换的。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本专利技术的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本专利技术的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组件、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本专利技术的各方面。虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。其他相对性的用语，例如“高”“低”“顶”“底”“前”“后”“左”“右”等也作具有类似含义。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。用语“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。目前，应用较广泛的多量子阱材料可以包括InGaAsP或AlGaInAs，AlGaInAs材料相对于InGaAsP材料的优势在于，AlGaInAs材料的导带偏移ΔEc＝0.72ΔEg，而InGaAsP材料的导带偏移ΔEc＝0.4ΔEg，可见，AlGaInAs材料的导带偏移比InGaAsP材料的导带偏移大近一倍。因此，AlGaInAs材料可以有效地减少注入到量子阱中的电子由于热震动等微扰作用而产生的泄露，而InGaAsP材料由于导带偏移较小，电子容易受到微扰作用而发生逃逸，不容易被限制在势阱中，从而减本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含铝多量子阱激光芯片的制造方法，其特征在于，包括：在基板上生成含铝的多量子阱层；借助于刻蚀阻挡层对所述多量子阱层进行刻蚀以生成台面结构；在预定水浴温度下采用钝化剂对所述台面结构进行浸泡，以实现对所述含铝的多量子阱层界面的钝化处理；在包含经钝化处理后的所述含铝的多量子阱层界面的所述台面结构上生成反向阻挡层；以及去除所述刻蚀阻挡层并在所述反向阻挡层和所述台面结构上依次形成包层和电接触层。

【技术特征摘要】
1.一种含铝多量子阱激光芯片的制造方法，其特征在于，包括：在基板上生成含铝的多量子阱层；借助于刻蚀阻挡层对所述多量子阱层进行刻蚀以生成台面结构；在预定水浴温度下采用钝化剂对所述台面结构进行浸泡，以实现对所述含铝的多量子阱层界面的钝化处理；在包含经钝化处理后的所述含铝的多量子阱层界面的所述台面结构上生成反向阻挡层；以及去除所述刻蚀阻挡层并在所述反向阻挡层和所述台面结构上依次形成包层和电接触层。2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述钝化剂为预定质量浓度的硫化铵水溶液。3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述预定质量浓度的范围为20％至39％。4.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述预定水浴温度为55℃至65℃。5.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述预定水浴温度为16℃至20℃。6.根据权利要求4或5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚飞，杨皓宇，李善文，
申请(专利权)人：青岛海信宽带多媒体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37