高可靠性边发射激光器及工艺制造技术

本发明专利技术为高可靠性边发射激光器及工艺，公开了一种提高边发射激光器可靠性的方法，包括以下步骤：激光器结构中仅去除边发射激光器端面附近的衬底材料，且利用腐蚀截止层从背面去除；将与衬底形貌契合的导热介质作为异质衬底，填充在端面处被腐蚀的区域；导热介质的热导率高于原衬底材料，且导热介质热膨胀系数大于原衬底材料；通过高温退火改变端面量子阱的带隙。本发明专利技术通过去除边发射激光器端面附近的衬底材料，用高热导率、高热膨胀系数的材料替代，用于提升激光器COD，改善可靠性。改善可靠性。改善可靠性。

【技术实现步骤摘要】
高可靠性边发射激光器及工艺


[0001]本专利技术涉及一种半导体激光器，尤其涉及一种用于提高任意规格的边发射半导体激光器芯片可靠性的激光器结构及其工艺。

技术介绍

[0002]目前边发射半导体激光器芯片是高速光通信领域不可缺少的核心器件，同时它作为光纤激光器中的种子源和泵浦源也广泛应用于工业加工领域。虽然经过多年的发展，现在的边发射激光器拥有种类繁多、性能优异、超高功率以及覆盖多波段等特点，但是可靠性问题一直较难解决。随着应用方对边发射半导体激光器可靠性的要求越来越高，可靠性逐渐成为评价芯片优劣的首要检测内容。
[0003]边发射激光器芯片出现可靠性问题的主要原因是端面灾难性光学损伤(catastrophic optical damage),简称为端面COD现象。而产生端面COD的过程是：边发射激光器端面(即为解离面)有许多缺陷与悬挂键，当激光器腔内产生光能量时这些缺陷以及悬挂键会发生非辐射复合现象使端面处温度升高。温度升高会导致端面材料的折射率升高和带隙缩小两个后果。其中折射率升高会使腔内更多的光能量集中在端面、光斑缩小、单位面积的光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高边发射激光器可靠性的方法，其特征在于，包括以下步骤：激光器结构中仅去除边发射激光器端面附近的衬底材料，且利用腐蚀截止层从背面去除；将与衬底形貌契合的导热介质作为异质衬底，填充在端面处被腐蚀的区域；导热介质的热导率高于原衬底材料，且导热介质热膨胀系数大于原衬底材料；通过高温退火改变端面量子阱的带隙。2.根据权利要求1所述的提高边发射激光器可靠性的方法，其特征在于，方法中适用的激光器结构包含张应变量子阱激光器结构，压应变量子阱激光器结构以及无应变量子阱激光结构。3.根据权利要求1所述的提高边发射激光器可靠性的方法，其特征在于，衬底材料为InP,GaAs，GaSb或者GaN，衬底材料中间包含一层腐蚀截止层材料，通过外延工艺生长，腐蚀截止层材料为四元材料，腐蚀截止层的量子阱约500~1100nm。4.根据权利要求1所述的提高边发射激光器可靠性的方法，其特征在于，仅仅腐蚀端面附近长约5um~60um，宽约4~20um的衬底材料，腐蚀深度至腐蚀截止层。5.根据权利要求1所述的提高边发射激光器可靠性的方法，其特征在于，根据导热介质的形态通过直接涂覆，固化完成芯片晶圆和导...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏思航，周志强，刘倚红，王任凡，
申请(专利权)人：武汉敏芯半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：