GaN基激光二极管的脊波导组件、GaN基激光二极管及方法技术

技术编号:33637490 阅读:15 留言:0更新日期:2022-06-02 01:52
本发明专利技术提供一种GaN基激光二极管的脊波导组件、GaN基激光二极管及方法,包括依次层叠设置的P型电子阻挡层、P覆盖层、P接触层,P接触层的上表面处开设有两条平行的沟槽,两条平行的沟槽之间形成脊条,沟槽外侧的P接触层的上表面处开设有凹槽,凹槽深度等于沟槽深度,P型电子阻挡层和P接触层的上表面、沟槽与凹槽的内底壁和内侧壁设有第一钝化层,脊条上表面处的第一钝化层开设第一通孔,在第一钝化层和脊条的上表面处设有P电极;或者,凹槽和沟槽内均填充有第二金属层,P接触层、第二金属层的上表面设置有第二钝化层,脊条上表面处的第二钝化层开设第二通孔,在第二钝化层和脊条的上表面处设置有P电极。其改进散热,降低封装要求。降低封装要求。降低封装要求。

【技术实现步骤摘要】
GaN基激光二极管的脊波导组件、GaN基激光二极管及方法


[0001]本专利技术涉及激光二极管
,尤其涉及一种GaN基激光二极管的脊波导组件、GaN基激光二极管及方法。

技术介绍

[0002]边发射的激光二极管,为了形成良好的脊波导结构,在脊的侧面覆盖光学绝缘层SiO2,可以形成光学限制,让电流从脊上注入形成高电流密度,达到激光阈值;为了形成较好的光学限制,脊两侧的外延层会蚀刻掉,造成镀完电极后,脊位置的电极更高,不利于共晶封装。目前的方式通常是采用钝化层结构进行加厚,与脊形成相近高度,改进封装的压力平衡,但散热性较差。

技术实现思路

[0003]基于此,本专利技术的目的在于提供一种GaN基激光二极管的脊波导组件,改进散热,降低封装要求。为实现上述目的,本专利技术的技术方案如下:
[0004]一种GaN基激光二极管的脊波导组件,包括P型电子阻挡层、P覆盖层和P接触层;
[0005]所述P覆盖层、P接触层依次层叠设置在所述P型电子阻挡层上,所述P接触层的上表面处开设有两条平行的沟槽,所述沟槽的深度等于所述P接触层的厚度与所述P覆盖层的厚度之和;两条平行的沟槽之间形成脊条,所述沟槽的远离所述脊条的一侧为沟槽外侧;
[0006]所述沟槽外侧的所述P接触层的上表面处开设有凹槽,所述凹槽的深度等于所述沟槽的深度,所述P型电子阻挡层的上表面、所述P接触层的上表面、所述沟槽的内底壁和内侧壁、所述凹槽的内底壁和内侧壁设置有第一钝化层,脊条上表面处的所述第一钝化层开设有第一通孔,所述第一通孔内设置有P接触电极层,在所述第一钝化层和P接触电极层的上表面设置有作为P电极的第一金属层;
[0007]或者,所述沟槽外侧的所述P接触层的上表面处开设有凹槽,所述凹槽的深度等于所述沟槽的深度,所述凹槽和所述沟槽内均填充有第二金属层,所述P接触层的上表面、第二金属层的上表面设置有第二钝化层,脊条上表面处的所述第二钝化层开设有第二通孔,所述第二通孔内设置有P接触电极层,在所述第二钝化层和P接触电极层的上表面设置有作为P电极的第三金属层。
[0008]进一步,所述凹槽的数量为多个,多个所述凹槽分布在所述脊条的两侧。
[0009]进一步,所述凹槽的形状为圆形、方形或三角形。
[0010]进一步,所述第一通孔的边界小于所述脊条上表面的边界;或者,所述第二通孔的边界小于所述脊条上表面的边界。
[0011]进一步,所述第二金属层的厚度与所述沟槽的深度相同或相近。
[0012]进一步,所述的GaN基激光二极管的脊波导组件还包括P波导层,所述P波导层叠设在所述P型电子阻挡层的下表面。
[0013]根据本专利技术的另一方面,提供了一种GaN基激光二极管,包括上述任一技术方案所
述的GaN基激光二极管的脊波导组件。
[0014]根据本专利技术的另一方面,还提供了一种GaN基激光二极管的制造方法,包括如下步骤:
[0015]S11、在P接触层的上表面定义蚀刻区域,制作图形化的光刻胶,以所述图形化的光刻胶为掩模,在P接触层的上表面蚀刻两条平行的沟槽,两条平行的沟槽之间形成脊条,沟槽的深度等于P接触层的厚度与P覆盖层的厚度之和;在沟槽外侧的P接触层的上表面蚀刻凹槽,凹槽的深度与沟槽的深度相同;沟槽的远离脊条的一侧为沟槽外侧;
[0016]S12、去除图形化的光刻胶,在P型电子阻挡层的上表面、P接触层的上表面、沟槽的内底壁和内侧壁、凹槽的内底壁和内侧壁生长第一层SiO2而形成第一钝化层;
[0017]S13、在脊条上表面的第一层SiO2上制作图形化的光刻胶,以所述图形化的光刻胶为掩模,蚀刻掉脊条顶面处的部分第一层SiO2形成第一通孔,以暴露脊条的部分顶面;之后去除图形化的光刻胶;
[0018]S14、去除图形化的光刻胶,在所述第一通孔内沉积金属薄膜而形成P接触电极层;或者,在所述第一通孔内沉积金属薄膜而形成P接触电极层,去除图形化的光刻胶;
[0019]S15、在第一钝化层和P接触电极层的上表面生长作为P电极的第一金属层;
[0020]或者,
[0021]S21、在P接触层的上表面定义蚀刻区域,制作图形化的光刻胶,以所述图形化的光刻胶为掩模,在P接触层的上表面蚀刻两条平行的沟槽,两条平行的沟槽之间形成脊条,沟槽的深度等于P接触层的厚度与P覆盖层的厚度之和;在沟槽外侧的P接触层的上表面蚀刻凹槽,凹槽的深度与沟槽的深度相同;沟槽的远离脊条的一侧为沟槽外侧;
[0022]S22、对凹槽和沟槽内进行金属镀膜而填充凹槽和沟槽,使得所述凹槽和沟槽内形成第二金属层;
[0023]S23、去除图形化的光刻胶,在P接触层的上表面、第二金属层的上表面、脊条的上表面生长第一层SiO2而形成第二钝化层;
[0024]S24、在脊条上表面处的第二钝化层上制作图形化的光刻胶,以所述图形化的光刻胶为掩模,蚀刻掉脊条顶面处的部分第一层SiO2形成第二通孔,以暴露脊条的部分顶面;
[0025]S25、在所述第二通孔内沉积金属薄膜而形成P接触电极层,之后去除图形化的光刻胶;或者,去除图形化的光刻胶,在所述第二通孔内沉积金属薄膜而形成P接触电极层;
[0026]S26、在第二钝化层和P接触电极层的上表面生长作为P电极的第三金属层。
[0027]本专利技术的有益效果是:
[0028]本专利技术的GaN基激光二极管的脊波导组件、GaN基激光二极管及方法,制作脊的过程中,靠近脊的两侧制作平行沟槽,并覆盖绝缘光学覆盖层,远离脊的外延层图形化并填充散热金属,与脊形成相近高度,脊的两侧可以形成等高电极,改善共晶封装,降低封装要求,改进散热,扩大应用。
附图说明
[0029]图1为本专利技术一实施例的GaN基激光二极管的脊波导组件形成过程的示意图;
[0030]图2为本专利技术另一实施例的GaN基激光二极管的脊波导组件形成过程的示意图;
[0031]图3为图1所示GaN基激光二极管的脊波导组件中凹槽一实施例的分布示意图;
[0032]图4为图2所示GaN基激光二极管的脊波导组件中凹槽一实施例的分布示意图;
[0033]图5为本专利技术的GaN基激光二极管的脊波导组件一实施例的立体示意图;
[0034]图中,
[0035]101 P波导层;
[0036]102 P型电子阻挡层;
[0037]103 P覆盖层;
[0038]104 P接触层;
[0039]105 沟槽;
[0040]106 凹槽;
[0041]107 第一钝化层;
[0042]108 P电极;
[0043]109 P接触电极层;
[0044]110 第二金属层;
[0045]111 第二钝化层。
具体实施方式
[0046]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例对本专利技术的GaN基激光二极管的脊波导组件、GaN基激光二极管及方法本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种GaN基激光二极管的脊波导组件,其特征在于,包括P型电子阻挡层(102)、P覆盖层(103)和P接触层(104);所述P覆盖层(103)、P接触层(104)依次层叠设置在所述P型电子阻挡层(102)上,所述P接触层(104)的上表面处开设有两条平行的沟槽(105),所述沟槽(105)的深度等于所述P接触层(104)的厚度与所述P覆盖层(103)的厚度之和;两条平行的沟槽(105)之间形成脊条,所述沟槽(105)的远离所述脊条的一侧为沟槽外侧;所述沟槽外侧的所述P接触层(104)的上表面处开设有凹槽(106),所述凹槽(106)的深度等于所述沟槽(105)的深度,所述P型电子阻挡层(102)的上表面、所述P接触层(104)的上表面、所述沟槽(105)的内底壁和内侧壁、所述凹槽(106)的内底壁和内侧壁设置有第一钝化层(107),脊条上表面处的所述第一钝化层(107)开设有第一通孔,所述第一通孔内设置有P接触电极层(109),在所述第一钝化层(107)和P接触电极层(109)的上表面设置有作为P电极(108)的第一金属层;或者,所述沟槽外侧的所述P接触层(104)的上表面处开设有凹槽(106),所述凹槽(106)的深度等于所述沟槽(105)的深度,所述凹槽(106)和所述沟槽(105)内均填充有第二金属层(110),所述P接触层(104)的上表面、第二金属层(110)的上表面设置有第二钝化层(111),脊条上表面处的所述第二钝化层(111)开设有第二通孔,所述第二通孔内设置有P接触电极层(109),在所述第二钝化层(111)和P接触电极层(109)的上表面设置有作为P电极(108)的第三金属层。2.根据权利要求1所述的GaN基激光二极管的脊波导组件,其特征在于,所述凹槽(106)的数量为多个,多个所述凹槽(106)分布在所述脊条的两侧。3.根据权利要求1所述的GaN基激光二极管的脊波导组件,其特征在于,所述凹槽(106)的形状为圆形、方形或三角形。4.根据权利要求1

3任一项所述的GaN基激光二极管的脊波导组件,其特征在于,所述第一通孔的边界小于所述脊条上表面的边界;或者,所述第二通孔的边界小于所述脊条上表面的边界。5.根据权利要求1

3任一项所述的GaN基激光二极管的脊波导组件,其特征在于,所述第二金属层(110)的厚度与所述沟槽(105)的深度相同或相近。6.根据权利要求1

3任一项所述的GaN基激光二极管的脊波导组件,其特征在于,还包括P波导层(101),所述P波导层(101)叠设在所述P型电子阻挡层(102)的下表面。7.一种GaN基激光二极管,其特征在于,包括权利要求1

6任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴烈飞
申请(专利权)人:安徽格恩半导体有限公司
类型:发明
国别省市:

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