一种可精确控制高度的半导体激光器垂直脊型结构的制作方法技术

本发明专利技术提供一种可精确控制高度的半导体激光器垂直脊型结构的制作方法，包括以下步骤：生长半导体外延膜层及ESL；在外延片上依次形成一次二氧化硅掩膜和一次光刻胶掩膜，并光刻成周期性的脊条窗口；ICP刻蚀氧化硅掩膜；继续ICP刻蚀外延层至一定深度，形成窄脊条结构；去除残留光刻胶；腐蚀GaAs接触层，形成内缩结构；生长并ICP刻蚀二次二氧化硅掩膜；湿法腐蚀外延膜层至腐蚀阻挡层；去除掩膜后生长SiO2电流阻挡层，并形成二次光刻胶掩膜图形；ICP刻蚀去除GaAs顶部的电流阻挡层，漏出电流注入窗口，完成脊型结构制作。采用干法刻蚀和湿法腐蚀相结合的方式，脊型高度可精确控制，侧壁垂直，同时减小脊条上的电流注入区域，提高了电流注入密度。流注入密度。流注入密度。

【技术实现步骤摘要】
一种可精确控制高度的半导体激光器垂直脊型结构的制作方法


[0001]本专利技术涉及一种可精确控制高度的半导体激光器垂直脊型结构的制作方法，属于半导体激光器


技术介绍

[0002]半导体激光器具有体积小、重量轻、省电等优点，在激光打印和印刷、光学测量、机器人与自动控制、美容、医疗等领域有广泛的应用。
[0003]目前半导体激光器发光区结构通常为脊条形，对要求稳定输出单横模光斑的激光器来说，窄且矩形的脊型结构是至关重要的。制作脊型结构通常采用的方法为湿法腐蚀或干法刻蚀。对于多层膜系的外延结构来说，湿法腐蚀的各向同性和选择性会造成脊条不垂直，或很容易形成“盖帽”，干法刻蚀(如ICP)可得到侧壁垂直的矩形脊条，但是受限于刻蚀设备精度，刻蚀深度无法精确控制，单纯的使用湿法腐蚀或干法刻蚀都制约了激光器单模光斑的稳定输出。
[0004]为了提高单模半导体激光器的光电转换效率，在输入电流一定的情况下，减小电流通道面积，提高注入电流密度是一种常用的方法，首先光刻出与脊条宽度一致的光刻胶掩膜图形，通过一定的方式减小光刻胶尺寸，再生长一层电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可精确控制高度的半导体激光器垂直脊型结构的制作方法，其特征在于，操作步骤如下：(1)在衬底上自下而上依次生长下限制层、下波导层、有源层、上波导层、腐蚀阻挡层、上限制层和GaAs接触层，制作外延片；(2)利用PVD或PECVD在外延片上沉积SiO2做干法刻蚀掩膜；(3)在生长有掩膜的外延片上旋涂光刻胶，利用设定尺寸的光刻版光刻得到与脊条尺寸相适应的周期性光刻胶掩膜图形，并进行坚膜和烘烤；(4)使用ICP刻蚀以光刻胶为掩膜的SiO2，形成窄条结构；(5)继续使用ICP刻蚀窄条结构形成脊条结构；(6)采用ICP刻蚀等离子去胶或化学方法去除光刻胶；(7)利用湿法选择性腐蚀的特点，使用GaAs专用腐蚀液腐蚀GaAs接触层，形成GaAs接触层内缩的脊条结构；(8)采用PVD磁控溅射的方式二次生长SiO2掩膜，使整个脊条表面包括内缩后的GaAs表面包覆一层SiO2二次掩膜；(9)使用ICP干法刻蚀二次掩膜，控制刻蚀条件，将刻蚀槽内的SiO2刻蚀干净的同时，保证脊条表面及内缩的GaAs表面仍有SiO2剩余；(10)利用选择性腐蚀的特点，使用盐酸溶液继续腐蚀外延膜层至腐蚀阻挡层；(11)使用二氧化硅腐蚀液去除所述SiO2掩膜，形成侧壁垂直且深度可控的脊条结构；(12)利用PECVD在制备好的样品上生长一层SiO2电流阻挡层；(13)在所述电流阻挡层上旋涂光刻胶，然后利用光刻显影、坚膜和烘烤，控制光刻胶的厚度(14)使用ICP干法刻蚀，将GaAs顶部的SiO2电流阻挡层充分刻蚀掉，保留其他区域的SiO2电流阻挡层。2.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：任夫洋，苏建，郑兆河，徐现刚，
申请(专利权)人：山东华光光电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：