一种激光芯片制备方法、激光芯片及光模块技术

本申请提供的激光芯片制备方法、激光芯片及光模块中，在InP材料的衬底层上生长含有铝铟镓砷量子陉结构的基片；在基片上表面通过光刻形成SiO2掩膜层，并对基片进行掩膜刻蚀，得到台面结构；利用MOCVD CBr4原位清洗，沿台面结构生长掩埋层；利用MOCVD，沿掩埋层生长阻挡层；然后继续生长，得到预设厚度的激光芯片；通过掩埋层可以将台面结构的刻蚀面保护起来，以避免台面结构外表面被空气氧化，降低在得到台面结构后续过程中再生长和刻面涂层的难度，同时由于台面结构外表面被空气强化程度降低，可改善表面形貌，进而保证AlInGaAs量子阱激光芯片的性能。片的性能。片的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种激光芯片制备方法、激光芯片及光模块


[0001]本申请涉及光通信
，尤其涉及一种激光芯片制备方法、激光芯片及光模块。

技术介绍

[0002]在众多类型的激光芯片中包括半导体量子阱激光芯片，半导体量子阱激光芯片包括AlInGaAs(铝铟镓砷)量子阱激光器。
[0003]AlInGaAs量子阱激光芯片晶格失配小，微分增益高，但是铝元素在空气中容易被氧化，因此在制作AlInGaAs量子阱激光芯片的过程中，再生长和刻面涂层更加困难；同时由于被氧化导致表面粗糙度增大，表面形貌下降，进而此类型的激光芯片的可靠性会下降。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种激光芯片制备方法、激光芯片及光模块，通过MOCVD的原位CBr4清洗方法，旨在清洗InAlGaAs材料上的杂质和氧化层。
[0005]第一方面，本申请提供的激光芯片制备方法，包括：
[0006]在InP材料的衬底层上生长含有铝铟镓砷量子陉结构的基片；
[0007]在所述基片的上表面通过光刻形成SiO2掩膜层，并对所述基片进行掩膜刻蚀，得到台面结构；
[0008]利用MOCVD CBr4原位清洗，沿所述台面结构生长掩埋层，所述掩埋层包括第一连接面和第二连接面，所述第一连接面高度与所述台面结构平齐设置，所述第二连接面长度与所述衬底层相应端部平齐设置；
[0009]利用MOCVD，沿所述掩埋层生长阻挡层，所述阻挡层靠近所述掩埋层的外表面，所述阻挡层一端面与所述第一连接面的外表面连接，另一端面与所述第二连接面的顶端连接；所述阻挡层高度与所述台面结构平齐设置，所述阻挡层长度与所述衬底层的相应端部平齐设置；
[0010]清洗所述SiO2掩膜层，并沿所述阻挡层、所述掩埋层和所述台面结构的表面继续生长，得到预设厚度的激光芯片。
[0011]第二方面，本申请提供的激光芯片，包括：
[0012]上述激光芯芯片制备方法制备的激光芯片。
[0013]第三方面，本申请提供的光模块，包括：
[0014]电路板；
[0015]光发射部件，与所述电路板电连接，用于产生并输出信号光，包括激光芯片；
[0016]其中，所述激光芯片包括上述激光芯片制备方法制备的激光芯片，或上述的激光芯片。
[0017]本申请提供的激光芯片制备方法、激光芯片及光模块中，在InP材料的衬底层上生长含有铝铟镓砷量子陉结构的基片；在基片上表面通过光刻形成SiO2掩膜层，并对基片进
行掩膜刻蚀，得到台面结构；利用MOCVD CBr4原位清洗，沿台面结构生长掩埋层；利用MOCVD，沿掩埋层生长阻挡层；清洗SiO2掩膜层，并沿阻挡层、掩埋层和台面结构的表面继续生长，得到预设厚度的激光芯片；其中，掩埋层包括第一连接面和第二连接面，第一连接面高度与台面结构平齐设置，第二连接面长度与衬底层相应端部平齐设置；阻挡层靠近掩埋层的外表面，阻挡层一端面与第一连接面的外表面连接，另一端面与第二连接面的顶端连接；阻挡层高度与台面结构平齐设置，阻挡层长度与衬底层的相应端部平齐设置；本申请通过掩埋层可包裹台面结构的外表面，这样在得到台面结构后，通过掩埋层可以将台面结构的刻蚀面保护起来，以避免台面结构中的铝元素被空气氧化，降低在得到台面结构后续过程中再生长和刻面涂层的难度，同时在掩埋层的空白区域内填充有阻挡层，阻挡层可进一步将台面结构的刻蚀面保护起来；同时由于台面结构的外表面被空气强化程度降低，可改善表面形貌，降低粗糙度，增加晶片表面再生长层的发光强度，进而保证AlInGaAs量子阱激光芯片的性能。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本公开中的技术方案，下面将对本公开一些实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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的附图，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。此外，以下描述中的附图可以视作示意图，并非对本公开实施例所涉及的产品的实际尺寸、方法的实际流程、信号的实际时序等的限制。
[0019]图1为根据一些实施例的一种光通信系统的连接关系图；
[0020]图2为根据一些实施例的一种光网络终端的结构图；
[0021]图3为根据一些实施例的一种光模块的结构图；
[0022]图4为根据一些实施例的一种光模块的分解图；
[0023]图5为根据一些实施例的一种光模块的内部结构示意图；
[0024]图6为根据一些实施例的一种光发射次模块外形结构图；
[0025]图7为根据一些实施例的一种光发射部件中管座和管帽分离的结构示意图；
[0026]图8为根据一些实施例的一种激光芯片制备方法的流程示意图；
[0027]图9为根据一些实施例的一种激光芯片刻蚀后的部分形态结构示意图；
[0028]图10为根据一些实施例的一种激光芯片刻蚀后的部分形态结构示意图；
[0029]图11为根据一些实施例的一种激光芯片刻蚀后的部分形态结构示意图；
[0030]图12为根据一些实施例的一种激光芯片刻蚀后的部分形态结构示意图；
[0031]图13为根据一些实施例的一种激光芯片刻蚀后的部分形态结构示意图；
[0032]图14为根据一些实施例的一种激光芯片刻蚀后的部分形态结构示意图；
[0033]图15为根据一些实施例的一种激光芯片的整体形态结构示意图。
具体实施方式
[0034]光纤通信
，光纤或光波导等信息传输设备传输的信号是光信号，而计算机等信息处理设备能够识别和处理的信号是电信号，因此需要使用光模块实现上述光信号与电信号的相互转换。
[0035]图1为根据一些实施例的一种光通信系统的连接关系图。如图1所示，远端服务器1000通过光纤101、光模块200、光网络终端100及网线103，与本地信息处理设备2000之间建立了双向光通信系统。
[0036]光纤101的一端连接远端服务器1000，另一端通过光模块200与光网络终端100连接。网线103的一端连接本地信息处理设备2000，另一端连接光网络终端100。
[0037]本地信息处理设备2000与远端服务器1000的连接由光纤101与网线103完成；而光纤101与网线103之间的连接由光模块200和光网络终端100完成。
[0038]光模块200中，光口被配置为与光纤101连接，从而使得光模块200与光纤101建立双向的光信号连接；电口被配置为接入光网络终端100中，从而使得光模块200与光网络终端100建立双向的电信号连接。光模块200实现光信号与电信号的相互转换，从而使得光纤101与光网络终端100之间建立连接。
[0039]光网络终端100上设置光模块接口102和网线接口104。光模块接口102被配置为接入光模块200，从而使得光网络终端100与光模块200建立双向的电信号连接；网线接口104被配置为接入网线103，从而使得光网络终端100与网线103建立双向的电信号连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光芯片制备方法，其特征在于，包括：在InP材料的衬底层上生长含有铝铟镓砷量子陉结构的基片；在所述基片的上表面通过光刻形成SiO2掩膜层，并对所述基片进行掩膜刻蚀，得到台面结构；利用MOCVD CBr4原位清洗，沿所述台面结构生长掩埋层，所述掩埋层包括第一连接面和第二连接面，所述第一连接面高度与所述台面结构平齐设置，所述第二连接面长度与所述衬底层相应端部平齐设置；利用MOCVD，沿所述掩埋层生长阻挡层，所述阻挡层靠近所述掩埋层的外表面，所述阻挡层一端面与所述第一连接面的外表面连接，另一端面与所述第二连接面的顶端连接；所述阻挡层高度与所述台面结构平齐设置，所述阻挡层长度与所述衬底层的相应端部平齐设置；清洗所述SiO2掩膜层，并沿所述阻挡层、所述掩埋层和所述台面结构的表面继续生长，得到预设厚度的激光芯片。2.根据权利要求1所述的激光芯片制备方法，其特征在于，在InP材料的衬底层上生长含有铝铟镓砷量子陉结构的基片，包括：在所述衬底层的表面外延生长N
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InP缓冲层；在所述N
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InP缓冲层上生长禁带宽度和折射率渐变的AlInGaAs下波导层；在所述AlInGaAs下波导层上生长AlInGaAs多量子阱有源层；在所述AlInGaAs多量子阱有源层上生长AlInGaAs上波导层；在所述AlInGaAs上波导层上依次生长低掺杂的P
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InP过渡层与P
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InGaAsP过渡层；在所述P
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InGaAsP过渡层上生长低掺杂的P
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InP空间层；在所述P
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InP空间层上生长AlInGaAs光栅层；在所述AlInGaAs光栅层上生长P
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InP保护层。3.根据权利要求1所述的激光芯片制备方法，其特征在于，在所述基片的上表面通过光刻形成SiO2掩膜层，并对所述基片进行掩膜刻蚀，得到台面结构，包括：利用光刻技术在所述基片的上表面通过光刻形成SiO2掩膜层；对所述基片进行掩膜刻蚀，得到台面结构；所述台面结构从下至上依次包括：N
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InP缓冲层、禁带宽度和折射率渐变的AlInGaAs下波导层、AlInGaAs多量子阱有源层、AlInGaAs上波导层、P
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InP过渡层与P
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InGaAsP过渡层、低掺杂的P
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InP空间层、AlInGaAs光栅层、P
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【专利技术属性】
技术研发人员：章力明，
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：