一种激光器及其制作方法技术

本申请公开了一种激光器及其制作方法，涉及半导体光电器件领域，激光器包括：衬底和设于所述衬底上的激光器件模组；所述激光器件模组包括设于所述衬底上的含有光栅的第一波导凸台、设于所述第一波导凸台上的第一凸台、半绝缘电流阻断层，其中，所述半绝缘电流阻断层设于所述第一波导凸台两侧以及所述第一凸台两侧。本申请中的激光器包括衬底和激光器模组，激光器模组包括层叠的第一波导凸台和第一凸台，第一波导凸台两侧以及第二凸台两侧设有半绝缘电流阻断层，即本申请中电流阻断层为半绝缘的，无需设置“双通道凹槽”，使得激光器的寄生电容较低，从而使得激光器具有足够高的高频工作性能。频工作性能。频工作性能。

【技术实现步骤摘要】
一种激光器及其制作方法


[0001]本申请涉及半导体光电器件领域，特别是涉及一种激光器及其制作方法。

技术介绍

[0002]掩埋异质结构(buried
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heterostructure，BH)是激光二极管(laser diode，LD)、电吸收调制激光器(electroabsorption modulated laser，EML)等光电器件中典型的波导结构。BH结构种存在由P型和N型InP反向偏压阻断层而产生的电流阻断层。由此导致了一个相对较大的寄生电容，因此导致器件高频性能较差。特别是高于25Gbps时，器件的设计的性能几乎是不可能达到的。目前，为了解决这个问题，在波导的两边同时形成了“双通道凹槽”。以EML为例，“双通道凹槽”底部到达衬底。但是，EML的电吸收(electro
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absorption，EA)区域的多量子阱(multiple quantum well，MQW)EA
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MQW和LD区域的多量子阱LD
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MQW波导区域周围都被P型/N型InP电流阻挡层阻断电流，使得寄生电容较高，导致器件25Gbps以上高频性能较差。
[0003]因此，如何解决上述技术问题应是本领域技术人员重点关注的。

技术实现思路

[0004]本申请的目的是提供一种激光器及其制作方法，以提升激光器的高频性能。
[0005]为解决上述技术问题，本申请提供一种激光器，包括：
[0006]衬底和设于所述衬底上的激光器件模组；/>[0007]所述激光器件模组包括设于所述衬底上的含有光栅的第一波导凸台、设于所述第一波导凸台上的第一凸台、半绝缘电流阻断层，其中，所述半绝缘电流阻断层设于所述第一波导凸台两侧以及所述第一凸台两侧。
[0008]可选的，所述半绝缘电流阻断层包括至少两层半绝缘层。
[0009]可选的，当所述半绝缘电流阻断层包括两层半绝缘层时，位于底部的第一半绝缘层的上表面与所述第一波导凸台的上表面齐平，位于顶部的第二半绝缘层与所述第一凸台的上表面齐平。
[0010]可选的，还包括：
[0011]设于所述衬底上且与所述激光器件模组集成的电吸收模组，所述电吸收模组包括设于所述衬底上的不含光栅的第二波导凸台、设于所述第二波导凸台上的第二凸台、所述半绝缘电流阻断层，其中，所述半绝缘电流阻断层设于所述第二波导凸台两侧以及所述第二凸台两侧。
[0012]可选的，还包括：
[0013]设于所述电吸收模组端面、遮蔽所述第二波导凸台中多量子阱的半绝缘窗口，所述半绝缘窗口的顶部延伸至所述第二凸台中的第二包覆层，底部延伸至所述第二波导凸台中的第一包覆层，所述半绝缘窗口与第一半绝缘层连接且同时生长。
[0014]可选的，当所述半绝缘电流阻断层包括两层半绝缘层时，所述电吸收模组与所述
激光器件模组之间的电极隔离区域包括延伸至所述激光器内部的第二半绝缘层，所述第二半绝缘层的底部与所述第一半绝缘层的顶部位于同一表面。
[0015]本申请还提供一种激光器制作方法，包括：
[0016]获得衬底；
[0017]在所述衬底上制备激光器件模组，所述激光器件模组包括设于所述衬底上的含有光栅的第一波导凸台、设于所述第一波导凸台上的第一凸台、半绝缘电流阻断层，其中，所述半绝缘电流阻断层设于所述第一波导凸台两侧以及所述第一凸台两侧。
[0018]可选的，还包括：
[0019]在所述衬底上制备与所述激光器件模组集成的电吸收模组，所述电吸收模组包括设于所述衬底上的不含光栅的第二波导凸台、设于所述第二波导凸台上的第二凸台、所述半绝缘电流阻断层，其中，所述半绝缘电流阻断层设于所述第二波导凸台两侧以及所述第二凸台两侧。
[0020]可选的，当所述半绝缘电流阻断层包括两层半绝缘层时，在所述衬底上制备所述激光器件模组和电吸收模组包括：
[0021]在所述衬底上外延生长含有光栅嵌入层的第一结构层；
[0022]选择性刻蚀所述第一结构层，并在刻蚀区域选择性外延生长不含光栅嵌入层的第三结构层，其中，所述第三结构层与所述第一结构层上表面齐平；
[0023]在所述第一结构层和所述第三结构层的上表面形成第一图形化掩膜；
[0024]在所述第一图形化掩膜作用下刻蚀所述第一结构层和所述第三结构层，对应形成所述第一波导凸台和所述第二波导凸台；
[0025]在所述第一波导凸台两侧以及所述第二波导凸台两侧外延生长第一半绝缘层；
[0026]去除所述第一图形化掩膜并外延生长第二结构层；
[0027]在所述第二结构层上形成第二图形化掩膜；
[0028]在所述第二图形化掩膜作用下刻蚀所述第二结构层，形成位于所述第一波导凸台上的第一凸台和位于所述第二波导凸台上的第二凸台，其中，刻蚀至所述第一半绝缘层停止；
[0029]在所述第一凸台两侧以及所述第二凸台两侧外延生长第二半绝缘层；
[0030]去除所述第二图形化掩膜。
[0031]可选的，所述第一图形化掩膜与所述电吸收模组的端面之间留有空隙；
[0032]相应的，在所述第一波导凸台两侧以及所述第二波导凸台两侧外延生长第一半绝缘层包括：
[0033]在所述波第一导凸台两侧以及所述第二波导凸台两侧外延生长第一半绝缘层，并在与空隙对应的刻蚀区域形成半绝缘窗口，所述半绝缘窗口的顶部延伸至所述第二凸台中的第二包覆层，底部延伸至所述第二波导凸台中的第一包覆层，且所述半绝缘窗口遮蔽所述第二波导凸台中多量子阱。
[0034]可选的，所述第二图形化掩膜在所述激光器件模组和所述电吸收模组之间存在电极隔离间隙；
[0035]相应的，在所述第二图形化掩膜作用下刻蚀所述第二结构层，形成位于所述第一波导凸台上的第一凸台和位于所述第二波导凸台上的第二凸台包括：
[0036]在所述第二图形化掩膜作用下刻蚀所述第二结构层，形成所述第一凸台、所述第二凸台以及位于所述激光器件模组和所述电吸收模组之间的凹槽，所述凹槽的底部与所述第一半绝缘层的顶部位于同一表面；
[0037]相应的，在所述第一凸台两侧以及所述第二凸台两侧外延生长第二半绝缘层包括：
[0038]在所述第一凸台两侧以及所述第二凸台两侧外延生长所述第二半绝缘层，并同时在所述凹槽中外延生长所述第二半绝缘层。
[0039]本申请所提供的一种激光器，包括：衬底和设于所述衬底上的激光器件模组；所述激光器件模组包括设于所述衬底上的含有光栅的第一波导凸台、设于所述第一波导凸台上的第一凸台、半绝缘电流阻断层，其中，所述半绝缘电流阻断层设于所述第一波导凸台两侧以及所述第一凸台两侧。
[0040]可见，本申请中的激光器包括衬底和激光器模组，激光器模组包括层叠的第一波导凸台和第一凸台，第一波导凸台的两侧以及第一凸台的两侧设有半绝缘电流阻断层，即本申请中电流阻断层为半绝缘的，无需设置“双通道凹槽”，便可使得激光器的寄生电容较低，从本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光器，其特征在于，包括：衬底和设于所述衬底上的激光器件模组；所述激光器件模组包括设于所述衬底上的含有光栅的第一波导凸台、设于所述第一波导凸台上的第一凸台、半绝缘电流阻断层，其中，所述半绝缘电流阻断层设于所述第一波导凸台两侧以及所述第一凸台两侧。2.如权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述半绝缘电流阻断层包括至少两层半绝缘层。3.如权利要求2所述的激光器，其特征在于，当所述半绝缘电流阻断层包括两层半绝缘层时，位于底部的第一半绝缘层的上表面与所述第一波导凸台的上表面齐平，位于顶部的第二半绝缘层与所述第一凸台的上表面齐平。4.如权利要求1至3任一项所述的激光器，其特征在于，还包括：设于所述衬底上且与所述激光器件模组集成的电吸收模组，所述电吸收模组包括设于所述衬底上的不含光栅的第二波导凸台、设于所述第二波导凸台上的第二凸台、所述半绝缘电流阻断层，其中，所述半绝缘电流阻断层设于所述第二波导凸台两侧以及所述第二凸台两侧。5.如权利要求4所述的激光器，其特征在于，还包括：设于所述电吸收模组端面、遮蔽所述第二波导凸台中多量子阱的半绝缘窗口，所述半绝缘窗口的顶部延伸至所述第二凸台中的第二包覆层，底部延伸至所述第二波导凸台中的第一包覆层，所述半绝缘窗口与第一半绝缘层连接且同时生长。6.如权利要求4所述的激光器，其特征在于，当所述半绝缘电流阻断层包括两层半绝缘层时，所述电吸收模组与所述激光器件模组之间的电极隔离区域包括延伸至所述激光器内部的第二半绝缘层，所述第二半绝缘层的底部与所述第一半绝缘层的顶部位于同一表面。7.一种激光器制作方法，其特征在于，包括：获得衬底；在所述衬底上制备激光器件模组，所述激光器件模组包括设于所述衬底上的含有光栅的第一波导凸台、设于所述第一波导凸台上的第一凸台、半绝缘电流阻断层，其中，所述半绝缘电流阻断层设于所述第一波导凸台两侧以及所述第一凸台两侧。8.如权利要求7所述的激光器制作方法，其特征在于，还包括：在所述衬底上制备与所述激光器件模组集成的电吸收模组，所述电吸收模组包括设于所述衬底上的不含光栅的第二波导凸台、设于所述第二波导凸台上的第二凸台、所述半绝缘电流阻断层，其中，所述半绝缘电流阻断层设于所述第二波导凸台两侧以及所述第二凸台两侧。9.如权利要求8所述的激光器制作...

【专利技术属性】
技术研发人员：堀川英明，角谷昌纪，陈杭，黄文洋，
申请(专利权)人：杭州泽达半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：