DFB激光器及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种DFB激光器及其制备方法。DFB激光器，包括：DFB激光器结构，具有脊型波导；低应力介质层，至少覆盖所述脊型波导的侧壁；所述低应力介质层的热膨胀系数与所述脊型波导的热膨胀系数相匹配。本发明专利技术的DFB激光器，可以显著降低所述DFB激光器的寄生电容，从而提高所述DFB激光器在高频条件下的带宽性能。本发明专利技术采用的是热膨胀系数与所述脊型波导的热膨胀系数相匹配的所述低应力介质层，所述DFB激光器在不同的操作温度下，不会产生明显的热应力，不会对所述DFB激光器结构中的量子阱材料产生应力而影响DFB激光器的性能，所述低应力介质层不会和所述DFB激光器结构因热应力失配而造成层脱离，从而确保所述DFB激光器的性能。的性能。的性能。

【技术实现步骤摘要】
DFB激光器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及激光器
，特别是涉及一种DFB激光器及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着技术的发展，DFB激光器（Distributed Feedback Laser，分布式反馈激光器）在各个领域得到了广泛的应用。但现有的DFB激光器普遍存在寄生电容较高，在高频条件下的带宽性能较差等问题。

技术实现思路

[0003]鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种DFB激光器及其制备方法，旨在解决现有DFB激光器存在的寄生电容较高，在高频条件下的带宽性能较差的问题。
[0004]第一方面，本专利技术提供了一种DFB激光器，包括：DFB激光器结构，具有脊型波导；低应力介质层，至少覆盖所述脊型波导的侧壁；所述低应力介质层的热膨胀系数与所述脊型波导的热膨胀系数相匹配。
[0005]本专利技术的DFB激光器，通过在DFB激光器结构上增加至少覆盖所述脊型波导的侧壁的所述低应力介质层，可以显著降低所述DFB激光器的寄生电容，从而提高所述DFB激光器在高频条件下的带宽性能。同时，本专利技术采用的是热膨胀系数与所述脊型波导的热膨胀系数相匹配的所述低应力介质层，所述DFB激光器在不同的操作温度下，不会产生明显的热应力，不会对所述DFB激光器结构中的量子阱材料产生应力而影响DFB激光器的性能，所述低应力介质层不会和所述DFB激光器结构因热应力失配而造成层脱离，从而确保所述DFB激光器的性能。
[0006]在其中一个实施例中，所述DFB激光器结构还包括：衬底；缓冲层，位于所述衬底的表面；第一限制层，位于所述缓冲层远离所述衬底的表面；量子阱层，位于所述第一限制层远离所述缓冲层的表面；第二限制层，位于所述量子阱层远离所述第一限制层的表面；过渡层，位于所述第二限制层远离所述量子阱层的表面；刻蚀停止层，位于所述过渡层远离所述第二限制层的表面；所述脊型波导位于所述刻蚀停止层远离所述过渡层的表面；覆盖层，位于所述刻蚀停止层远离所述过渡层的表面，且位于所述脊型波导相对的两侧；接触层，位于所述覆盖层远离所述刻蚀停止层的表面，且位于所述脊型波导相对的两侧；所述覆盖层和所述接触层与所述脊型波导之间具有凹槽。
[0007]在其中一个实施例中，所述低应力介质层还覆盖所述凹槽的侧壁、所述凹槽的底
部及所述接触层远离所述覆盖层的表面；所述刻蚀停止层的热膨胀系数、所述覆盖层的热膨胀系数及所述接触层的热膨胀系数均与所述低应力介质层的热膨胀系数相匹配。
[0008]在其中一个实施例中，所述DFB激光器结构还包括：接触槽，所述接触槽位于所述凹槽远离所述脊型波导的一侧，与所述凹槽具有间距；所述接触槽沿厚度方向贯穿所述接触层、所述覆盖层、所述刻蚀停止层、所述过渡层、所述第二限制层、所述量子阱层及所述第一限制层，以暴露出所述缓冲层；所述低应力介质层还覆盖所述接触槽的侧壁；所述过渡层的热膨胀系数、所述第二限制层的热膨胀系数、所述量子阱层的热膨胀系数及所述第一限制层的热膨胀系数均与所述低应力介质层的热膨胀系数相匹配；第一接触电极，与所述脊型波导远离所述刻蚀停止层的表面相接触；第二接触电极，至少位于所述接触槽内，且与所述缓冲层相接触。
[0009]在其中一个实施例中，所述DFB激光器还包括：键合基板，所述DFB激光器结构倒装键合于所述键合基板的表面；所述第一接触电极和所述第二接触电极均与所述键合基板相接触。
[0010]在其中一个实施例中，所述衬底包括InP衬底；所述缓冲层包括n型InP层；所述第一限制层包括InGaAsP层；所述量子阱层包括InGaAsP层；所述第二限制层包括InGaAsP层；所述过渡层包括p型InP层；所述刻蚀停止层包括p型InGaAsP层；所述覆盖层包括InP层；所述接触层包括p型InGaAs层。
[0011]第二方面，本专利技术还提供一种DFB激光器的制备方法，包括：制备DFB激光器结构，所述DFB激光器结构具有脊型波导；形成低应力介质层，所述低应力介质层至少覆盖所述脊型波导的侧壁；所述低应力介质层的热膨胀系数与所述脊型波导的热膨胀系数相匹配。
[0012]本专利技术的DFB激光器的制备方法，通过在DFB激光器结构上形成至少覆盖所述脊型波导的侧壁的所述低应力介质层，可以显著降低所述DFB激光器的寄生电容，从而提高所述DFB激光器在高频条件下的带宽性能。同时，本专利技术采用的是热膨胀系数与所述脊型波导的热膨胀系数相匹配的所述低应力介质层，所述DFB激光器在不同的操作温度下，不会产生明显的热应力，不会对所述DFB激光器结构中的量子阱材料产生应力而影响DFB激光器的性能，所述低应力介质层不会和所述DFB激光器结构因热应力失配而造成层脱离，从而确保所述DFB激光器的性能。
[0013]在其中一个实施例中，制备DFB激光器结构，包括：提供衬底；于所述衬底上形成依次叠置的缓冲层、第一限制层、量子阱层、第二限制层、过渡层、刻蚀停止层、覆盖层及接触层；刻蚀所述覆盖层和所述接触层，以于所述覆盖层和所述接触层内形成凹槽和所述脊型波导。
[0014]在其中一个实施例中，刻蚀所述覆盖层和所述接触层，以于所述覆盖层和所述接触层内形成凹槽和所述脊型波导的同时，还于所述接触层和所述覆盖层内形成初始接触槽；形成所述凹槽和所述脊型波导之后，制备DFB激光器结构还包括：基于所述初始接触槽刻蚀所述刻蚀停止层、所述过渡层、所述第二限制层、所述量子阱层和所述第一限制
层，以形成接触槽，所述接触槽暴露出所述缓冲层；形成低应力介质层包括：于所述接触层远离所述覆盖层的表面、所述凹槽的侧壁、所述凹槽的底部、所述脊型波导远离所述刻蚀停止层的表面、所述接触槽的侧壁及所述接触槽的底部形成低应力介质材料层；去除位于所述脊型波导远离所述刻蚀停止层的表面和所述接触槽底部的所述低应力介质材料层，保留的所述低应力介质材料层即为所述低应力介质层；形成所述低应力介质层之后，制备DFB激光器结构还包括：形成第一接触电极及第二接触电极；所述第一接触电极与所述脊型波导远离所述刻蚀停止层的表面相接触；所述第二接触电极至少位于所述接触槽内，与所述缓冲层相接触。
[0015]在其中一个实施例中，形成所述第一接触电极和所述第二接触电极之后，所述DFB激光器的制备方法还包括：提供键合基板；将所述DFB激光器结构倒装键合于所述键合基板的表面；所述第一接触电极和所述第二接触电极均与所述键合基板相接触。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为一实施例中提供的DFB激光器的制备方法的流程图；图2为一实施例中提供的DFB激光器的制备方法中步骤S101所得结构的截面结构示意图；图3及图4为一实施例中提供的DFB激光器的制备方法中步骤S102所得结构的截面结构示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种DFB激光器，其特征在于，包括：DFB激光器结构，具有脊型波导；低应力介质层，至少覆盖所述脊型波导的侧壁；所述低应力介质层的热膨胀系数与所述脊型波导的热膨胀系数相匹配。2.根据权利要求1所述的DFB激光器，其特征在于，所述DFB激光器结构还包括：衬底；缓冲层，位于所述衬底的表面；第一限制层，位于所述缓冲层远离所述衬底的表面；量子阱层，位于所述第一限制层远离所述缓冲层的表面；第二限制层，位于所述量子阱层远离所述第一限制层的表面；过渡层，位于所述第二限制层远离所述量子阱层的表面；刻蚀停止层，位于所述过渡层远离所述第二限制层的表面；所述脊型波导位于所述刻蚀停止层远离所述过渡层的表面；覆盖层，位于所述刻蚀停止层远离所述过渡层的表面，且位于所述脊型波导相对的两侧；接触层，位于所述覆盖层远离所述刻蚀停止层的表面，且位于所述脊型波导相对的两侧；所述覆盖层和所述接触层与所述脊型波导之间具有凹槽。3.根据权利要求2所述的DFB激光器，其特征在于，所述低应力介质层还覆盖所述凹槽的侧壁、所述凹槽的底部及所述接触层远离所述覆盖层的表面；所述刻蚀停止层的热膨胀系数、所述覆盖层的热膨胀系数及所述接触层的热膨胀系数均与所述低应力介质层的热膨胀系数相匹配。4.根据权利要求2所述的DFB激光器，其特征在于，所述DFB激光器结构还包括：接触槽，所述接触槽位于所述凹槽远离所述脊型波导的一侧，与所述凹槽具有间距；所述接触槽沿厚度方向贯穿所述接触层、所述覆盖层、所述刻蚀停止层、所述过渡层、所述第二限制层、所述量子阱层及所述第一限制层，以暴露出所述缓冲层；所述低应力介质层还覆盖所述接触槽的侧壁；所述过渡层的热膨胀系数、所述第二限制层的热膨胀系数、所述量子阱层的热膨胀系数及所述第一限制层的热膨胀系数均与所述低应力介质层的热膨胀系数相匹配；第一接触电极，与所述脊型波导远离所述刻蚀停止层的表面相接触；第二接触电极，至少位于所述接触槽内，且与所述缓冲层相接触。5.根据权利要求4所述的DFB激光器，其特征在于，所述DFB激光器还包括：键合基板，所述DFB激光器结构倒装键合于所述键合基板的表面；所述第一接触电极和所述第二接触电极均与所述键合基板相接触。6.根据权利要求2所述的DFB激光器，其特征在于，所述衬底包括InP衬底；所述缓冲层包括n型InP层；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张岚，黄文勇，许明，唐豪，谈杰，
申请(专利权)人：平湖科谱激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：