一种降低激光器烧结爬铟的芯片结构及制备方法技术

本发明专利技术提供一种降低激光器烧结爬铟的芯片结构及制备方法，属于半导体激光技术领域，包括外延片，外延片从下至上依次为衬底、缓冲层、下限制层、有源区、上限制层和帽层，外延片的中心位置设置有脊型光腔，脊型光腔深至上限制层，脊型光腔的两侧设置有隔离槽，隔离槽的外侧设置肩区，肩区的外侧设置有管芯解理槽，管芯解理槽及除脊型光腔外的外延片的上表面均设置有介质膜，在除管芯解理槽之外的区域上沉积P电极，衬底底部沉积有N电极。本发明专利技术芯片制作时管芯解理槽深度延伸至衬底，倒装焊接时，软焊料铟距离衬底较远，铟不易攀爬，并且，芯片侧壁有绝缘的介质层保护，能有效解决常规铟烧结中的爬铟问题。铟烧结中的爬铟问题。铟烧结中的爬铟问题。

【技术实现步骤摘要】
一种降低激光器烧结爬铟的芯片结构及制备方法


[0001]本专利技术涉及一种降低激光器烧结爬铟的芯片结构及制备方法，属于半导体激光


技术介绍

[0002]半导体激光器具有体积小、成本低、可靠性高、转换效率等优点，在激光泵浦、工业、医疗、军事等领域得到广泛应用。随着应用领域增加，对其性能要求越来越高，这就对激光器芯片及封装工艺提出了更高要求。半导体激光器的封装中选择合适的焊料和次热沉是提高激光器寿命的关键，在量产中普遍使用铟(In)焊料、铜(Cu)热沉。铟焊料在激光器芯片焊接中有一些优势，但是也有一些问题，烧结过程中易攀爬，形成铟须、污染电极和腔面，严重时会造成激光器短路，严重影响器件的成品率，不利于量产。
[0003]现有降低烧结爬铟常采用金锡焊料，金锡焊料粘滞性较低，流动性很好，焊缝中的孔隙可以得到很好的填充，无溶蚀、无电迁移现象，但金锡焊料无法释放有源区应力，价格贵、延展性差、质地较脆、不易加工，成本高，不适合小功率的规模化生产。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术专利不改变烧结方式的前提下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低半导体激光器烧结爬铟的激光器芯片结构，包括外延片，外延片从下至上依次为衬底、缓冲层、下限制层、有源区、上限制层和帽层，其特征在于，外延片的中心位置设置有脊型光腔，脊型光腔深至上限制层，脊型光腔的两侧设置有隔离槽，隔离槽的外侧设置肩区，肩区的外侧设置有管芯解理槽，管芯解理槽及除脊型光腔外的外延片的上表面均设置有介质膜，在除管芯解理槽之外的区域上沉积P电极，衬底底部沉积有N电极。2.根据权利要求1所述的降低半导体激光器烧结爬铟的激光器芯片结构，其特征在于，所述脊型光腔两侧的隔离槽、管芯解理槽及肩区相对脊型光腔为水平布局的对称结构。3.根据权利要求2所述的降低半导体激光器烧结爬铟的激光器芯片结构，其特征在于，所述管芯解理槽腐蚀深度贯穿至衬底。4.根据权利要求3所述的降低半导体激光器烧结爬铟的激光器芯片结构，其特征在于，所述介质膜为Si3N4，也可以SiO2、Al2O3、SiON、Ta2O5、Si、TiO2、HfO2、AlN等介质膜的一种或多种。5.根据权利要求4所述的降低半导体激光器烧结爬铟的激光器芯片结构，其特征在于，激光器烧结使用倒装焊，即P面接触铟焊料，铟焊料的厚度在2.5
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5μm之间，优选3.5μm。6.一种权利要求5所述的降低半导体激光器烧结爬铟的激光器芯片结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在衬底上依次生长缓冲层、下限制层、有源区、上限制层、帽层形成外延层结构；(2)在外延层上的P面电极及肩区上方覆盖一层光刻胶，通过曝光、显影、腐蚀的方法，腐蚀出脊型光腔结构，脊型光腔高度小于上限制层高度，然后使用丙酮、异丙醇浸泡去除光刻胶掩膜；(3)在肩区以外区域，覆盖一层光刻胶，通过曝光、显影、腐蚀的方法，在肩区腐蚀出管芯解理槽区域，管芯解理槽深度延伸至GaAs衬底；(4)在肩区上方覆盖一层光刻胶，曝光、显影后使用PECVD蒸镀一层或多层介质膜，介质膜为200nm的Si3N4薄膜，后使用丙酮、异丙醇浸泡去除光刻胶掩膜；(5)在管芯解理槽上方...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁盼，张佩佩，晏骁哲，
申请(专利权)人：潍坊华光光电子有限公司，
类型：发明
国别省市：