【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及放大器芯片，特别是一种bh-eml单片集成光放大器的芯片及其制备方法。
技术介绍
1、bh-eml是基于掩埋异质结（bh）结构的电吸收调制激光器（eml）。bh结构相较于rwg结构，具有低阈值电流、高出光功率的优点；eml是由利用量子限制 stark 效应（qcse）工作的电吸收调制器（eam）和利用内光栅耦合确定波长的 dfb 激光器集成，具有体积小、波长啁啾低的优点。但是由于对接界面、eam吸收等对功率的损耗较大。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种bh-eml单片集成光放大器的芯片及其制备方法，集成soa可以提高光输出功率，且不增加工艺流程，适合批量生产。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种bh-eml单片集成光放大器的芯片，出光端为soa结构，中间为eam结构，末端为ld结构；
3、soa结构由下至上依次为：衬底（1）、n-inp buffer层（2）、第一ingaaspsch层（31）、ld-mqw层（4）、第二ingaasp sch层（32）、p-inp spacer层（5）、高掺杂p-inp层（7）、ingaas接触层（8）、sio2钝化层（13）、p面电极（12）；
4、eam结构由下至上依次为：衬底（1）、n-inp buffer层（2）、第一ingaaspsch层（91）、ea-mqw层（10）、第二ingaasp sch层（92）、p-inp spacer层（11）、高掺
5、ld结构由下至上依次为：衬底（1）、n-inp buffer层（2）、第一ingaaspsch层（31）、ld-mqw层（4）、第二ingaasp sch层（32）、第一p-inp spacer层（51）、光栅层（6）、第二p-inpspacer（52）、高掺杂p-inp层（7）、ingaas接触层（8）、sio2钝化层（13）、p面电极（12）；
6、ld-mqw厚度较ea-mqw较薄，且中心与ea-mqw对准，ld与ea交界处、ea与soa交界处设置隔离区（18），无高掺杂p-inp层、ingaas接触层；ingaas接触层（8）和p面电极（12）仅在欧姆接触区域（19）接触；波导横跨ld、ea和soa区域，在波导两侧生长有电流限制结构，包括p-inp（15）、n-inp（16）、p-inp（17），在衬底底部镀有n面金属电极（14）。
7、本专利技术提供了一种bh-eml单片集成光放大器的芯片的制备方法，制备了上述的一种bh-eml单片集成光放大器的芯片，包括以下步骤：
8、步骤一：在衬底上使用mocvd设备生长ld结构；通过全息曝光和湿法腐蚀方式制成均匀光栅，再通过光刻腐蚀保留ld区域光栅，清洗后在其上生长inp保护；
9、步骤二：制作掩膜，将eam区域的ld结构刻蚀去除；
10、步骤三：生长ea结构，使ea有源区与ld有源区对齐；
11、步骤四：制作脊型sio2/sinx掩膜，使用含br2的溶液腐蚀到n-inp buffer层，形成脊型波导结构；
12、步骤五：在波导两侧生长p-inp 、n-inp 、 p-inp电流限制结构；
13、步骤六：去除掩膜后，在wafer表面生长不同浓度梯度的p-inp包层和ingaas接触层；
14、步骤七：将波导两侧的ingaas接触层、inp包层、pnp限制层腐蚀、刻蚀去除；
15、步骤八：将ld与ea、ea与soa交界处的ingaas接触层和高掺杂层去除，形成电隔离；
16、步骤九：沉积第一层钝化层，通过光刻在eam-pad区域填充bcb材料，沉积第二层钝化层，将ld、ea、soa波导上方的钝化层去除，露出ingaas接触层；再次光刻后镀上p面电极，去胶后合金，p面电极和露出的ingaas接触层形成欧姆接触；将wafer背面进行研磨减薄，镀上金属后合金，形成n面电极；
17、步骤十：将wafer划裂切割成bar条，在bar条两端镀上光学膜，soa端为出光端，镀增透膜，ld端镀高反膜；最后将bar条切割成单颗chip，完成工艺。
18、在一较佳的实施例中，所述生长具体为使用mocvd进行外延磊晶。
19、在一较佳的实施例中，所述沉积具体为使用pecvd积淀sio2、sio2/sinx薄膜。
20、在一较佳的实施例中，所述刻蚀具体为使用icp/rie进行干法刻蚀。
21、在一较佳的实施例中，所述钝化层选择氧化硅或氮化硅。
22、在一较佳的实施例中，步骤一所述保留ld区域光栅，可选地保留出光端20%-80%的光栅结构，形成局部光栅。
23、在一较佳的实施例中，步骤二所述ld结构刻蚀去除，刻蚀深度需超过ld有源区.
24、在一较佳的实施例中，步骤三所述有源区对齐，高度差应＜1um，才能获得较好的耦合效率。
25、在一较佳的实施例中，步骤七所述腐蚀为使用含br2溶液腐蚀ld与soa区域的波导两侧结构，所述刻蚀为icp刻蚀eam区域的波导两侧结构。
26、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提出一种在bh-eml上单片集成soa的激光器芯片，集成光放大器后，可使出光功率更高。soa结构与ld结构几乎完全相同，集成soa不会增加工艺流程，适合批量生产。当 soa 注入电流恒定时，通过 soa的光信号会产生负啁啾；而eam 在低偏置时会使调制信号产生不利于传输的正啁啾。因此，soa 与eml 单片集成后，不仅能够起到提高输出功率的作用，还能够补偿 eml 输出信号中的正啁啾，延长接入网的传输距离。
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1.一种BH-EML单片集成光放大器的芯片，其特征在于，出光端为SOA结构，中间为EAM结构，末端为LD结构；
2.一种BH-EML单片集成光放大器的芯片的制备方法，其特征在于，制备了上述权利要求1所述的一种BH-EML单片集成光放大器的芯片，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种BH-EML单片集成光放大器的芯片的制备方法，其特征在于，所述生长具体为使用MOCVD进行外延磊晶。
4.根据权利要求2所述的一种BH-EML单片集成光放大器的芯片的制备方法，其特征在于，所述沉积具体为使用PECVD积淀SiO2、SiO2/SiNx薄膜。
5.根据权利要求2所述的一种BH-EML单片集成光放大器的芯片的制备方法，其特征在于，所述刻蚀具体为使用ICP/RIE进行干法刻蚀。
6.根据权利要求2所述的一种BH-EML单片集成光放大器的芯片的制备方法，其特征在于，所述钝化层选择氧化硅或氮化硅。
7.根据权利要求2所述的一种BH-EML单片集成光放大器的芯片的制备方法，其特征在于，步骤一所述保留LD区域光栅，可选地保留出
8.根据权利要求2所述的一种BH-EML单片集成光放大器的芯片的制备方法，其特征在于，步骤二所述LD结构刻蚀去除，刻蚀深度需超过LD有源区。
9.根据权利要求2所述的一种BH-EML单片集成光放大器的芯片的制备方法，其特征在于，步骤三所述有源区对齐，高度差应＜1um，才能获得较好的耦合效率。
10.根据权利要求2所述的一种BH-EML单片集成光放大器的芯片的制备方法，其特征在于，步骤七所述腐蚀为使用含Br2溶液腐蚀LD与SOA区域的波导两侧结构，所述刻蚀为ICP刻蚀EAM区域的波导两侧结构。
...【技术特征摘要】
1.一种bh-eml单片集成光放大器的芯片，其特征在于，出光端为soa结构，中间为eam结构，末端为ld结构；
2.一种bh-eml单片集成光放大器的芯片的制备方法，其特征在于，制备了上述权利要求1所述的一种bh-eml单片集成光放大器的芯片，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种bh-eml单片集成光放大器的芯片的制备方法，其特征在于，所述生长具体为使用mocvd进行外延磊晶。
4.根据权利要求2所述的一种bh-eml单片集成光放大器的芯片的制备方法，其特征在于，所述沉积具体为使用pecvd积淀sio2、sio2/sinx薄膜。
5.根据权利要求2所述的一种bh-eml单片集成光放大器的芯片的制备方法，其特征在于，所述刻蚀具体为使用icp/rie进行干法刻蚀。
6.根据权利要求2所述的一种bh-eml单片集成...
【专利技术属性】
技术研发人员：缪锦章，伍蓉，杨重英，吴林福生，施文贞，高家敏，郭智勇，杜圆圆，曹红军，
申请(专利权)人：福建中科光芯光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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