一种氧化孔径波导的边发射单模激光器及其制作方法技术

本发明专利技术涉及半导体技术领域，公开了一种氧化孔径波导的边发射单模激光器及其制作方法，制备了氧化孔径作为单模激光器的光学限制波导结构，部分绝缘的氧化孔径限制了电流注入窗口，使得器件电流注入效率高、漏电流小，同时波导侧壁具有更低的散射损耗，对高阶模抑制效果更明显，利于实现极低阈值电流密度的高性能单模激光器；还引入了表面光栅的结构，实现了强光栅耦合系数的单模激光器设计，并且制备工艺简单可靠，重复性好，避免了复杂的二次外延工艺过程，减小腔室污染的风险，有利于高质量光栅的重复性制备，实现多波长阵列。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体，特别是涉及一种氧化孔径波导的边发射单模激光器及其制作方法。

技术介绍

1、近年来随着人工智能和机器学习技术的不断发展，庞大的流量对数据中心以及高性能计算互联提出了更大的带宽需求。面临规模不断增长的可插拔收发机的投入，人们迫切解决其巨大的能源消耗问题。共封装光学由于其更加紧凑的封装结构，有望解决目前可插拔光模块功耗瓶颈，而半导体激光器就占据了模块中10％-20％的功耗，制备高电流转换效率的高性能单模激光器，对于降低平均每比特功耗具有重要意义。

2、传统工业化批量生产的单模激光器，制备顶部光栅后采用二次外延的方式完成盖层结构的生长以及波导的制作，刻蚀光栅距离有源区往往很近，刻蚀后的表面再次进行二次外延容易带来界面生长的缺陷，形成非辐射复合中心，从而降低激光器的注入效率。而对于侧壁光栅型的单模激光器，尤其是无刻蚀截止层的gaas、gasb、gan基外延结构，由于单模侧壁光栅特征尺寸要求较小，该光栅区域在进行干法刻蚀过程中光栅内外刻蚀速率差异较大，导致光栅区域刻蚀深度与整体波导外刻蚀深度相差较大即存在刻蚀footing现象，引入无本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氧化孔径波导的边发射单模激光器，其特征在于，所述氧化孔径波导的边发射单模激光器的结构自上而下包括顶电极层(111)、第一接触层(112)、表面光栅区域(113)、第一限制层(114)、第一氧化层(115)、有源层(121)、第二氧化层(131)、第二限制层(132)、第二接触层(133)和底电极层(134)，所述氧化孔径波导的边发射单模激光器的谐振腔通过被所述第一氧化层(115)和第二氧化层(131)限制而形成单模的出光孔径(211)。

2.一种氧化孔径波导的边发射单模激光器的制作方法，其特征在于，步骤如下：

3.根据权利要求2所述的一种氧化孔径波导的边发...

【技术特征摘要】

1.一种氧化孔径波导的边发射单模激光器，其特征在于，所述氧化孔径波导的边发射单模激光器的结构自上而下包括顶电极层(111)、第一接触层(112)、表面光栅区域(113)、第一限制层(114)、第一氧化层(115)、有源层(121)、第二氧化层(131)、第二限制层(132)、第二接触层(133)和底电极层(134)，所述氧化孔径波导的边发射单模激光器的谐振腔通过被所述第一氧化层(115)和第二氧化层(131)限制而形成单模的出光孔径(211)。

2.一种氧化孔径波导的边发射单模激光器的制作方法，其特征在于，步骤如下：

3.根据权利要求2所述的一种氧化孔径波导的边发射单模激光器的制作方法，其特征在于，所述边发射单模激光器的类型为分布反馈激光器和分布布拉格反射激光器。

4.根据权利要求1所述的一种氧化孔径波导的边发射单模激光器的制作方法，其特征在于，在步骤s1中，所述氧化层为双层结构且分别生长在所述有源层(121)的两侧，每一层结构的厚度为10～50nm。

5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻颖，丁正卿，余思远，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：