一种氧化孔径光栅的边发射单模激光器及其制备方法技术

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光栅的边发射单模激光器及其制备方法，边发射单模激光器包括顶电极层、第一接触层、第一限制层、第一氧化层、有源层、第二氧化层、第二限制层、第二接触层和底电极层，氧化孔径光栅的边发射单模激光器的波导模式被第一氧化层和第二氧化层形成单模的出光孔径限制，氧化孔径光栅由外部刻蚀光栅向内传递，自发形成周期性折射率调制，氧化光栅形貌通过外部刻蚀光栅向脊波导中心传递，对刻蚀深度不敏感，周期性氧化孔径布拉格光栅限制了电流注入窗口，使得器件电流注入效率高、漏电流小，各向同性的氧化过程使得氧化波导具有更低的散射损耗，有利于提高边发射单模激光器性能。

【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光栅的边发射单模激光器及其制备方法。

技术介绍

1、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，由于刻蚀的负载效应，光栅区域在进行干法刻蚀过程中与平面波导刻蚀速率差异较大，导致光栅区域刻蚀深度与平面波导外刻蚀深度相差较大，导致刻蚀footing现象，无法精确控制理想的光栅耦合系数。若采用深刻蚀，虽然能获得确定的光栅形貌，但是暴露出的有源区存在的表面态会形成大量非辐射复合中心，对于窄脊宽的小型器件表面复合可以相当严重，劣化器件阈值电流性能。

2、此外，侧壁光栅的耦合强度相对更弱，为了获得更稳定的单模性能，通常采用一阶光栅(特征尺寸～100nm)提供足够的反馈，但也对曝光精度以及刻蚀深度提出更高要求。对于矩形光栅，光栅耦合系数可以近似看作与光本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氧化孔径光栅的边发射单模激光器，其特征在于，所述氧化孔径光栅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)、第一限制层(113)、第一氧化层(114)、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)，所述氧化孔径光栅的边发射单模激光器的波导模式被所述第一氧化层(114)和第二氧化层(131)形成单模的出光孔径(311)限制，所述氧化孔径光栅(211)由外部刻蚀光栅向内传递，自发形成周期性折射率调制。

2.一种氧化孔径光栅的边发射单模激光器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

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【技术特征摘要】

1.一种氧化孔径光栅的边发射单模激光器，其特征在于，所述氧化孔径光栅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)、第一限制层(113)、第一氧化层(114)、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)，所述氧化孔径光栅的边发射单模激光器的波导模式被所述第一氧化层(114)和第二氧化层(131)形成单模的出光孔径(311)限制，所述氧化孔径光栅(211)由外部刻蚀光栅向内传递，自发形成周期性折射率调制。

2.一种氧化孔径光栅的边发射单模激光器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种氧化孔径光栅的边发射单模激光器的制备方法，其特征在于，所述边发射单模激光器的类型包括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2所述的一种氧化孔径光栅的边发射单模激光器的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，所述氧化层包括双层结构，所述氧化层分别生长在所述有源层(121)的两侧，每一层所述氧化层结构的厚度为10～50nm。

5.根据权利要求2所述的一种氧化孔径光栅的边发射单...

【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：