【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种氮化镓(gan)基激光器，具体涉及一种适用于倒装焊的氮化镓基激光器管芯结构及其制作方法，属于半导体。
技术介绍
1、氮化镓(gan)基激光器在投影显示、激光加工、激光照明、存储等领域具有重要的应用前景与广泛的市场需求。
2、在gan基激光器管芯的封装过程中，为了更好的散热和提高激光器输出功率，采用倒装焊技术，也就是将激光器管芯的p型电极表面与表面具有ausn等焊料层的高热导率过渡热沉焊接在一起的技术，是目前最常用和最有效的方法。但是，由于gan基激光器管芯的脊型宽度一般比芯片宽度窄，而且脊型具有一定的高度，在进行倒装焊接时，往往会出现芯片发生倾斜或者焊料从管芯的侧壁溢出等问题，进而引起短路，造成激光器管芯失效。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种适用于倒装焊的氮化镓基激光器管芯及其制作方法，以克服现有技术中存在的上述问题。
2、为了达到前述专利技术目的，本申请采用了以下方案：
3、本申请的一个方面提供了一种适用于倒装焊的氮化镓基激光器管芯结构，包括外延结构，所述外延结构包括沿第一方向依次层叠的第一欧姆接触电极接触层、第一光学限制层、第一波导层、有源区、第二波导层、第二光学限制层和第二欧姆接触电极接触层；
4、并且所述外延结构还包括台阶结构、脊型结构和凹槽结构，所述台阶结构分布在所述外延结构于第二方向上的两侧边缘部，所述台阶结构具有第一台阶面和第二台阶面，所述第一台面、第二台阶面分别与所述第一欧姆接触电极接触层
5、所述脊型结构由所述第二欧姆接触电极接触层、第二光学限制层和第二波导层的局部区域配合形成，且所述脊型结构的高度小于所述第二欧姆接触电极接触层、第二光学限制层和第二波导层的厚度之和；
6、所述凹槽结构沿第二方向分布在脊型结构两侧，并且所述凹槽结构的槽口、槽底分别设置于所述第二欧姆接触电极接触层表面、第二波导层内部。
7、本申请的另一个方面提供了一种适用于倒装焊的氮化镓基激光器管芯结构的制作方法，其包括：
8、在导电衬底的第二面上依次生长第一欧姆接触电极接触层、第一光学限制层、第一波导层、有源区、第二波导层、第二光学限制层和第二欧姆接触电极接触层，从而形成氮化镓基激光器的外延结构；
9、将所述外延结构在沿激光器谐振腔方向上的两侧边缘部的局部区域去除，以形成台阶结构，所述台阶结构具有第一台阶面和第二台阶面，所述第一台面、第二台阶面分别与所述第一欧姆接触电极接触层、第二欧姆接触电极接触层的局部表面重合；
10、将第二欧姆接触电极接触层、第二光学限制层及第二波导层的局部区域去除，以形成激光器的脊型结构，且同时在所述脊型结构沿激光器谐振腔方向上的两侧形成凹槽结构，所述脊型结构的高度小于所述第二欧姆接触电极接触层、第二光学限制层和第二波导层的厚度之和，所述凹槽结构的槽口、槽底分别设置于所述第二欧姆接触电极接触层表面、第二波导层内部。
11、与现有技术相比，本申请通过在氮化镓基激光器管芯的两侧边缘形成深台阶结构，并在氮化镓基激光器的外延结构中刻蚀出两个沟槽结构以形成激光器的脊型结构，可以确保激光器管芯的脊型结构的高度与沟槽结构以外的其它部分的高度一致，在将氮化镓基激光器管芯远离衬底的一端面与具有导热焊料层的高热导率过渡热沉倒装焊接在一起时，不会发生管芯倾斜，焊料从侧边溢出而导致短路的问题，能有效提高氮化镓基激光器管芯倒装焊接的可靠性和成品率。
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1.一种适用于倒装焊的氮化镓基激光器管芯结构，包括外延结构，所述外延结构包括沿第一方向依次层叠的第一欧姆接触电极接触层、第一光学限制层、第一波导层、有源区、第二波导层、第二光学限制层和第二欧姆接触电极接触层；其特征在于：
2.根据权利要求1所述的适用于倒装焊的氮化镓基激光器管芯结构，其特征在于还包括：
3.根据权利要求1或2所述的适用于倒装焊的氮化镓基激光器管芯结构，其特征在于还包括第一欧姆接触电极，所述第一欧姆接触电极与导电衬底第一面结合并形成欧姆接触，所述外延结构形成在所述导电衬底的第二面上，所述第一面与第二面相背设置。
4.根据权利要求3所述的适用于倒装焊的氮化镓基激光器管芯结构，其特征在于：所述外延结构远离导电衬底的一端面与高导热率过渡热沉通过导热焊料层焊接结合，所述导热焊料层的局部填充于所述凹槽结构内。
5.根据权利要求4所述的适用于倒装焊的氮化镓基激光器管芯结构，其特征在于：
6.一种适用于倒装焊的氮化镓基激光器管芯结构的制作方法，其特征在于包括：
7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于具体
8.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于还包括：
9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于还包括：将所述第二欧姆接触电极表面与高导热率过渡热沉通过导热焊料层共晶焊接结合，且使所述导热焊料层的局部完全填充所述凹槽结构；
10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于：所述高导热率过渡热沉包括基底和依次叠设在基底上的金属过渡层、导热焊料层；
...【技术特征摘要】
1.一种适用于倒装焊的氮化镓基激光器管芯结构，包括外延结构，所述外延结构包括沿第一方向依次层叠的第一欧姆接触电极接触层、第一光学限制层、第一波导层、有源区、第二波导层、第二光学限制层和第二欧姆接触电极接触层；其特征在于：
2.根据权利要求1所述的适用于倒装焊的氮化镓基激光器管芯结构，其特征在于还包括：
3.根据权利要求1或2所述的适用于倒装焊的氮化镓基激光器管芯结构，其特征在于还包括第一欧姆接触电极，所述第一欧姆接触电极与导电衬底第一面结合并形成欧姆接触，所述外延结构形成在所述导电衬底的第二面上，所述第一面与第二面相背设置。
4.根据权利要求3所述的适用于倒装焊的氮化镓基激光器管芯结构，其特征在于：所述外延结构远离导电衬底的一端面与高导热率过渡热沉通过导热焊料层焊接结合，所述导热焊料层的局部填充于所述凹槽结...
【专利技术属性】
技术研发人员：张书明，冯美鑫，孙钱，
申请(专利权)人：广东中科半导体微纳制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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