双全息曝光制备量子级联激光器掩埋双周期光栅方法技术

一种采用双全息曝光制备量子级联激光器掩埋双周期光栅方法，包括如下步骤：步骤1：在半导体衬底上依次外延生长下波导层、下光限制层、激光器有源区和上光限制层，获得有光限制层结构的量子级联激光器外延芯片；步骤2：对外延芯片进行清洗；步骤3：在外延芯片表面均匀涂光刻胶；步骤4：采用全息曝光的方法，对光刻胶进行相应剂量和不同台面夹角的两次曝光；步骤5：对曝光处理后的外延芯片进行显影定形，得到光刻胶光栅图形；步骤6：将外延芯片进行坚膜处理，然后利用等离子去胶机去除残留的光刻胶；步骤7：以光刻胶光栅图形为掩膜腐蚀外延芯片，将光栅图形转移至光限制层上；步骤8：利用有机溶剂清洗掉光刻胶光栅图形，制备出双周期光栅，完成制备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体光电
，特别涉及一种可用于量子级联激光器掩埋双周期光栅的制作方法。
技术介绍
半导体光电子器件中小周期(ΙμΜ以下)光栅制作通常有全息曝光和电子束曝光两种方法。全息曝光法是利用两束波长一致的相干光以一定的夹角入射到衬底表面形成明暗相间的干涉条纹，并通过表面涂有的光刻胶记录下这些干涉图样，经过显影后就可以形成具有均匀周期的光刻胶光栅掩膜，然后通过刻蚀工艺(湿法或者干法刻蚀)将光栅图形转移到衬底表面。全息曝光系统具备设备简单，成本低，曝光周期任意可调，适宜大面积制作光栅。但是单次全息曝光仅可制作单一周期的均匀光栅，无法制备类似于双周期光栅的复杂结构光栅。电子束曝光法是利用一束半径一定强度可调的电子束按照光栅周期扫描光刻胶，显影得到光栅掩膜图形，经过刻蚀后得到光栅图形。电子束曝光法制备的光栅精度高，可以实现复杂的光栅结构，但是系统昂贵，扫描写入速度慢，并且每次曝光面积有限，需要利用精密的激光定位方法多次拼接来制备大面积光栅，多次对版引入的误差会影响光栅质量，不适宜大面积批量化生产光栅。目前国内外对于双周期光栅的研究很多。应用物理快报(Appl.Phys.Lett本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用双全息曝光制备量子级联激光器掩埋双周期光栅方法，包括如下步骤：步骤1：在半导体衬底上依次外延生长下波导层、下光限制层、激光器有源区和上光限制层，获得有光限制层结构的量子级联激光器外延芯片；步骤2：对外延芯片进行清洗；步骤3：在外延芯片表面均匀涂光刻胶；步骤4：采用全息曝光的方法，对光刻胶进行相应剂量和不同台面夹角的两次曝光；步骤5：对曝光处理后的外延芯片进行显影定形，得到光刻胶光栅图形；步骤6：将外延芯片进行坚膜处理，然后利用等离子去胶机去除残留的光刻胶；步骤7：以光刻胶光栅图形为掩膜腐蚀外延芯片，将光栅图形转移至光限制层上；步骤8：利用有机溶剂清洗掉光刻胶光栅图形，制备出双周期光栅，...

【技术特征摘要】
1.一种采用双全息曝光制备量子级联激光器掩埋双周期光栅方法，包括如下步骤: 步骤1:在半导体衬底上依次外延生长下波导层、下光限制层、激光器有源区和上光限制层，获得有光限制层结构的量子级联激光器外延芯片； 步骤2:对外延芯片进行清洗； 步骤3:在外延芯片表面均匀涂光刻胶； 步骤4:采用全息曝光的方法，对光刻胶进行相应剂量和不同台面夹角的两次曝光； 步骤5:对曝光处理后的外延芯片进行显影定形，得到光刻胶光栅图形； 步骤6:将外延芯片进行坚膜处理，然后利用等离子去胶机去除残留的光刻胶； 步骤7:以光刻胶光栅图形为掩膜腐蚀外延芯片，将光栅图形转移至光限制层上； 步骤8:利用有机溶剂清洗掉光刻胶光栅图形，制备出双周期光栅，完成制备。2.根据权利要求1所述的采用双全息曝光制备量子级联激光器掩埋双周期光栅方法，其中所述的半导体衬底为η型掺杂InP衬底。3.根据权利要求1所述的采用双全息曝光制备量子级联激光器掩埋双周期光栅方法，其中所述下波导层为...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚丹阳，张锦川，闫方亮，刘俊岐，王利军，刘峰奇，王占国，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：