【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体激光器，具体涉及一种光子晶体结构的制作方法及光子晶体结构。
技术介绍
1、半导体激光器具有体积小与效率高的特点，已广泛应用于传感、通信与工业加工等领域。相比气体与固体激光器，半导体激光器在高功率输出上具有劣势，通常通过横向阵列与纵向集成多发光区的方法来提高输出功率。边发射激光器(eel)与垂直腔面发射激光器(vcsel)等传统结构的半导体激光器很难同时满足高输出功率与高光束质量的要求。而将光子晶体应用于半导体激光器，构成光子晶体面发射激光器(pcsel)可以兼顾eel高出光功率与vcsel垂直出光的优点。此外，利用光子晶体的边缘态，水平谐振腔可以激活更大面积的发光有源区，从而实现更高的峰值功率并保持稳定的单模输出。因而光子晶体的结构设计与制作是pcsel激光器的关键技术。
2、公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种光子晶体结构的制作方法及光子晶体结构，以解决现有技术中的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术一具体实施例提供的技术方案如下：
3、一种光子晶体结构的制作方法，包括：
4、提供基底，在所述基底表面形成含al元素的第一外延层；
5、在所述含al元素的第一外延层表面形成第二外延层；
6、在所述第二外延层和含al元素的第一外延
7、以所述第二外延层为掩膜，对所述孔结构内的含al元素的第一外延层进行氧化；
8、外延生长第三外延层，所述第三外延层填充和/或覆盖所述孔结构。
9、在本专利技术的一个或多个实施例中，所述第二外延层不含al元素。
10、在本专利技术的一个或多个实施例中，所述第三外延层不含al元素。
11、在本专利技术的一个或多个实施例中，所述第三外延层的材料与所述第二外延层的材料相同。
12、在本专利技术的一个或多个实施例中，所述含al元素的第一外延层的厚度范围为10nm-500nm；所述第二外延层的厚度范围为50nm-1000nm。
13、在本专利技术的一个或多个实施例中，所述基底不含al元素。
14、在本专利技术的一个或多个实施例中，所述基底包括不含al元素的衬底或不含al元素的第四外延层。
15、在本专利技术的一个或多个实施例中，所述含al元素的第一外延层内al元素的掺杂浓度范围为1e18cm-3～5e19cm-3。
16、在本专利技术的一个或多个实施例中，在所述第二外延层和含al元素的第一外延层上形成周期性分布的孔结构，包括：
17、采用光刻、干法刻蚀或湿法腐蚀，周期性的去除部分所述第二外延层和含al元素的第一外延层，以形成周期性分布的孔结构，其中，所述孔结构完全贯穿所述第二外延层和所述含al元素的第一外延层。
18、在本专利技术的一个或多个实施例中，在所述第二外延层和含al元素的第一外延层上形成周期性分布的孔结构，包括：
19、采用光刻、干法刻蚀或湿法腐蚀，周期性的去除部分所述第二外延层和含al元素的第一外延层，以形成周期性分布的孔结构，其中，所述孔结构完全贯穿所述第二外延层但未贯穿所述含al元素的第一外延层。
20、在本专利技术的一个或多个实施例中，以所述第二外延层为掩膜，完全氧化所述含al元素的第一外延层，以形成含al氧化物层。
21、在本专利技术的一个或多个实施例中，外延生长第三外延层，所述第三外延层填充和/或覆盖所述孔结构，包括：
22、在所述孔结构内生长第三外延层，所述第三外延层完全填充所述孔结构，且所述第三外延层的表面与所述第二外延层的表面齐平。
23、在本专利技术的一个或多个实施例中，以所述第二外延层为掩膜，对所述孔结构内的含al元素的第一外延层进行表层氧化，以形成含al氧化物层。
24、在本专利技术的一个或多个实施例中，外延生长第三外延层，所述第三外延层填充和/或覆盖所述孔结构，包括：
25、在所述孔结构内的第二外延层上横向生长第三外延层，所述第三外延层覆盖所述孔结构，且所述第三外延层的表面与所述第二外延层的表面齐平。
26、本专利技术一具体实施例还提供了一种光子晶体结构，由上述的光子晶体结构的制作方法制作而成。
27、在本专利技术的一个或多个实施例中，所述光子晶体结构包括：
28、基底；
29、含al氧化物层，形成于所述基底表面，所述含al氧化物层上形成有周期分布的第一孔结构，所述第一孔结构未贯穿所述含al氧化物层设置；
30、外延层，形成于所述含al氧化物层表面且覆盖所述第一孔结构设置。
31、在本专利技术的一个或多个实施例中，所述光子晶体结构包括：
32、基底；
33、含al氧化物层，形成于所述基底表面，所述含al氧化物层上形成有周期分布的第一孔结构，所述第一孔结构贯穿所述含al氧化物层设置；
34、外延层，形成于所述含al氧化物层表面且填充所述第一孔结构设置。
35、在本专利技术的一个或多个实施例中，所述光子晶体结构包括：
36、基底；
37、含al元素的第一外延层，形成于所述基底表面，所述含al元素的第一外延层上形成有周期分布的第一孔结构，所述第一孔结构贯穿所述含al元素的第一外延层设置，所述第一孔结构的内壁上形成有含al氧化物层；
38、外延层，形成于所述含al元素的第一外延层表面，且填充所述第一孔结构设置。
39、在本专利技术的一个或多个实施例中，所述光子晶体结构包括：
40、基底；
41、含al元素的第一外延层，形成于所述基底表面，所述含al元素的第一外延层上形成有周期分布的第一孔结构，所述第一孔结构未贯穿所述含al元素的第一外延层设置，所述第一孔结构的内壁上形成有含al氧化物层；
42、外延层，形成于所述含al元素的第一外延层表面，且覆盖所述第一孔结构设置。
43、与现有技术相比，本专利技术的光子晶体结构的制作方法及光子晶体结构，采用以第二外延层作为掩膜，对含al元素的第一外延层进行氧化形成含al氧化物层的方法，配合二次外延再生长，可以构成外延层/氧化物层周期性排列的光子晶体结构或者构成外延层/气孔周期性排列的光子晶体结构。
44、本专利技术的光子晶体结构的制作方法及光子晶体结构，利用含al元素的第一外延层易氧化的特点，借助不含al元素的第二外延层做掩膜，形成周期孔结构，无需现有技术中氧化硅、氮化硅等介质层的沉积、刻蚀、去除等工艺，还能利用不含al元素的第二外延层容易再次外延生长的特点以及含al元素的第一外延层氧化后无法外延生长的特点，对含al元素的第一外延层内的含al氧化物层本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光子晶体结构的制作方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的光子晶体结构的制作方法，其特征在于，所述第二外延层不含Al元素；和/或，
3.根据权利要求1所述的光子晶体结构的制作方法，其特征在于，所述基底不含Al元素；和/或，
4.根据权利要求1所述的光子晶体结构的制作方法，其特征在于，所述含Al元素的第一外延层内Al元素的掺杂浓度范围为1E18cm-3～5E19cm-3。
5.根据权利要求1所述的光子晶体结构的制作方法，其特征在于，在所述第二外延层和含Al元素的第一外延层上形成周期性分布的孔结构，包括：
6.根据权利要求5所述的光子晶体结构的制作方法，其特征在于，以所述第二外延层为掩膜，完全氧化所述含Al元素的第一外延层，以形成含Al氧化物层。
7.根据权利要求6所述的光子晶体结构的制作方法，其特征在于，外延生长第三外延层，所述第三外延层填充和/或覆盖所述孔结构，包括：
8.根据权利要求5所述的光子晶体结构的制作方法，其特征在于，以所述第二外延层为掩膜，对所述孔结构内的含Al元素的
9.根据权利要求8所述的光子晶体结构的制作方法，其特征在于，外延生长第三外延层，所述第三外延层填充和/或覆盖所述孔结构，包括：
10.一种光子晶体结构，其特征在于，由权利要求1-9任一项所述的光子晶体结构的制作方法制作而成。
...【技术特征摘要】
1.一种光子晶体结构的制作方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的光子晶体结构的制作方法，其特征在于，所述第二外延层不含al元素；和/或，
3.根据权利要求1所述的光子晶体结构的制作方法，其特征在于，所述基底不含al元素；和/或，
4.根据权利要求1所述的光子晶体结构的制作方法，其特征在于，所述含al元素的第一外延层内al元素的掺杂浓度范围为1e18cm-3～5e19cm-3。
5.根据权利要求1所述的光子晶体结构的制作方法，其特征在于，在所述第二外延层和含al元素的第一外延层上形成周期性分布的孔结构，包括：
6.根据权利要求5所述的光子晶体结构的制作方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊敏，朱杰，
申请(专利权)人：中科纳米张家港化合物半导体研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。