System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种半导体激光器制备方法及半导体激光器技术_技高网

一种半导体激光器制备方法及半导体激光器技术

技术编号:43712243 阅读:2 留言:0更新日期:2024-12-18 21:25
本发明专利技术公开了一种半导体激光器制备方法及半导体激光器,涉及半导体激光器技术领域。该半导体激光器制备方法包括:提供激光器芯片;将激光器芯片置于预设温度下的真空环境中;在激光器芯片的腔面上生长锌原子层;对锌原子层进行电离处理以产生锌离子,以诱导锌离子自腔面扩散至激光器芯片的量子阱层靠近腔面的区域。本发明专利技术提供的半导体激光器制备方法具有量子阱混杂效率更高、混杂品质更好,且操作步骤简单快捷的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体激光器,具体而言,涉及一种半导体激光器制备方法及半导体激光器


技术介绍

1、在半导体激光器制备工艺中,为了解决光学镜面灾变损伤(catastrophicoptical mirror damage,comd)的问题,需要对量子阱层靠近腔面的区域进行诱导量子阱混杂处理,以调整量子阱层在窗口区的带隙特性。目前市面上主流的诱导量子阱混杂的方式为:在外延片封装电极之前,在p面光刻定义窗口区与非窗口区,在窗口区生长氧化锌薄膜,在非窗口区生长掩膜层进行保护以避免发生蓝移,之后通过高温退火诱导窗口区锌离子进入到量子阱层,完成量子阱混杂后刻蚀掉掩膜层,并将氧化锌薄膜去除。

2、此方式中,一方面光刻定义窗口区与非窗口区,且在窗口区先生长后去除掩膜层的过程繁琐复杂;另一方面窗口区锌离子需要依次穿过上层波导层、势垒层才能进入到量子阱层,扩散路径较长,导致扩散效率低、扩散效果差;并且扩散路径较长导致需要的退火温度较高,为了避免高温损坏电极只能在混杂完成后进行电极的生长,导致工艺过程复杂化。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种半导体激光器制备方法,其具有量子阱混杂效率高、混杂品质好且操作步骤简单快捷的特点。

2、本专利技术的另一目的在于提供一种半导体激光器,其具有品质更好的特点。

3、本专利技术的实施例提供一种技术方案:

4、一种半导体激光器制备方法,包括:

5、提供激光器芯片;

6、将所述激光器芯片置于预设温度下的真空环境中;

7、在所述激光器芯片的腔面上生长锌原子层;

8、对所述锌原子层进行电离处理产生锌离子,以诱导锌离子自所述腔面扩散至所述激光器芯片的量子阱层靠近所述腔面的区域。

9、在可选的实施方式中,在将所述激光器芯片置于预设温度下的真空环境中的步骤之前,所述半导体激光器制备方法还包括:

10、在所述激光器芯片的p面电极与n面电极的表面分别覆盖高温防护件。

11、在可选的实施方式中,在将所述激光器芯片置于预设温度下的真空环境中的步骤之前,所述半导体激光器制备方法还包括:

12、分别以p面电极和n面电极为界线,去除所述激光器芯片两侧金属层靠近所述腔面的部分。

13、在可选的实施方式中,所述在所述激光器芯片的腔面上生长锌原子层的步骤包括:

14、采用磁控溅射的方式在所述腔面上生长锌原子层。

15、在可选的实施方式中,所述锌原子层的原子层数处于两层至三层之间;和/或,

16、所述锌原子层的厚度处于0.5nm至1.5nm之间。

17、在可选的实施方式中,所述对所述锌原子层进行电离处理产生锌离子,以诱导锌离子自所述腔面扩散至所述激光器芯片的量子阱层靠近所述腔面的区域的步骤包括:

18、在所述激光器芯片的基底上施加负偏压,以使所述锌原子层电离产生锌离子。

19、在可选的实施方式中,在所述对所述锌原子层进行电离处理产生锌离子,以诱导锌离子自所述腔面扩散至所述激光器芯片的量子阱层靠近所述腔面的区域的步骤之后,所述半导体激光器制备方法还包括:

20、提供氧离子源与残留的锌离子生成覆盖所述腔面的氧化锌膜层,作为所述激光器芯片的钝化膜和/或光学膜。

21、在可选的实施方式中,在所述提供氧离子源与残留的锌离子生成覆盖所述腔面的氧化锌膜层,作为所述激光器芯片的钝化膜和/或光学膜的步骤之后,所述半导体激光器制备方法还包括:

22、在需要再次对所述量子阱层进行混杂处理的情况下,对所述氧化锌膜层进行电离处理以产生锌离子。

23、在可选的实施方式中,所述对所述氧化锌膜层进行电离处理以产生锌离子的步骤包括:

24、以预设波段的激光垂直照射所述腔面,激发所述氧化锌膜层部分电离,产生锌离子。

25、本专利技术的实施例还提供一种半导体激光器,所述半导体激光器通过前述的半导体激光器制备方法制备得到,所述半导体激光器制备方法包括:

26、提供激光器芯片;

27、将所述激光器芯片置于预设温度下的真空环境中;

28、在所述激光器芯片的腔面上生长锌原子层;

29、对所述锌原子层进行电离处理产生锌离子,以诱导锌离子自所述腔面扩散至所述激光器芯片的量子阱层靠近所述腔面的区域。

30、相比现有技术,本专利技术提供的半导体激光器制备方法,在激光器芯片腔面生长锌原子层,并通过电离产生锌离子后,诱导锌离子直接由腔面扩散进入量子阱层靠近所述腔面的区域,实现量子阱混杂。免去了在p面光刻定义窗口区与非窗口区,以及在窗口区先生长后去除掩膜层的繁琐操作。并且,锌离子的扩散路径大大缩短,扩散效率更高,扩散效果更好;并且路径缩短导致所需的退火温度大大降低,可在激光器芯片系统性的制备成型后,即完成电极生长后再进行混杂处理,工艺过程大幅简化。因此,本专利技术提供的半导体激光器制备方法的有益效果包括:量子阱混杂效率更高、混杂品质更好,并且操作步骤简单快捷。

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【技术保护点】

1.一种半导体激光器制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的半导体激光器制备方法,其特征在于,在将所述激光器芯片(100)置于预设温度下的真空环境中的步骤之前,所述半导体激光器制备方法还包括:

3.根据权利要求1所述的半导体激光器制备方法,其特征在于,在将所述激光器芯片(100)置于预设温度下的真空环境中的步骤之前,所述半导体激光器制备方法还包括:

4.根据权利要求1所述的半导体激光器制备方法,其特征在于,所述在所述激光器芯片(100)的腔面(110)上生长锌原子层(300)的步骤包括:

5.根据权利要求1所述的半导体激光器制备方法,其特征在于,所述锌原子层(300)的原子层数处于两层至三层之间;和/或,

6.根据权利要求1所述的半导体激光器制备方法,其特征在于,所述对所述锌原子层(300)进行电离处理产生锌离子,以诱导锌离子自所述腔面(110)扩散至所述激光器芯片(100)的量子阱层(120)靠近所述腔面(110)的区域的步骤包括:

7.根据权利要求1所述的半导体激光器制备方法,其特征在于,在所述对所述锌原子层(300)进行电离处理产生锌离子,以诱导锌离子自所述腔面(110)扩散至所述激光器芯片(100)的量子阱层(120)靠近所述腔面(110)的区域的步骤之后,所述半导体激光器制备方法还包括:

8.根据权利要求7所述的半导体激光器制备方法,其特征在于,在所述提供氧离子源与残留的锌离子生成覆盖所述腔面(110)的氧化锌膜层(400),作为所述激光器芯片(100)的钝化膜和/或光学膜的步骤之后,所述半导体激光器制备方法还包括:

9.根据权利要求8所述的半导体激光器制备方法,其特征在于,所述对所述氧化锌膜层(400)进行电离处理以产生锌离子的步骤包括:

10.一种半导体激光器,其特征在于,所述半导体激光器通过如权利要求1-9任一项所述的半导体激光器制备方法制备得到。

...

【技术特征摘要】

1.一种半导体激光器制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的半导体激光器制备方法,其特征在于,在将所述激光器芯片(100)置于预设温度下的真空环境中的步骤之前,所述半导体激光器制备方法还包括:

3.根据权利要求1所述的半导体激光器制备方法,其特征在于,在将所述激光器芯片(100)置于预设温度下的真空环境中的步骤之前,所述半导体激光器制备方法还包括:

4.根据权利要求1所述的半导体激光器制备方法,其特征在于,所述在所述激光器芯片(100)的腔面(110)上生长锌原子层(300)的步骤包括:

5.根据权利要求1所述的半导体激光器制备方法,其特征在于,所述锌原子层(300)的原子层数处于两层至三层之间;和/或,

6.根据权利要求1所述的半导体激光器制备方法,其特征在于,所述对所述锌原子层(300)进行电离处理产生锌离子,以诱导锌离子自所述腔面(110)扩散至所述激光器芯片(10...

【专利技术属性】
技术研发人员:张继宇徐荣靖郑志川李颖魏文超刘中华柴志颖吴昊东倪静张宇王凯
申请(专利权)人:度亘核芯光电技术苏州有限公司
类型:发明
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