【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体激光器，具体涉及一种边发射激光器制备方法及边发射激光器。
技术介绍
1、边发射激光器(edge emitting laser，eel)是一种基于化合物半导体材料的激光器。通过向边发射激光器施加正向电压，并持续注入电流，以使得电子空穴在本征层中的有源区(增益介质)复合产生受激辐射光子，光子在边发射激光器前后端面形成的谐振腔中反复振荡，以在有源区中激发出更多的受激辐射光子，从而实现光放大，当光子的增益高过阈值时，就可以从端面射出形成激光。由于受激辐射的作用，光子的光学性质高度一致，所以激光相比普通光源(阳光/白炽灯/led等)有更好的单色性和方向性，也有更高的亮度。边发射激光器由于其良好的光学特性，小尺寸，低成本和简易的封装形式，已经被大量用于工业加工、通信、医疗等领域。
2、为了满足边发射激光器在大功率场景的使用需求，一般通过增大边发射激光器的条宽，以使得边发射激光器发光区的宽度增加，从而使得边发射激光器处于多模激射状态。然而，在边发射激光器工作过程中，边发射激光器出光端面中心处与两侧的温度分布不均，导致出光端面中心处与两侧的折射率差值增大，产生热透镜效应，热透镜效应会导致边发射激光器出光端面的光场分布产生会聚，从而导致边发射激光器具有较大的远场发散角，进而导致光束质量急剧下降。同时，过于会聚的光场会在出光端面形成极高的能量密度，从而对出光端面造成损伤。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种边发射激光器制备方法及边发射激光器，以解决现有的在
2、第一方面，本专利技术提供了一种边发射激光器制备方法，包括：
3、形成主体结构，所述主体结构包括依次堆叠的衬底层、有源层、第一半导体包层和欧姆层；
4、自所述欧姆层背离所述第一半导体包层的一侧表面进行刻蚀处理，以形成具有第一缺口的脊形台面结构，所述脊形台面结构沿第一方向延伸，所述第一方向为所述边发射激光器腔长的延伸方向，所述第一缺口位于所述脊形台面结构靠近出光端面的一侧；
5、在所述脊形台面结构上形成间隔设置的第一波导槽和第二波导槽，所述第一波导槽和所述第二波导槽均沿所述第一方向延伸；
6、在所述欧姆层背离所述第一半导体包层的一侧表面形成第一电极；
7、在所述衬底层背离所述有源层的一侧表面形成第二电极。
8、本专利技术提供的边发射激光器制备方法，第一缺口位于脊形台面结构靠近出光端面的一侧，第一缺口能减少流向出光端面处的载流子，从而减弱了载流子在出光端面附近的聚集程度，进而减少了出光端面附近的载流子分布密度，这有助于减弱出光端面中心处的光场能量，从而降低出光端面中心处产生的热量，由此，出光端面中心与两侧的折射率差值得以减小，有效抑制了出光端面的热透镜产生，从而避免了在出光端面处形成会聚的光场，进而减小了远场发散角，提升了光束质量，同时避免出光端面的损伤。
9、在一种可选的实施方式中，所述脊形台面结构具有第二缺口，所述第二缺口位于所述脊形台面结构靠近反射端面的一侧，所述反射端面和所述出光端面沿所述第一方向相对设置。
10、第二缺口位于脊形台面结构靠近反射端面的一侧，第二缺口能减少流向反射端面处的载流子，从而减弱了载流子在反射端面附近的聚集程度，进而减弱了反射端面附近的载流子分布密度，这有助于减弱反射端面中心处的光场能量，从而降低反射端面中心处产生的热量，由此，反射端面中心与两侧的折射率差值得以减小，有效抑制了反射端面的热透镜产生，从而避免了在反射端面处形成会聚的光场，进而减小了远场发散角，提升了光束质量，同时避免反射端面的损伤。
11、在一种可选的实施方式中，所述刻蚀处理的深度大于等于所述欧姆层的厚度，小于等于所述第一半导体包层和所述欧姆层的厚度之和。
12、在本专利技术中，通过刻蚀处理可实现电隔离，避免电流的扩展，保证边发射激光器腔面附近的较强的电流限制，避免腔面附近的光场过强而导致的腔面损伤，以提高边发射激光器的可靠性。当刻蚀深度小于欧姆层的厚度时，无法实现电隔离，其次，当刻蚀深度过大，会对有源层造成损伤，从而影响光束质量。
13、在一种可选的实施方式中，所述第一波导槽和所述第二波导槽的深度均大于所述刻蚀处理的深度；所述第一波导槽和所述第二波导槽的深度均大于所述欧姆层的厚度，小于等于所述第一半导体包层和所述欧姆层的厚度之和。
14、在本专利技术中，第一波导槽和第二波导槽可对电流进行限制，有效的增强了对电流横向扩展的限制作用，使得有源区中的电流密度增加，其次，第一波导槽和第二波导槽可导出边发射激光器中的热量，从而提升了边发射激光器的散热能力，提升了可靠性，延长了使用寿命。此外，过浅的波导槽会导致光场泄露到波导外部，而过深的波导槽则会增加光在波导内部的散射和吸收损耗。
15、在一种可选的实施方式中，在所述脊形台面结构上形成间隔设置的第一波导槽和第二波导槽之后，在所述欧姆层背离所述第一半导体包层的一侧表面形成第一电极之前，还包括：
16、在所述脊形台面结构背离所述衬底层的一侧表面形成绝缘层，且所述绝缘层均覆盖所述第一波导槽和所述第二波导槽内壁；
17、去除位于所述脊形台面结构电注入区上的部分绝缘层。
18、在本专利技术中，绝缘层将第一电极与欧姆层之间进行电气隔离，避免注入电流在不需要的路径上流动，以确保电流能够按照设计的路径注入边发射激光器中，从而有助于确保电流能够均匀分布在边发射激光器中，以提高边发射激光器的发光效率和输出功率。此外，绝缘层对光场进行限制，有效提高有源层中载流子与光子的相互作用，从而有效的提高了光电转光效率。其次，绝缘层可对慢轴方向高阶模式起到有效的抑制作用，从而减小慢轴发散角，进而提升光束质量。
19、在一种可选的实施方式中，所述第一波导槽和所述第二波导槽沿所述第一方向的长度均小于等于所述边发射激光器的腔长，且所述第一波导槽和所述第二波导槽沿所述第一方向的长度均大于电注入区沿所述第一方向延伸的长度。
20、在本专利技术中，避免出现载流子在电注入区的边缘大量堆积，消除边发射激光器的近场光斑的边缘尖峰，避免电注入区光场局部过强而导致的腔面损伤，提高了边发射激光器的可靠性。
21、在一种可选的实施方式中，在所述欧姆层背离所述第一半导体包层的一侧表面形成第一电极之后，在所述衬底层背离所述有源层的一侧表面形成第二电极之前，还包括：
22、对所述衬底层背离所述有源层的一侧表面进行减薄；
23、对减薄后所述衬底层的表面进行抛光处理。
24、本专利技术中，减薄背面衬底层以及对背面进行抛光处理，均有助于保证激光器主体结构内的载流子有效流动，减少不必要的损耗，进而提高激光器的发光效率。
25、第二方面，本专利技术还提供一种边发射激光器，包括：
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【技术保护点】
1.一种边发射激光器制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的边发射激光器制备方法，其特征在于，所述脊形台面结构（201）具有第二缺口（2012），所述第二缺口（2012）位于所述脊形台面结构（201）靠近反射端面的一侧，所述反射端面和所述出光端面沿所述第一方向相对设置。
3.根据权利要求1所述的边发射激光器制备方法，其特征在于，所述刻蚀处理的深度大于等于所述欧姆层的厚度，小于等于所述第一半导体包层和所述欧姆层的厚度之和。
4.根据权利要求1所述的边发射激光器制备方法，其特征在于，所述第一波导槽（202）和所述第二波导槽（203）的深度均大于所述刻蚀处理的深度；所述第一波导槽（202）和所述第二波导槽（203）的深度均大于所述欧姆层的厚度，小于等于所述第一半导体包层和所述欧姆层的厚度之和。
5.根据权利要求1所述的边发射激光器制备方法，其特征在于，在所述脊形台面结构（201）上形成间隔设置的第一波导槽（202）和第二波导槽（203）之后，在所述欧姆层背离所述第一半导体包层的一侧表面形成第一电极（204）之前，还包括：p>
6.根据权利要求5所述的边发射激光器制备方法，其特征在于，所述第一波导槽（202）和所述第二波导槽（203）沿所述第一方向的长度均小于等于所述边发射激光器的腔长，且所述第一波导槽（202）和所述第二波导槽（203）沿所述第一方向的长度均大于电注入区（2013）沿所述第一方向延伸的长度。
7.根据权利要求1所述的边发射激光器制备方法，其特征在于，在所述欧姆层背离所述第一半导体包层的一侧表面形成第一电极（204）之后，在所述衬底层背离所述有源层的一侧表面形成第二电极（205）之前，还包括：
8.一种边发射激光器，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的边发射激光器，其特征在于，所述脊形台面结构（201）具有第二缺口（2012），所述第二缺口（2012）位于所述脊形台面结构（201）靠近反射端面的一侧，所述反射端面和所述出光端面沿所述第一方向相对设置。
10.根据权利要求8所述的边发射激光器，其特征在于，还包括绝缘层（206），所述绝缘层（206）位于所述第一电极（204）和所述欧姆层之间，且所述绝缘层（206）均覆盖所述第一波导槽（202）和所述第二波导槽（203）内壁；
...【技术特征摘要】
1.一种边发射激光器制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的边发射激光器制备方法，其特征在于，所述脊形台面结构（201）具有第二缺口（2012），所述第二缺口（2012）位于所述脊形台面结构（201）靠近反射端面的一侧，所述反射端面和所述出光端面沿所述第一方向相对设置。
3.根据权利要求1所述的边发射激光器制备方法，其特征在于，所述刻蚀处理的深度大于等于所述欧姆层的厚度，小于等于所述第一半导体包层和所述欧姆层的厚度之和。
4.根据权利要求1所述的边发射激光器制备方法，其特征在于，所述第一波导槽（202）和所述第二波导槽（203）的深度均大于所述刻蚀处理的深度；所述第一波导槽（202）和所述第二波导槽（203）的深度均大于所述欧姆层的厚度，小于等于所述第一半导体包层和所述欧姆层的厚度之和。
5.根据权利要求1所述的边发射激光器制备方法，其特征在于，在所述脊形台面结构（201）上形成间隔设置的第一波导槽（202）和第二波导槽（203）之后，在所述欧姆层背离所述第一半导体包层的一侧表面形成第一电极（204）之前，还包括：
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：向磊，李明欣，魏明，
申请(专利权)人：无锡市华辰芯光半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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