[实用新型]一种改进压焊结构的半导体激光器

说明书

技术领域

一种改进压焊结构的半导体激光器,属于半导体光电子技术领域。

背景技术

半导体激光器具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、易于调制和价格低廉等优点，在工业、医疗和军事领域得到了广泛的应用。随着半导体激光器应用范围越来越广，对半导体激光器的可靠性要求越来越高。

目前，在国内使用最为普遍的焊接方法是将热沉摆放在一通槽中用焊锡将外引线焊接，此焊接过程中极易出现焊料的过多或过少，焊接错位等情况，从而造成焊接短路，虚焊等现象；同时，压焊点的位置没有严格的限定，很可能将压焊点选在了脊形台对应的位置，这样在焊接过程中不可避免的对管芯的有源区产生损伤，使半导体激光器的稳定性、可靠性、寿命和成品率都受到严重影响。 

实用新型内容

为了解决由于热沉焊接时易于发生晃动和不同尺寸的热沉焊接困难的问题，本实用新型的目的是提供一种接触面积大，不损伤表面，压焊方便的半导体激光器压焊方法，有效地解决现有焊接过程中出现的焊接短路、虚焊、焊点不一致等问题，提高器件的成品率。

一种改进压焊结构的半导体激光器，其特征在于：依次包括衬底、N型限制层、N型波导层、多量子阱有源区、P型波导层、P型限制层、P型欧姆接触层构成的外延片结构；且利用湿法腐蚀将外延片两侧腐蚀P型欧姆接触层到P型限制层，深度范围为：400nm-600nm，从而形成脊形台，在半导体激光器芯片背面脊形台两侧对应的的位置腐蚀出压焊点。为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

A、将腐蚀出压焊点的外延片解理，并进行烧结；烧结温度控制在200℃-300℃之间，时间为15-20分钟；

B、将烧结好的管芯进行压焊；压焊温度控制在100℃-150℃之间。

本实用新型的有益效果是：在半导体激光器的背面脊形台两侧对应的位置腐蚀出的压焊点可以使注入电流均匀的分布在半导体激光器芯片上，同时可以使焊接的接触面积增大，从而对芯片的表面损伤较小，压焊方便。有效地解决了有效地解决现有焊接过程中出现的焊接短路、虚焊、焊点不一致等问题，提高器件的稳定性、可靠性和成品率。

附图说明

图1：腐蚀出压焊点的管芯俯视图：

图中：1、压焊点，2、脊形台对应的区域。

图2：采用改进的压焊方法压焊的半导体激光器芯片

图中：3、铜热沉，4、陶瓷片，5、铜带，6、陶瓷片上的铟层，7、金线，8、压焊点，9、半导体激光器芯片，10、铟层。

图3：半导体激光器结构示意图：

图中：31、多量子阱有源区，32、P型波导层，33、N型波导层，34、P型限制层，35、N型限制层，36、P型欧姆接触层，37、半导体衬底。

具体实施方式

图3是一种改进压焊结构的半导体激光器，其特征在于：依次包括衬底37、N型限制层35、N型波导层33、多量子阱有源区31、P型波导层32、P型限制层34、P型欧姆接触层36构成的外延片结构。

本实用新型提供的改进压焊结构的半导体激光器，其压焊步骤包括：

（1）将长完电极的半导体激光器芯片在其背面对应于脊形台两侧的位置处采用湿法腐蚀出压焊点1，腐蚀液为镓砷腐蚀液，按甲醇（浓度为99.5%）：磷酸（浓度为85%）：双氧水（浓度为30%）：水=1:3:1:5的比例配比；

（2）将腐蚀出压焊点1的芯片解理成单管管芯，即半导体激光器芯片9，并用烧结炉烧结在镀好铟层10的铜热沉3上，烧结的温度为210℃，烧结时间为15-20分钟；

（3）在显微镜下用金线7将烧结好的半导体激光器芯片9的压焊点8与陶瓷片4连接，将烧结好的管芯在显微镜下进行压焊，压焊温度为120℃；

经过上述方法压焊的半导体激光器表面损伤较小，接触面积较大，过程比较方便。