[发明专利]用于制作半导体激光二极管的方法以及激光二极管

权利要求书

1.一种用于在具有稳定波长的半导体激光器的平面部分中制作具有分布式光栅反射器的分布式布拉格反射器DBR激光二极管的方法，包括以下步骤：

-提供由基板、布置在基板上的至少一个第一包覆层、布置在第一包覆层上并且适于发射光学辐射的有源层、布置在有源层上的至少一个第二包覆层、以及接触层形成的二极管，所述包覆层适于形成异质结以允许电流到有源层中的有效注入和光学限制，

-在DBR激光二极管的第一有源部分上产生波导以提供光学辐射的限制，以及

-在DBR激光二极管的其余无源部分上产生用于光反射和限制的两种不同的光栅，其中：

所述两种光栅沿着所述DBR激光二极管的光轴彼此横向相邻并且限定两种不同的区域，

第一区域包括低级数的光栅并且用于反射，

第二区域包括与第一区域相同低级数的光栅或比第一区域更高级数的光栅，

第一区域的占空比高于第二区域的占空比，并且

第二区域与第一区域横向相邻并且沿着所述光轴在第一区域的两侧。

2.根据权利要求1所述的方法，其中通过光刻和随后的蚀刻来实现用于限制光学辐射的波导。

3.根据权利要求1所述的方法，其中制作第一区域的光栅或第二区域的光栅中的一个需要高分辨率光刻和从平面区域起的浅蚀刻。

4.根据权利要求3所述的方法，其中在未被抗蚀剂覆盖的部分上的半导体的蚀刻是干蚀刻。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，有源层为量子阱结构，所述量子阱结构被布置成在宽波长光谱上生成光学增益。

6.根据权利要求1所述的方法，其中包覆层是半导体材料层。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述半导体材料层包括在砷化镓基板上的砷化铝镓。

8.根据权利要求1所述的方法，其中通过使用纳米光刻技术来制作第一区域的光栅或第二区域的光栅中的一个。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述纳米光刻技术为纳米压印或电子束光刻。

10.根据权利要求1所述的方法，其中在DBR激光二极管上沉积电介质材料层，其中通过使用等离子体辅助技术或溅射技术来实现沉积。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述电介质材料层为氧化硅或氮化硅。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述等离子体辅助技术为PECVD。

13.根据权利要求1所述的方法，其中在二极管上沉积多个金属化层，以获得二极管的欧姆接触。

14.一种在具有稳定波长的半导体激光器的平面部分中具有分布式光栅反射器的分布式布拉格反射器DBR激光二极管，DBR激光二极管包括：

基板、布置在基板上的至少一个第一包覆层、布置在第一包覆层上并且适于发射光学辐射的有源层、布置在有源层上的至少一个第二包覆层、以及接触层，所述包覆层适于形成异质结以允许电流到有源层中的有效注入和光学限制；

布置在DBR激光二极管的第一有源部分上以提供光学辐射的限制的波导；以及

布置在DBR激光二极管的其余无源部分上的用于光反射和限制的两种不同的光栅，其中：

所述两种光栅沿着所述DBR激光二极管的光轴彼此横向相邻并且限定两种不同的区域，

第一区域包括低级数的光栅并且用于反射，

第二区域包括与第一区域相同低级数的光栅或比第一区域更高级数的光栅，

第一区域的占空比高于第二区域的占空比，并且

第二区域沿着所述光轴在第一区域的两侧与第一区域横向相邻。