[发明专利]一种省隔离器边发射光器件及制作方法

说明书

本发明公开了一种省隔离器边发射光器件及制作方法，包括如下步骤：S1，在半导体衬底上外延生长缓冲层和有源波导层；S2，腐蚀有源波导层的端部，制作无波导段；S3，在有源波导层和无波导段上作二次外延层生长；S4，在二次外延层上制作边发射光器件的条形结构，减薄衬底的背面，在光器件的正面和背面分别制作正面电极和背面电极；S5，在边发射光器件的出光端面蒸镀减反射介质膜I。本发明通过在边发射光器件的端面制作无波导段，使端面反射光和外部反射光失去波导的引导，减弱了对有源区的干扰；同时节省了光器件与光纤之间的光隔离器，减少了插入损耗。

技术领域

本发明属于光电子器件制作技术领域，具体涉及一种省隔离器边发射光器件及制作方法。

背景技术

半导体光器件是光纤通信、信息传输、人工智能、超算传感等领域的关键器件。可是光器件的解理端面以及光纤耦合时的光纤头都存在反射光，反射光重新进入光器件的有源区，会使光器件的相位和偏振发生紊乱，尤其对直接调制的光器件，反射光不仅影响输出信号的光谱和强度，还引入噪声，减少信息的传输距离。

为了防止反射光对光器件输出特性的干扰，目前业界主要采取了两项措施：一是在光器件的出光端面蒸镀减反射介质膜，抑制端面反射；二是在光器件与耦合光纤之间安装隔离器，隔断反射光。减反射介质膜虽不能完全消除光器件端面的反射，但能极大地改善和减少端面反射，但减反射介质膜也使光器件失去了对外部光的反射能力，外部光可以轻易地进入光器件，并经波导进入有源区形成干扰；而安装光隔离器，除成本因素之外，还会引进插入损耗。

发明内容

针对以上技术问题，本发明提出了一种省隔离器边发射光器件及制作方法，在减弱反射光对有源区干扰的同时，还降低了边发射光器件的封装成本。

为解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种省隔离器边发射光器件的制作方法，包括如下步骤：

S1，在半导体衬底上外延生长缓冲层和有源波导层；

S2，采用干法或湿法或干法/湿法混合刻蚀技术腐蚀有源波导层的端部，制作无波导段；

S3，在有源波导层和无波导段上作二次外延层生长；

S4，在二次外延层上制作边发射光器件的条形结构，减薄衬底的背面，在边发射光器件的正面和背面分别制作正面电极和背面电极；

S5，在边发射光器件的出光端面蒸镀减反射介质膜I。

所述边发射光器件包括FP（法布里腔）激光器、SLD（超辐射发光二极管）、SOA（半导体放大器）、DFB（分布反馈）激光器、DBR（分布布拉格反射）激光器或波长可调谐激光器及其集成器件。

若所述边发射光器件为含光栅的光器件，则在步骤S3之前增加在有源波导层的悬浮光栅层上制作光栅结构的步骤；所述含光栅的光器件包括DFB激光器、DBR激光器或波长可调谐激光器。

在步骤S1中，所述衬底为InP（磷化铟）、GaAs（砷化镓）、GaN（氮化镓）、SiC（碳化硅）、AlN（氮化铝）或ZnO（氧化锌）衬底中的任一种。在步骤S1中，所述缓冲层中包含远场减小层；所述有源波导层包括下限制层、多量子阱有源区结构层、上限制层和悬浮光栅层，所述有源波导层生长在缓冲层上。

所述缓冲层的掺杂类型与衬底的掺杂类型相同，缓冲层的掺杂浓度为5×10¹⁸-5×10¹⁷cm^-3，由下至上渐次递减；所述多量子阱有源区结构层不掺杂，上限制层和下限制层不掺杂或仅下限制层轻掺杂，当下限制层轻掺杂时，下限制层的掺杂类型与衬底相同；所述悬浮光栅层的掺杂类型与衬底相反，悬浮光栅层的掺杂浓度为2×10¹⁷-6×10¹⁷cm^-3。