[发明专利]一种25G抗反射激光器的制备工艺

说明书

本发明公开了一种25G抗反射激光器的制备工艺，包括基板和和依次设置在基板上的有源区、第一包层和衍射光栅层，第一包层和衍射光栅层一端设置有端面刻蚀区，端面刻蚀区底部位于基板内，且端面刻蚀区内生长有抗反射层；衍射光栅层和抗反射层上依次覆盖有第二包层、接触层和p‑金属电极层，基板下表面镀有n‑金属电极层，抗反射层的一端镀上抗反射镀膜层，另一端镀上高反射镀膜层。本发明的制备工艺实现简单且不改变激光器本身原有的特性，通过使端面的光波导层与有源区层形成上下错位，使得光在沿原路返回时不会进入有源区，解决了输出端光反射对有源区造成的扰动问题，且在封装过程中不用再使用价格昂贵的光隔离器件，降低了封装的成本。

技术领域

本发明属于半导体激光器芯片的制备工艺技术领域，具体涉及一种25G抗反射激光器的制备工艺。

背景技术

对于高速(25G速率)远距离传输的激光器来说，它们主要应用于5G基站，数据中心等网路环境，具有速率快，传输距离长等特点。但是，高速的(25G速率)边发射激光器在使用过程中会存在反射光造成有源区扰动的问题，反射光进入有源区后，会造成光信号在传输中出现误码，为了解决这样的问题，对芯片激光器进行封装时，可以在激光器的出光端装置光隔离器，它不仅可以使光通过，还可以有效的阻止反射光进入激光器内，从而实现了抗反射的效果。然而，封装采用的光隔离器主要来源于进口，而且价格昂贵，封装工艺难度大大增加。对于5G基站和数据中心来说，如果所用的芯片全部需要封装光隔离器的话，估计封装的成本至少要增加一亿美金，这不仅增加了网路系统的构建成本，而且降低了封装效率。

目前高速(25G速率)激光器芯片的制备工艺主要采用刻蚀工艺与二次长晶工艺，从而达到SSC-LD(Spot Size Converter-Laser Diode)的集成制备。现有的技术方案可以改善激光器的发散角，提高激光器的耦光效率，但是，现有的技术方案并没有解决反射光造成有源区谐振扰动的问题。

发明内容

为了解决光反射造成的有源区谐振扰动问题，本发明提供一种25G抗反射激光器的制备方法，抗反射原理是出光端端面刻蚀区域生长可调整组分的In_1-xGa_xAs_yP_1-y材料，有利于将有源区的光引导传输至出光端；且低温二次生长光波导材料与有源区形成上下错位，使反射回来的光无法传输至有源区，改善了光反射造成的有源区谐振扰动问题。

为达到上述目的，本发明所述一种25G抗反射激光器的制备工艺，包括以下步骤：

步骤1：在InP基板上依次沉积有源区层和光栅层，在光栅层表面沉积一层掩模层，然后采用光刻技术刻蚀掩模层将需要刻蚀的区域露出，然后再采用干刻技术刻蚀出端面刻蚀区；端面刻蚀区底部距离有源区的下端面为0.3um～1.5um；

步骤2：在端面刻蚀区沉积一层In_1-xGa_xAs_yP_1-y材料作为光波导层，然后再生长InP覆盖层，整个光波导层和InP覆盖层作为抗反射层；光波导层的厚度为300nm～500nm，且光波导层和InP覆盖层的厚度之和与端面刻蚀区深度相同；

步骤3：在衍射光栅层与抗反射层上方依次沉积第二包层与接触层，第二包层的材料为p-InP，接触层的材料为InGaAs；

步骤4：首先使用PECVD技术在步骤3得到的产品上形成一层SiO₂作为绝缘层，在绝缘层上形成脊波导图案，然后通过刻蚀形成脊波导结构，之后再去除脊波导上表面的SiO₂，露出接触层，在接触层与绝缘层上方形成p-金属电极层；之后将InP基板背面减薄抛光，镀上n-金属电极层；切割后在有抗反射层的一端镀上抗反射镀膜层，另一端镀上高反射镀膜层，得到抗反射的激光器芯片。