[发明专利]一种掩埋异质结的制备方法

说明书

本发明涉及一种掩埋异质结的制备方法，包括：S1，在外延层表面制作光栅层；S2，再于光栅层上生长InP盖层，以将光栅层表面的凹槽填平，得到平整的表面；S3，接着于InP盖层上生长牺牲层及非晶态半导体材料层，以得到过渡结构；S4，继续在过渡结构上生长SiO₂/SiN_x掩膜层，然后对过渡结构进行刻蚀形成台状结构；S5，待台状结构形成完毕后，去掉SiO₂/SiN_x掩膜层，以非晶态半导体材料层作为当前的掩膜层继续在台状结构上依次生长P‑InP层和N‑InP层。本发明通过在限制层生长前去掉SiO₂/SiN_x掩膜层，从而去掉屋檐结构，采用非晶态半导体材料层为自对准掩膜，进行MOCVD电流限制层生长，这些非晶态的外延层容易去掉，实现了自对准非晶态半导体材料做掩膜的功能，避免了常规技术中的屋檐结构。

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，具体为一种掩埋异质结的制备方法。

背景技术

现有的掩埋异质结技术，限制层掩埋前使用SiO2/SiNx做掩膜，在台状结构上方的SiO2/SiNx掩模会在最终的平台左右形成很长的屋檐结构(简称undercut)，在MOCVD生长电流限制层时，由于此undercut的存在，会出现选择性区域生长(SAG)现象，最终导致电流限制层两侧无法形成高耸有效的电流限制结构，从而导致激光器的电流注入效应变差，最终影响到激光器的可靠性及高低温性能。

目前对于边发射激光器的波导结构大致可分两种，一种是脊波导型；另一种为掩埋波导型。掩埋波导型结构由于在发散角、功率和可靠性方面的优异表现备受业界的青睐。但掩埋型结构激光器对制造工艺的要求十分严苛，尤其是电流限制层结构及生长质量对整个器件的特性起着至关重要的作用。目前常见的电流限制层为P/N/P结构，其制作过程大致分为三步，首先光刻和干法加湿法刻蚀的方式形成台状结构，如图1所示；然后使用金属有机化学气相沉积设备(MOCVD)生长P/N型磷化铟形成电流限制层，如图3所示；最后去掉SiO2/SiNx掩膜层，使用金属有机化学气相沉积设备(MOCVD)生长P型磷化铟盖层7和接触层。在台状结构刻蚀的过程中由于湿法刻蚀的各向同性，湿法刻蚀结束后，在台状结构上方的掩模会在最终的平台左右形成很长的屋檐结构我们简称undercut。在MOCVD生长电流限制层时，由于undercut的存在，会出现选择性区域生长(SAG)现象，导致台状结构两侧无法形成高耸有效的电流限制层，从而导致激光器的电流注入效应变差，最终影响到激光器的可靠性及常高温功率特性。

公开号CN209358061U，公开了一种用于掩埋型异质结激光器的电流限制结构，其在光栅层上制作一种台状波导结构；利用黄光工艺与刻蚀方式形成传统的台状波导，然后重新涂布光刻胶，在InP表面波导以外的区域形成自选择性的形貌；之后利用等离子体刻蚀(RIE)技术刻蚀光刻胶，露出悬空的部分氧化硅掩膜；再利用湿法刻蚀技术，刻蚀掉多余的露出区域，使用黄光工艺移除表面光刻胶，最后利用金属有机化学气相沉积方式生长出需要的P/N/P型磷化铟形成电流限制层。这种方式制作出来的激光器工艺复杂，由于undercut长度是微米甚至纳米级别，单靠以上方法，工艺重复性差，良率低，激光器无法实现产业化量产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种掩埋异质结的制备方法，能够形成高耸有效的电流限制层，提高激光器的电流注入效率，进一步的提高激光器的可靠性及高低温特性，且工艺简单，能提高均匀性和良率，实现产业化量产。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种掩埋异质结的制备方法，包括如下步骤：

S1，在外延层表面制作光栅层；

S2，再于所述光栅层上生长InP盖层，以将所述光栅层表面的凹槽填平，得到平整的表面；

S3，接着于所述InP盖层上生长牺牲层以及非晶态半导体材料层，以得到过渡结构；