[发明专利]一种面发射激光器及其制作方法

权利要求书

1.一种悬浮型光栅的制作方法，其特征在于，包括：

S1，在衬底(2)上依次形成牺牲层(9)和高折射率差亚波长光栅层(12)，牺牲层(9)所用材料为GaInP；

S2，刻蚀高折射率差亚波长光栅层(12)，得到光栅图形；

S3，刻蚀所述光栅图形下方的牺牲层(9)，得到用于支撑所述光栅图形的2个或者4个支撑柱(13)，其中，根据所述光栅图形的形状选择特定HCG图形的拓扑结构，根据所述拓扑结构并控制刻蚀时间形成所述支撑柱(13)，刻蚀操作中所用的刻蚀液为盐酸，所述刻蚀时间为1～10分钟，所述牺牲层(9)在被刻蚀时，光栅图形相对激光器台面水平方向偏转0°～45°。

2.一种基于权利要求1所述悬浮型光栅的制作方法的面发射激光器的制作方法，其特征在于，包括：在所述悬浮型光栅的衬底(2)与牺牲层(9)之间依次形成下布拉格反射镜层(4)、有源层(5)、氧化层(6)和上布拉格反射镜层(8)；

依次刻蚀高折射率差亚波长光栅层(12)、牺牲层(9)、上布拉格反射镜层(8)、氧化层(6)、有源层(5)和下布拉格反射镜层(4)中的若干对下布拉格反射镜；

采用湿法氧化工艺制作氧化层(6)，并形成氧化孔(7)。

3.根据权利要求2所述的面发射激光器的制作方法，其特征在于，还包括：

在衬底(2)和下布拉格反射镜层(4)之间形成缓冲层(3)；

在衬底(2)上制作N侧电极(1)；

在高折射率差亚波长光栅层(12)上生长P侧电极(11)。

4.一种基于权利要求2或3所述面发射激光器的制作方法制作的面发射激光器，其特征在于，包括：

衬底(2)，用于承载面发射激光器；

下布拉格反射镜层(4)，设置于衬底(2)上，用于构建谐振腔形成激光振荡；

有源层(5)，设置于下布拉格反射镜层(4)上方，用于提供增益产生激光；

氧化层(6)，设置于有源层(5)上方，形成氧化孔(7)，用于限制载流子和光场；

上布拉格反射镜层(8)，用于与下布拉格反射镜层(4)共同构建所述谐振腔形成激光振荡；

高折射率差亚波长光栅层(12)，设置于上布拉格反射镜层(8)上方，其包含悬浮部(10)和支撑部，支撑部中部设有开口，悬浮部(10)设置于开口中，与支撑部通过两连接臂连接，悬浮部(10)为中部镂空、周部连接的光栅图形；用于与上布拉格反射镜层(8)和下布拉格反射镜层(4)共同构建所述谐振腔形成激光振荡；

牺牲层(9)，设置于高折射率差亚波长光栅层(12)支撑部和悬浮部(10)光栅周部至少两相对边的下方，用于使高折射率差亚波长光栅层(12)下方有空气流通，并支撑高折射率差亚波长光栅层(12)。

5.根据权利要求4所述的面发射激光器，其特征在于，还包括：

N侧电极(1)，与衬底电连接，用于给面发射激光器供电；

P侧电极(11)，与高折射率差亚波长光栅层(12)电连接，用于与N侧电极(1)协作给面发射激光器供电。

6.根据权利要求4所述的面发射激光器，其特征在于，所述牺牲层(9)所用材料包括GaInP，厚度包括为四分之一波长的整数倍；所述上布拉格反射镜层(8)所用材料包括A1GaAs；所述高折射率差亚波长光栅层(12)所用材料包括GaAs。

7.根据权利要求6所述的面发射激光器，其特征在于，所述上布拉格反射镜层(8)的上方设置有抗氧化层，所述抗氧化层所用材料包括GaAs，抗氧化层的厚度包括为四分之一激光器发射的激光波长的奇数倍。