[发明专利]InP半导体激光器及其制作方法

权利要求书

1.一种InP半导体激光器的制作方法，其特征在于，包括：

在InP衬底(1)上生长第一外延层，所述第一外延层包括InP缓冲层(2)、下限制层(3)、有源层(4)、上限制层(5)；

在所述第一外延层上生长InP间隔层(6)，在所述InP间隔层(6)上形成光栅层(7)；

在所述光栅层(7)上生长第二外延层，所述第二外延层包括InP填充层(8)、刻蚀停止层(9)、InP包层(10)及InGaAs盖层(11)；

刻蚀所述InP包层(10)、所述InGaAs盖层(11)，以由所述InP包层(10)和所述InGaAs盖层(11)形成脊波导，所述脊波导包括宽度不变的直波导和朝着出光端面宽度逐渐变小的楔形波导；

在所述刻蚀停止层(9)和所述脊波导上外延生长氧化硅连接层(12)；

在所述氧化硅连接层(12)上生长多晶硅层；

刻蚀所述多晶硅层，形成多晶硅波导层(13)，其中，所述多晶硅波导层(13)与所述脊波导的楔形波导的周边连接；

在所述氧化硅连接层(12)、所述脊波导、所述多晶硅波导层(13)上生长氧化硅钝化层(14)；

去除所述脊波导上的氧化硅钝化层，形成电极窗口；

在所述电极窗口上形成正面电极层(15)，在所述InP衬底(1)的与所述第一外延层相反的一侧形成背面电极层(16)。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述InP间隔层(6)上形成光栅层(7)包括：

在所述InP间隔层(6)上生长光栅材料层；

采用电子束曝光或者全息曝光技术在所述光栅材料层上制作光栅掩膜图案，并刻蚀形成包括光栅图案的所述光栅层(7)。

3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，刻蚀所述InP包层(10)、所述InGaAs盖层(11)，以由所述InP包层(10)和所述InGaAs盖层(11)形成脊波导包括：

采用湿法腐蚀或者干法刻蚀所述InP包层(10)、所述InGaAs盖层(11)，以由所述InP包层(10)和所述InGaAs盖层(11)形成所述脊波导。

4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，刻蚀所述多晶硅层，形成多晶硅波导层(13)包括：

采用干法刻蚀所述多晶硅层，以形成所述多晶硅波导层(13)，所述多晶硅波导层(13)包括宽度不变的直波导和朝着出光端面宽度逐渐变小的楔形波导。

5.一种利用权利要求1～4中任一项所述的制作方法得到的InP半导体激光器，其特征在于，包括：

InP衬底(1)；

InP激光器区，包括依次形成在所述InP衬底(1)上的第一外延层、InP间隔层(6)、光栅层(7)、InP填充层(8)、刻蚀停止层(9)、以及由InP包层(10)和InGaAs盖层(11)形成的脊波导，所述脊波导包括宽度不变的直波导和朝着出光端面宽度逐渐变小的楔形波导；

硅基波导区，包括依次形成在所述InP激光器区上的氧化硅连接层(12)、多晶硅波导层(13)、氧化硅钝化层(14)，其中，所述多晶硅波导层(13)包括宽度不变的直波导和朝着出光端面宽度逐渐变小的楔形波导；

正面电极层(15)，设置在所述脊波导上形成的电极窗口上；

背面电极层(16)，设置在所述InP衬底(1)的与所述第一外延层相反的一侧上。

6.根据权利要求5所述的InP半导体激光器，其特征在于，所述多晶硅波导层(13)与所述脊波导的楔形波导的周边连接。

7.根据权利要求5所述的InP半导体激光器，其特征在于，所述InP衬底(1)为n型InP衬底。

8.根据权利要求5所述的InP半导体激光器，其特征在于，所述脊波导的厚度大于1400nm。

9.根据权利要求8所述的InP半导体激光器，其特征在于，所述多晶硅波导层(13)的厚度为200～400nm。

10.根据权利要求9所述的InP半导体激光器，其特征在于，所述多晶硅波导层(13)在所述出光端面的宽度为300nm。