欧美在线观看视频网站,亚洲熟妇色自偷自拍另类,啪啪伊人网,中文字幕第13亚洲另类,中文成人久久久久影院免费观看 ,精品人妻人人做人人爽,亚洲a视频

一種dfb激光器光柵及芯片的制作方法

文檔序號:6787278閱讀:2949來源:國知局
專利名稱:一種dfb激光器光柵及芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及光電子技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種DFB激光器光柵及芯片的制作方法。
背景技術(shù)
由于InP基DFB激光器穩(wěn)定的動態(tài)單縱模特點,使其被廣泛應用于光纖通信發(fā)射器件。InP基DFB激光器中周期為180 250nm的光柵結(jié)構(gòu)對波長進行選擇,得到1. 2^1. 7 μ m穩(wěn)定的動態(tài)單縱模。其中光柵制作好壞及均勻性直接影響DFB激光器性能及成品率。傳統(tǒng)的光柵制作方法如下在外延片上涂覆光刻膠或者PMMA,通過全息曝光法和E-beam曝光法獲得圖形。然后通過溴酸系列腐蝕液進行濕法腐蝕,或者采用RIE或ICP設備進行干法刻蝕,將圖形轉(zhuǎn)移到襯底片上,形成光柵。影響光柵質(zhì)量的主要參數(shù)是深度和占空比,而影響DFB激光器成品率的還有光柵制作的均勻性。E-beam曝光法的優(yōu)勢在于制作均勻和非均勻光柵,但是成本偏高,制作速度慢,很難做低成本的DFB激光器芯片。全息曝光用于制作均勻光柵,而且制作成本低,制作速度快,被廣泛用于制作中低端DFB激光器芯片。傳統(tǒng)的濕法腐蝕,一般采用氫溴酸和溴的水溶液腐蝕光柵,該腐蝕液對InP/InGaAsP沒有選擇性,光柵深度只能通過腐蝕時間控制,而且濕法腐蝕的均勻性也較差。比起濕法腐蝕,干法刻蝕能夠比較精確控制光柵深度,均勻性也較好,但是設備比較昂貴,制作成本偏高。而且片與片之間仍然存在均勻性的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種DFB激光器光柵的制作方法。
該DFB激光器光柵的制作方法,制作時光柵層結(jié)構(gòu)為兩層P-1nP層中間夾一層P-1nGaAsP層;先在頂端P-1nP層外涂覆光柵用光刻膠,干燥后進行全息曝光,顯影,制作成均勻光柵;然后使用HCUH3PO4和H2O組成的腐蝕液腐蝕掉P-1nP層;再用H2S04、H202和H2O組成的腐蝕液腐蝕掉P-1nGaAsP層;最后除去光刻膠,得到DFB激光器光柵。上述方法中,所述全息曝光、顯影均可使用現(xiàn)有技術(shù),例如采用300 400nm紫外激光光源進行曝光,使用弱堿性顯影液浸泡進行顯影等,可以使光刻膠形成一定周期的凸凹結(jié)構(gòu),制作成均勻光柵。本發(fā)明對于HCUH3PO4和H2O制成的腐蝕液,和H2S04、H202和H2O組成的腐蝕液的各成分濃度和用量比沒有限制,可以根據(jù)需要任意配制,其不同的濃度和比例會影響腐蝕速度。所述全息曝光光源優(yōu)選為300 400nm紫外激光光源。優(yōu)選地,所述P-1nP層的厚度為25 lOOnm。優(yōu)選地,所述P-1nGaAsP層的厚度為15 50nm。優(yōu)選地,所述光刻膠的厚度為40 lOOnm。本發(fā)明還保護上述方法制備的DFB激光器光柵。
本發(fā)明還提供了一種DFB激光器芯片的制備方法,步驟如下
(1)一次外延生長在N-1nP襯底層上依次生長N-1nP緩沖層、N-1nGaAsP限制層、MQW有源層和P-1nGaAsP限制層;
(2)光柵制作=P-1nGaAsP限制層上繼續(xù)依次生長P-1nP層、P-1nGaAsP層和P-1nP層;在頂端P-1nP層上涂敷光柵用光刻膠,干燥后進行全息曝光,顯影,制作均勻光柵;所得產(chǎn)品用HCl和H3PO4制成的腐蝕液腐蝕P-1nP層;繼續(xù)用H2S04、H202和H2O組成的腐蝕液腐蝕P-1nGaAsP層;所得產(chǎn)品用丙酮煮以除去光刻膠;
(3)二次外延生長步驟(2)所得產(chǎn)品在光柵層方向繼續(xù)生長P-1nP層和摻雜Zn的P-1nGaAs歐姆接觸層,完成DFB激光器外延工藝;
(4)完成脊型波導的制作,脊寬1.5^2. 5 μ m ;
(5)生長SiO2絕緣層,并在脊上開電流注入窗口;
(6)完成P面電極制作;
(7)將外延片減薄后,完成N面電極制作。優(yōu)選地,所述步驟(2)所述P-1nP層的厚度為25 IOOnm ;所述P-1nGaAsP層的厚度為 15 50nmo優(yōu)選地,所述步驟(2)所述光刻膠的厚度為40 lOOnm。

優(yōu)選地,所述步驟(3)所述摻雜Zn的P-1nGaAs歐姆接觸層,Zn的摻雜濃度大于I X IO1Vcm3。本發(fā)明還保護上述制備方法制備的DFB激光器芯片。本發(fā)明具有以下有益效果
通過這種三明治光柵結(jié)構(gòu)設計和InGaAsP/InP兩種材料的選擇性腐蝕,可以低成本的獲得深度一致的均勻光柵。與傳統(tǒng)DFB激光器光柵制作方法比較起來,本發(fā)明方法制作成本低,光柵一致性好,特別是片與片的一致性好,DFB激光器成品率高,利于大規(guī)模生產(chǎn)的需要。


圖1. DFB激光器外延片基本結(jié)構(gòu),其中I表示一次外延生長層,從下至上包括N-1nP襯底,N-1nP緩沖層,N-1nGaAsP限制層,MQW有源層,P-1nGaAsP限制層,2表示未蝕刻的光柵層;
圖2.未蝕刻的光柵層結(jié)構(gòu)示意圖(即圖1所示的2),其中3為P-1nP層,4表示P-1nGaAsP 層,5 表示 P-1nP 層;
圖3. —次外延生長層涂敷光刻膠示意圖,6表示光柵用光刻膠層;
圖4.光刻膠曝光顯影后示意圖,6表示留下的光刻膠;
圖5.用HCl和H3PO4的腐蝕液腐蝕后示意 圖6.用H2S04、H2O2和H2O組成的腐蝕液腐蝕后示意 圖7.去除光柵用光刻膠后示意 圖8.光柵掩埋后外延片結(jié)構(gòu)示意圖,其中7為P-1nP層,8為P-1nGaAs歐姆接觸層。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明,以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實施,但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。實施例11.采用MOCVD設備,生長InGaAsP應變補償分別限制多量子阱(SCH-MQW)結(jié)構(gòu)外延片。用M0VCD(Metal_0rganic Chemical Vapor Deposition,金屬有機物化學氣相淀積)外延方法在N-1nP襯底上生長N-1nP緩沖層、N-1nGaAsP分別限制層,MQW有源層,P-1nGaAsP分別限制層,以及P-1nP層(厚度為lOOnm),P-1nGaAsP層(厚度為30nm),和P-1nP層(厚度為IOOnm)0在外延片的P-1nP層上涂敷光柵用光刻膠,90°C烘烤I分鐘,得到帶光刻膠的外延片。2.將帶光刻膠的外延片用325nm紫外激光光源進行全息曝光,然后使用弱堿性顯影液浸泡1(Γ50秒進行顯影,使光刻膠形成周期為18(T250nm的凸凹結(jié)構(gòu)。3.將步驟2所得外延片在120°C的條件下烘烤3分鐘。4.將烘烤后的外延片用HCl, H3PO4和H2O組成的腐蝕液腐蝕(體積比HCl H3PO4 =H2O為1:1 :10),用剩余的光刻膠層作掩膜,室溫下腐蝕P-1nP層,控制腐蝕速度,約l(T20nm/min,完成后如圖5所示。5.將步驟4得到的外延片用H2SO4: H2O2 =H2O腐蝕液腐蝕(體積比H2SO4 =H2O2 =H2O為1:1:20),用圖5所示5 (P-1nP層)的圖形作掩膜,室溫下腐蝕P-1nGaAsP層,控制腐蝕速度,約l(T20nm/min,完成后如圖6所示。6.將腐蝕后的外延片用丙酮加熱煮10分鐘,去除光刻膠。完成后如圖7所示。7.將步驟6完成的外延片用MOCVD法掩埋P-1nP和高摻雜(摻Zn,摻雜濃度大于IXlO1Vcm3)的P型InGaAs歐姆接觸層。如圖8所示。8.完成脊型波導制作工藝,脊寬1. 8 μ m。9.生長SiO2絕緣層,厚度300nm,并腐蝕脊上SiO2絕緣層,形成電流注入通道。10.完成P面電極制作,電極材料及厚度為Ti 50nm/Pt 80nm/Au 200nm。11.將外延片背面減薄為100 μ m,再制作N面電極,電極材料及厚度為Ti 50nm/Pt 80nm/Au lOOnm。12.解理,鍍膜,完成DFB激光器芯片制作。通過本發(fā)明的制作方法可以獲得深度一致,均勻性很好的光柵結(jié)構(gòu),制作的DFB激光器芯片成品率高,一致性好。實施例2
制作另外兩組帶光刻膠的外延片,其中第一組P-1nP層厚度為25nm,P-1nGaAsP層厚度為50nm, P-1nP層厚度為70nm ;第二組P-1nP層厚度為60nm, P-1nGaAsP層厚度為15nm,P-1nP層厚度為40nm。其他操作同實施例1。結(jié)果顯示所得光柵結(jié)構(gòu)均勻性好,DFB激光器芯片成品率高。以上兩實施例完成的DFB激光器芯片成品率達到4(Γ50%,遠遠高于行業(yè)DFB激光器芯片30%的成品率。以上所述實施例僅是為充分說明本發(fā)明而所舉的較佳的實施例,本發(fā)明的保護范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換,均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求書為準。
權(quán)利要求
1.一種DFB激光器光柵的制作方法,其特征在于,制作時光柵層結(jié)構(gòu)為兩層P-1nP層中間夾一層P-1nGaAsP層;先在頂端P-1nP層外涂覆光柵用光刻膠,烘干后進行全息曝光,顯影,制作成均勻光柵;然后使用HCUH3PO4和H2O組成的腐蝕液,腐蝕掉P-1nP層;再用H2S04、H2O2和H2O組成的腐蝕液腐蝕掉P-1nGaAsP層;最后除去光刻膠,得到DFB激光器光柵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DFB激光器光柵的制作方法,其特征在于,所述P-1nP層的厚度為25 lOOnm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DFB激光器光柵的制作方法,其特征在于,所述P-1nGaAsP層的厚度為15 50nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DFB激光器光柵的制作方法,其特征在于,所述光刻膠的厚度為 40 IOOnm0
5.權(quán)利要求Γ4所述的方法制備的DFB激光器光柵。
6.一種DFB激光器芯片的制備方法,其特征在于,步驟如下 (1)一次外延生長在N-1nP襯底層上依次生長N-1nP緩沖層、N-1nGaAsP限制層、MQW有源層和P-1nGaAsP限制層; (2)光柵制作=P-1nGaAsP限制層上繼續(xù)依次生長P-1nP層、P-1nGaAsP層和P-1nP層;在頂端P-1nP層上涂敷光柵用光刻膠,干燥后進行全息曝光,顯影,制作均勻光柵;所得產(chǎn)品用HCl、H3PO4和H2O組成的腐蝕液腐蝕P-1nP層;繼續(xù)用H2S04、H2O2和H2O組成的腐蝕液腐蝕P-1nGaAsP層;所得產(chǎn)品用丙酮煮以除去光刻膠; (3)二次外延生長步驟(2)所得產(chǎn)品在光柵層方向繼續(xù)生長P-1nP層和摻雜Zn的P-1nGaAs歐姆接觸層,完成DFB激光器外延工藝; (4)完成脊型波導的制作,脊寬1.5^2. 5 μ m ; (5)生長SiO2絕緣層,并在脊上開電流注入窗口; (6)完成P面電極制作; (7)將外延片減薄后,完成N面電極制作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的DFB激光器芯片的制備方法,其特征在于,步驟(2)所述P-1nP層的厚度為25 IOOnm ;所述P-1nGaAsP層的厚度為15 50nm。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的DFB激光器芯片的制備方法,其特征在于,步驟(2)所述光刻膠的厚度為40 lOOnm。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的DFB激光器芯片的制備方法,其特征在于,步驟(3)所述摻雜Zn的P-1nGaAs歐姆接觸層,Zn的摻雜濃度大于I X 1019/cm3。
10.權(quán)利要求6、任一所述制備方法制備的DFB激光器芯片。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種DFB激光器光柵及芯片的制作方法。該DFB激光器光柵制作時光柵層結(jié)構(gòu)為兩層P-InP層中間夾一層P-InGaAsP層,先在頂端P-InP層外涂覆光柵用光刻膠,烘干后進行全息曝光,顯影,制作成均勻光柵;然后使用HCl、H3PO4和H2O組成的腐蝕液腐蝕掉一層P-InP層;再用H2SO4、H2O2和H2O組成的腐蝕液腐蝕掉P-InGaAsP層;最后除去光刻膠,得到DFB激光器用光柵。通過這種三明治光柵結(jié)構(gòu)設計和InGaAsP/InP兩種材料的選擇性腐蝕,可獲得深度一致的均勻光柵。本發(fā)明方法制作成本低,光柵一致性好,DFB激光器成品率高,利于大規(guī)模生產(chǎn)的需要。
文檔編號H01S5/12GK103050888SQ20131000869
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月10日
發(fā)明者王任凡, 劉應軍, 陽紅濤, 胡忞遠, 熊永華 申請人:武漢電信器件有限公司
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
1
宜章县| 长子县| 名山县| 济阳县| 海淀区| 太谷县| 响水县| 永善县| 绥芬河市| 南昌市| 大渡口区| 滦平县| 桂林市| 雅江县| 玛多县| 灌云县| 佛山市| 大英县| 曲周县| 布拖县| 姜堰市| 凤台县| 蓬安县| 天津市| 临西县| 卢氏县| 灵川县| 奇台县| 循化| 荃湾区| 庄浪县| 贡山| 通河县| 新巴尔虎左旗| 凌海市| 宜昌市| 黄大仙区| 邢台市| 新乐市| 凤庆县| 彭山县|