申请/专利权人：江苏华兴激光科技有限公司;无锡华兴光电研究有限公司

申请日：2022-10-14

公开（公告）日：2024-07-02

公开（公告）号：CN115579734B

主分类号：H01S5/34

分类号：H01S5/34;H01S5/20;H01S5/30

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.02#授权;2023.01.24#实质审查的生效;2023.01.06#公开

摘要：本发明公开了一种红光激光芯片的制作方法，包括如下步骤，在n型衬底上采用金属有机物化学气相沉积系统依次外延生长缓冲层、下cladding层、下波导层、有源区、上波导层、光子晶体层、上cladding层和接触层；光刻定义PCSEL台面，刻蚀出PCSEL台面并生长二氧化硅绝缘层；在二氧化硅绝缘层中开出p面电极窗口；在p面电极窗口沉积金属并剥离出环形电极形成p面电极，n型衬底减薄后沉积金属形成n面电极。通过使用纳米压印来制作光子晶体图形，达到可以量产的目的，通过优化二次外延的条件来形成由Al0.1Ga0.53InP和空气孔组成的光子晶体，从而提高光子晶体结构的光限制能力，制备的650nm激光芯片出光方向垂直外延片方向出射，出光腔面的面积不受限制，大大提高了器件的可靠性。

主权项：1.一种红光激光芯片的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：在n型衬底（1）上采用金属有机物化学气相沉积（MOCVD）系统依次外延生长缓冲层（2）、Al0.7Ga0.30.53In0.47P下cladding层（3）、Al0.5Ga0.50.53In0.47P下波导层（4）、应变量子阱有源区（5）、Al0.5Ga0.50.53In0.47P上波导层（6）、Al0.1Ga0.90.53In0.47P层（7）和InGaP层（8）；步骤2：生长第一二氧化硅硬掩模（9）；步骤3：旋涂光刻胶（10）；步骤4：在光刻胶（10）中制作光子晶体掩膜；步骤5：采用干法刻蚀的方法将光刻胶掩膜图形转移至Al0.1Ga0.90.53In0.47P层（7）和InGaP层（8）中，形成光子晶体孔洞（11）；步骤6：二次外延生长Al0.1Ga0.90.53In0.47P上cladding层（12）及GaAs接触层（13），其中Al0.7Ga0.30.53In0.47P层分两步生长，开始二次外延生长Al0.7Ga0.30.53In0.47P层时的生长速率区间为0.5-1.0nms，Al0.7Ga0.30.53In0.47P层的厚度为100-300nm，然后降低生长速度至0.3nms，继续生长Al0.7Ga0.30.53In0.47P层的厚度为1.6um；步骤7：在外延片上生长二氧化硅硬掩模（14）；步骤8：光刻定义出PCSEL台面，腐蚀掉PCSEL台面区域外的二氧化硅硬掩模（14）；步骤9：刻蚀出PCSEL台面并腐蚀掉PCSEL台面区域内的二氧化硅硬掩模（14），重新生长二氧化硅绝缘层（15）；步骤10：在二氧化硅绝缘层（15）中开出p面电极窗口；步骤11：在二氧化硅绝缘层（15）上沉积金属并剥离出环形电极形成p面电极（16），n型衬底（1）减薄后沉积金属形成n面电极（17）。

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