波导对接结构生长方法、铝量子阱激光器及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种波导对接结构生长方法，其特征在于，所述方法包括：s11、将经过刻蚀后有源层端部暴露在空气中的含铝晶片放入mocvd反应腔内部，并在所述反应腔温度达到第一温度时通入含p元素的化合物；s12、将所述反应腔温度升温至第二温度，并持续烘烤所述晶片第一时长；s13、向所述反应腔内以第一流量通入含卤素的化合物气体，以刻蚀掉所述有源层端部的氧化物，并向所述反应腔内通入含in元素的金属有机化合物，以在所述有源层刻蚀区域对应的缓冲层上生长inp平直层；s14、将所述含卤素的化合物气体的流量减小至第三流量，并向所述反应腔内通入含ga元素的金属有机化合物和含as元素的化合物，以在所述inp平直层上生长ingaasp波导层，所述ingaasp波导层覆盖所述晶片的有源层端部。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s13具体包括：s131、向所述反应腔内以第一流量通入含卤素的化合物气体，以刻蚀掉所述有源层端部的氧化物，并将所述有源层刻蚀区域对应的缓冲层底部刻蚀出凸形结构；s132、将所述含卤素的化合物气体的流量减小至第二流量，并向所述反应腔内通入含in元素的金属有机化合物，以在所述凸形结构上生长inp平直层。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述s14之后，所述方法还包括：s15、继续向所述反应腔内通入所述含in元素的金属有机化合物和所述含p元素的化合物，并停止通入所述含卤素的化合物气体、所述含ga元素的金属有机化合物和所述含as元素的化合物，以在所述ingaasp波导层上生长inp盖子。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述含卤素的化合物气体为含卤素的化合物悬浮在十六烷中形成的混合物，其中，含卤素的化合物为cbr4、hbr、pcl3、ascl3、hcl、ccl4和ch3cl中的任一种；所述含p元素的化合物为ph3或叔丁基二氢磷；所述含in元素的金属有机化合物为三甲基铟、三乙基铟和二甲基乙基铟中的任一种；所述含ga元素的金属有机化合物为三甲基镓、三乙基镓和三丙基镓中的任一种；所述含as元素的化合物为ash3或叔丁基二氢砷。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一温度为300-450℃；所述第二温度为650-750℃；所述第一时长为10-30min；第一流量为5.8-6.4μmol/min；第二流量为2.5-3.2μmol/min；第三流量为2.0-2.8μmol/min。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述ingaasp波导层的材料为in
1-x
ga
x
as
y
p
1-y
，其中，0.24≤x≤0.6，0.15≤y≤0.4。7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述含in元素的金属有机化合物为三甲基铟，且所述含p元素的化合物为ph3时，在所述s13中，所述三甲基铟的流量为125-225ml/min；所述ph3的流量为350-700ml/min；在所述s14和所述s15中，所述三甲基铟的流量为100-115ml/min；所述ph3的流量为350-700ml/min。8.一种铝量子阱激光器制备方法，其特征在于，所述方法包括：
s01、在基板上依次叠层设置缓冲层、有源层、分隔层、光栅层和光栅盖子；s02、利用光刻技术将所述光栅层刻蚀成光栅结构，并形成第一刻蚀区域；s03、在所述光栅盖子上设置填平层，以填平所述第一刻蚀区域；s04、在所述填平层上设置第一掩膜层，并利用光刻技术对所述填平层、所述光栅盖子、所述光栅结构和所述分隔层进行刻蚀，以形成第二刻蚀区域；s05、利用第一溶液对所述第二刻蚀区域对应的有源层区域进行湿法刻蚀，以形成第三刻蚀区域；s06、利用第二溶液对所述第三刻蚀区域对应的缓冲层区域的上半层结构进行湿法刻蚀，至此形成有源区暴露在空气中的晶片；s07、利用权利要求1至7中任一项所述的波导对接结构生长方法对所述晶片进行刻蚀界面氧化物去除和波导层生长，至此形成铝量子阱激光器结构。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一溶液为硫酸双氧水溶液，其中，溶液浓度比为硫酸:双氧水:水＝1:1:5；所述第二溶液为浓盐酸溶液，其中，溶液浓度比为浓盐酸:水＝3:1。10.一种铝量子阱激光器，其特征在于，所述铝量子阱激光器采用权利要求8或9中所述的铝量子阱激光器制备方法制备而成。

技术总结
本发明公开了一种波导对接结构生长方法、铝量子阱激光器及其制备方法，属于半导体激光器芯片制备技术领域，能够解决刻蚀后AlInGaAs有源区暴露在空气中表面容易氧化、且掩模上容易形成多晶的问题。所述方法包括：将有源层端部暴露在空气中的含铝晶片放入反应腔内部，并在第一温度时通入含P元素的化合物；升温至第二温度，烘烤晶片第一时长；以第一流量通入含卤素的化合物气体，以刻蚀掉有源层端部的氧化物，并通入含In元素的金属有机化合物，以在有源层刻蚀区域对应的缓冲层上生长InP平直层；将含卤素的化合物气体的流量减小至第三流量，并通入含Ga元素的金属有机化合物和含As元素的化合物，以在InP平直层上生长InGaAsP波导层。本发明用于制备激光器。本发明用于制备激光器。本发明用于制备激光器。


技术研发人员：张海超 师宇晨 穆瑶
受保护的技术使用者：陕西源杰半导体科技股份有限公司
技术研发日：2022.01.20
技术公布日：2022/5/30