【摘要】：針對錐形半導(dǎo)體激光器中的脊形波導(dǎo)區(qū)寬度較小的問題,對半導(dǎo)體激光芯片制造中的刻蝕標(biāo)記及刻蝕方法進(jìn)行了研究。提出對于錐形半導(dǎo)體刻蝕中的脊型區(qū)域和錐形區(qū)域,采用不同精度的雙標(biāo)記刻蝕方法,細(xì)化對脊形波導(dǎo)和錐形波導(dǎo)的刻蝕中的對準(zhǔn)問題,并使光刻標(biāo)在不同的光刻版上相錯(cuò)位排列,在相應(yīng)光刻版中相互遮擋,反復(fù)刻蝕中保證相應(yīng)的光刻標(biāo)清晰、完整�？涛g后的芯片在電流為7 A時(shí)獲得了中心波長963nm、連續(xù)功率4.026 W、慢軸方向和快軸方向激光光束參數(shù)乘積分別為1.593 mm·mrad和0.668 mm·mrad的激光輸出。
【圖文】：

偉氳繼?激光芯片刻蝕中的工藝問題。由于錐形半導(dǎo)體脊形波導(dǎo)區(qū)域的寬度較小(＜4μm)，所以在流片中可能導(dǎo)致激光芯片損壞，不會(huì)產(chǎn)生激光。本文針對錐形半導(dǎo)體激光器中的脊形波導(dǎo)區(qū)寬度較小的問題，對半導(dǎo)體激光芯片制造中的刻蝕標(biāo)記、刻蝕方法以及刻蝕順序進(jìn)行了研究。2錐形半導(dǎo)體激光器及各部分刻蝕錐形半導(dǎo)體激光器由兩部分波導(dǎo)區(qū)組成，一部分對脊形波導(dǎo)區(qū)，，提供高光束質(zhì)量激光;另一部分為錐形波導(dǎo)，對脊形波導(dǎo)出射的激光進(jìn)行放大處理。半導(dǎo)體激光外延片經(jīng)過流片形成的p面電極生長區(qū)為窄條形和梯形的合并圖形，如圖1所示，其中圖形上面白色區(qū)域?yàn)閜面電極生長區(qū)，藍(lán)色區(qū)域?yàn)镾iO2掩埋層(絕緣層)，圖中呈“八”字形的結(jié)構(gòu)是在脊形波導(dǎo)和錐區(qū)的連接處的高階模破壞槽。圖1錐形半導(dǎo)體激光器Fig．1Taperdiodelaser半導(dǎo)體激光芯片外形尺寸如下:脊形波導(dǎo)的寬度為8μm，長為1000μm;錐形波導(dǎo)的錐角為6°，錐區(qū)長為3000μm;整個(gè)半導(dǎo)體激光器外形寬1500μm、長4000μm。根據(jù)錐形半導(dǎo)體激光芯片的外形，在流片中需要刻蝕5次:(1)刻蝕p型區(qū)重?fù)健?2)刻蝕折射引導(dǎo)的脊形波導(dǎo)。為了更好地限制高階模式，刻蝕進(jìn)入波導(dǎo)層。(3)刻蝕抑制高階模式激光的泄露槽。泄露槽穿過量子阱層，使高階模在腔內(nèi)損耗增加，從而抑制高階產(chǎn)生。(4)刻蝕錐形激光器芯片間隔的隔離槽。隔離槽也透過有源區(qū)，使每個(gè)發(fā)光點(diǎn)之間電流和光進(jìn)行隔離。(5)SiO2掩埋后，刻蝕p面電極生長區(qū)。3錐形半導(dǎo)體激光器芯片的流片錐形半導(dǎo)體激光器芯片中的脊形波導(dǎo)和錐形

光刻標(biāo)示意圖
【作者單位】： 北京工業(yè)大學(xué)激光工程研究院;
【分類號】：TN248.4;TN305.7

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