[发明专利]红光铝镓铟磷半导体激光器光纤耦合模块的制备方法

权利要求书

1、一种红光铝镓铟磷半导体激光器光纤耦合模块的制备方法，其特征在于，该方法包括：

A、在N型镓砷衬底上依次制备镓砷缓冲层和镓铟磷缓冲层；

B、在镓铟磷缓冲层上依次制备铝镓铟磷限制层、光波导层和有源层，并形成分别限制异质结构；

C、在外延片上光刻腐蚀出光台面；

D、在出光台面上淀积电绝缘膜；

E、在电绝缘膜上制备P面电极；

F、对N型衬底减薄抛光后制备N面电极；

G、将具有P、N电极的片子解理成条作为激光器的谐振腔面，并在激光器前后腔面蒸镀增透膜和高反膜；

H、将单管芯激光器烧结到铜热沉上；

I、采用柱透镜压缩半导体激光器的垂直发散角；

J、采用自聚焦透镜将半导体激光器的光束进一步压缩聚焦并耦合到多模光纤中。

2、根据权利要求1所述的红光铝镓铟磷半导体激光器光纤耦合模块的制备方法，其特征在于，步骤A中所述N型镓砷衬底为(100)面偏<111>A方向15°的N型偏角镓砷衬底，所述步骤A包括：

选用(100)面偏<111>A方向15°的N型偏角镓砷衬底，采用金属有机化合物气相沉淀法在选用的N型镓砷衬底(1)上外延生长N型镓砷缓冲层(2)和N型镓铟磷缓冲层(3)。

3、根据权利要求1所述的红光铝镓铟磷半导体激光器光纤耦合模块的制备方法，其特征在于，所述步骤B包括：

在所述镓铟磷缓冲层(3)上依次外延生长N型铝镓铟磷下限制层(4)、铝镓铟磷下光波导层(5)、有源区(6)、铝镓铟磷上光波导层(7)、P型铝镓铟磷上限制层(8)、重掺杂的P型镓铟磷带间层(9)和重掺杂的P型镓砷欧姆接触层(10)。

4、根据权利要求1所述的红光铝镓铟磷半导体激光器光纤耦合模块的制备方法，其特征在于，

所述N型铝镓铟磷下限制层(4)、铝镓铟磷下光波导层(5)、铝镓铟磷上光波导层(7)和P型铝镓铟磷上限制层(8)的材料均采用铝镓铟磷，且N型铝镓铟磷下限制层(4)和P型铝镓铟磷上限制层(8)中的铝组分高于铝镓铟磷下光波导层(5)和铝镓铟磷上光波导层(7)中的铝组分，用于形成分别限制异质结构；

所述有源区(6)由镓铟磷量子阱和铝镓铟磷量子垒组成，为镓铟磷和铝镓铟磷材料系形成的压应变量子阱，有源区(6)与光波导层和上下限制层共同形成分别限制异质结构。

5、根据权利要求1所述的红光铝镓铟磷半导体激光器光纤耦合模块的制备方法，其特征在于，所述步骤C包括：

在外延片上进行光刻保留台面上的光刻胶，将此光刻胶做腐蚀的掩蔽膜层，腐蚀台面以外的镓砷欧姆接触层，形成一定宽度的台面，腐蚀台面后不去光刻胶。

6、根据权利要求5所述的红光铝镓铟磷半导体激光器光纤耦合模块的制备方法，其特征在于，所述台面的宽度与器件的输出功率紧密相关，宽度为20至300微米。

7、根据权利要求1所述的红光铝镓铟磷半导体激光器光纤耦合模块的制备方法，其特征在于，所述步骤D包括：

在台面上采用附带光刻胶低温淀积的方法淀积一层二氧化硅或氮化硅，随后再采用剥离的方法去掉光刻胶。

8、根据权利要求7所述的红光铝镓铟磷半导体激光器光纤耦合模块的制备方法，其特征在于，所述附带光刻胶低温淀积的方法为电子回旋共振等离子体化学气相沉积法ECR plasma CVD，所述淀积的二氧化硅或氮化硅的厚度为50至400纳米，所述剥离采用丙酮。

9、根据权利要求1所述的红光铝镓铟磷半导体激光器光纤耦合模块的制备方法，其特征在于，步骤F和步骤E中所述的P面和N面电极，其材料为与砷化镓形成良好欧姆接触的电极材料。

10、根据权利要求1所述的红光铝镓铟磷半导体激光器光纤耦合模块的制备方法，其特征在于，步骤H中所述烧结采用焊料进行，所述焊料为铟焊料，或为金锡合金焊料。

11、根据权利要求1所述的红光铝镓铟磷半导体激光器光纤耦合模块的制备方法，其特征在于，所述步骤I包括：

采用单一折射率光纤做为柱透镜，压缩半导体激光器垂直发散角，并将柱透镜蒸镀增透膜。

12、根据权利要求1所述的红光铝镓铟磷半导体激光器光纤耦合模块的制备方法，其特征在于，步骤J中所述自聚焦透镜和多模光纤的端面分别蒸镀增透膜。