[发明专利]一种半导体激光器的镀膜方法及半导体激光器

说明书

本发明提供一种半导体激光器的镀膜方法及半导体激光器，该半导体激光器的镀膜方法包括：对半导体激光器芯片的表面进行解理形成解理面；通过电子回旋等离子体清洗解理面；在解理面上形成钝化层。通过电子回旋共振等离子体对解理面进行清洗时，无需对激光器芯片进行高温加热，从而避免了因温度高导致的激光器芯片电极退化、效率降低的问题，并且由于电子回旋共振等离子体的能量低，对半导体激光器的解理面进行正面轰击也不会对解理面造成损伤。因此通过该半导体激光器的镀膜方法对半导体激光器加工，既可以抑制半导体激光器出光腔面的灾变式的光学损伤，也不会在镀膜过程中对激光器造成电极退化、效率降低、解理面损伤等负面影响。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种半导体激光器的镀膜方法及半导体激光器。

背景技术

当高功率GaAs基半导体激光器工作时，出光腔面位置的部分光子会被腔面位置的有源区吸收，产生电子-空穴对，如果腔面具有一层薄的氧化物，这个有源区吸收产生电子-空穴的过程尤其严重。其中一部分电子-空穴对会重新复合变成光子，另一部分电子-空穴对会通过非辐射复合的方式转换成热能，导致腔面位置的温度升高，进一步加速腔面材料的氧化。与此同时，腔面氧化后会促进非辐射复合，进一步提升腔面位置的温度，从而构成恶性循环，最终导致腔面位置温度上升到材料熔点，引起腔面位置的损伤COD(Catastrophic Optical Damage,灾变式的光学损伤)。

为了降低COD，高功率半导体激光器需要采用腔面无氧化及钝化处理，减少在界面上光子吸收。其中一种方法为通过真空解理实现无氧表面，然后进行钝化处理，但这个方法的机械操作难度很大，良率低，规模化生产不容易；另一个方法为在大气中解理再在真空下进行物理或化学清洗去除表面的氧化膜，然后再镀上钝化膜。在大气中解理再在真空下进行清洗去除表面的氧化膜一般是在高真空环境下对激光器芯片端面进行高温(300℃-500℃)加热，通过等离子体进行清洗，去除表面氧化层，清洗后在腔面位置原位加盖钝化层，避免氧和其他杂质对腔面的污染，以达到抑制腔面氧化、提升半导体激光器腔面COD水平的效果。但是该技术目前在GaAs基的半导体激光器上难以实现，其中一个原因便是受限于技术运转时所需的高温环境对半导体激光器表面的金属电极的影响，且在高温环境下半导体激光器芯片上面电极会受温度影响产生二次退化，导致芯片电压增加，效率降低。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的对GaAs基的半导体激光器进行等离子清洗时的高温环境对半导体激光器带来损伤的缺陷，从而提供一种半导体激光器的镀膜方法及半导体激光器。

本发明第一方面提供一种半导体激光器的镀膜方法，包括：对半导体激光器芯片的表面进行解理形成解理面；通过电子回旋等离子体清洗所述解理面；在所述解理面上形成钝化层。

可选地，在所述对半导体激光器芯片的表面进行解理形成解理面的步骤之后，所述通过电子回旋等离子体清洗所述解理面的步骤之前，还包括：将解理后的半导体激光器芯片放置在真空环境中；对所述半导体激光器芯片的加热温度为50℃-200℃。

可选地，通过电子回旋等离子体清洗所述解理面，包括：通过电子回旋等离子氢或等离子氩清洗所述解理面。

可选地，在所述解理面上形成钝化层，包括：在700℃-1000℃的温度下，通过分子束外延生长技术在所述解理面上进行镀膜沉积，形成钝化层。

可选地，进行镀膜沉积的镀膜材料为非氧化物钝化材料，所述钝化层的厚度为10-100nm。

可选地，在在所述解理面上形成钝化层的步骤之后，还包括：在所述钝化层上形成镀膜层。

本发明第二方面提供一种半导体激光器，包括：半导体激光器芯片；钝化层，通过如本发明第一方面提供的半导体激光器的镀膜方法形成在所述激光器芯片的出光侧。

可选地，钝化层的材料为非氧化物钝化材料。