[发明专利]一种脊型波导器件及其制备方法

权利要求书

1.一种脊型波导器件，其特征在于，包括：

半导体本体，包括用于产生电磁辐射的有源层，所述半导体本体的第一表面向外凸出形成的脊型部；所述脊型部具有与所述第一表面平行的顶部表面，以及分别与所述顶部表面两端连接的两个竖向壁面；

绝缘层，位于所述半导体本体形成所述脊型部的一侧，所述绝缘层避开所述脊型部的顶部表面覆盖所述脊型部的两个竖向壁面和所述半导体本体的第一表面；其中，覆盖所述第一表面的所述绝缘层由至少一个第一绝缘介质层和至少一个第二绝缘介质层交替层叠形成；

金属电极，包括位于所述脊型部的顶部表面的第一电极和由所述第一电极表面向所述竖向壁面的外侧延伸的金属连接部，所述金属连接部延伸至覆盖所述第一表面的绝缘层上。

2.根据权利要求1所述的脊型波导器件，其特征在于，所述金属连接部由所述第一电极表面向连接于所述顶部表面一端的竖向壁面的外侧延伸。

3.根据权利要求1或2所述的脊型波导器件，其特征在于，所述金属电极还包括覆盖所述第一表面的绝缘层上的第二电极，所述金属连接部延伸至所述第二电极的表面与所述第二电极接触连接。

4.根据权利要求1－3任一项所述的脊型波导器件，其特征在于，覆盖所述竖向壁面的所述绝缘层由至少一个第一绝缘介质层和至少一个第二绝缘介质层交替层叠形成。

5.根据权利要求1－4任一项所述的脊型波导器件，其特征在于，所述第一绝缘介质层和所述第二绝缘介质层由不同的材料形成；

优选地，所述第一绝缘介质层和所述第二绝缘介质层的材料分别选自SiO₂和SiNx中的任一种。

6.根据权利要求1－5任一项所述脊型波导器件，其特征在于，所述半导体本体包括层叠设置的衬底、第一限制层、有源层、第二限制层和电极接触层，所述脊型部由所述第二限制层和所述电极接触层向远离所述衬底的方向凸出形成。

7.一种脊型波导器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，在半导体本体上刻蚀形成脊型部，所述半导体本体形成所述脊型部的一侧表面为第一表面，所述脊型部具有与所述第一表面平行的顶部表面，以及与所述顶部表面两端连接的两个竖向壁面；

S2，在所述半导体本体形成所述脊型部的一侧制备绝缘层，其中，位于所述第一表面上的所述绝缘层由所需数量的第一绝缘介质层和第二绝缘介质层交替沉积形成；对所述绝缘层进行刻蚀处理，使所述脊型部的顶部表面完整露出；

S3，在所述半导体本体形成所述脊型部的一侧沉积金属材料，得到金属电极；所述金属电极包括位于所述脊型部的顶部表面的第一电极和由所述第一电极表面向所述竖向壁面的外侧延伸的金属连接部，所述金属连接部延伸至覆盖所述第一表面的绝缘层上。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3包括：在所述半导体本体形成所述脊型部的一侧沉积金属材料，使所述金属连接部由所述第一电极表面向连接于所述顶部表面一端的竖向壁面外侧延伸至覆盖所述第一表面的绝缘层上。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3包括：将所述半导体本体倾斜，使与所述脊型部的顶部表面一端连接的竖向壁面朝向金属材料沉积方向，在所述朝向金属材料沉积方向的竖向壁面的外侧制备金属连接部。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

将所述半导体本体倾斜，与所述脊型部的顶部表面一端连接的竖向壁面的外侧涂覆有光刻胶，以外侧未涂覆光刻胶的竖向壁面作为所述朝向金属材料沉积方向的竖向壁面。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

S31，将半导体本体倾斜至与水平方向成小于90°的夹角，以竖直方向作为金属材料沉积方向；

S32，所述半导体本体倾斜后，以外侧未涂覆光刻胶的竖向壁面朝向金属材料沉积方向，然后在所述半导体本体形成脊型部的一侧表面沉积金属材料；

S34，金属材料沉积完成后，剥离所述光刻胶，得到位于脊型部顶部表面的第一电极，位于覆盖第一表面的绝缘层上的第二电极，以及由所述第一电极表面延伸至所述第二电极表面的金属连接部。