[发明专利]一种脊型波导器件及其制备方法

说明书

本发明公开了一种脊型波导器件，包括半导体本体，包括用于产生电磁辐射的有源层，半导体本体的第一表面向外凸出形成的脊型部；脊型部具有顶部表面以及两个竖向壁面；绝缘层，避开脊型部的顶部表面覆盖脊型部的两个竖向壁面和半导体本体的第一表面；覆盖第一表面的绝缘层由第一绝缘介质层和第二绝缘介质层交替层叠形成；金属电极包括位于顶部表面的第一电极及向竖向壁面的外侧延伸至第一表面上方的金属连接部。脊型波导器件通过层叠设置的绝缘层使位于第一表面上绝缘层的厚度增加，相对减小了脊型部的高度，提高了金属电极在竖向壁面外侧延伸的连续性。本发明还公开了脊型波导器件的制备方法，适于制备上述成本低、连接良率高的器件。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种脊型波导器件及其制备方法。

背景技术

以半导体激光器、半导体光放大器等为代表的半导体光学器件，采用半导体材料形成有源区，有源区受激发生电磁辐射，以激射出激光，实现其光学性能。由于半导体光学器件具有功耗小、使用寿命长、电光转换效率高、覆盖波段范围广等方面的优势，可以广泛使用于纤通信、激光存储、激光显示、激光打标、机械加工、生物医学和军事等领域。

在半导体光学器件的设计与制作中，为更好的实现对有源区内载流子及光波的限制，常在半导体外延片上刻蚀出脊型波导，以脊型波导作为电流注入位置。如图1所示，在脊型波导的顶部表面制备第一电极41，脊型波导的竖向壁面上包覆有绝缘层3；金属连接部42由脊型波导顶部表面的第一电极41向两侧的竖向壁面外部延伸，直至与位于半导体外延片水平面的绝缘层上的第二电极43接触连接，第二电极43位于打线区域，连通第一电极41与第二电极43以实现器件内的线路互连。然而，受脊型波导的高度影响，金属连接部42在脊型波导的竖向壁面外部延伸时易产生断裂，使金属连接部42不能连续延伸至位于位于打线区域的第二电极43，造成线路连接不良，影响后续封装测试。为避免产生上述问题，现有技术中通常制备加厚的金属电极，通过提高金属电极覆盖率的方式以提高线路接触良率。加厚金属电极虽然减小了金属在脊型波导的竖向侧壁面外延伸时的断裂率，但也会导致半导体激光器的制备成本增加，不利于半导体激光器的工业生产、应用。

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在半导体激光器的脊状波导上制备金属电极，无法兼顾高的线路接触良率和低生产成本的缺陷。

为此，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种脊型波导器件，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。

可选地，上述的脊型波导器件，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。

可选地，上述的脊型波导器件，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。

可选地，上述的脊型波导器件，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。

可选地，上述的脊型波导器件，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；