[实用新型]一种磷化铟半导体激光晶圆及磷化铟半导体激光芯片

说明书

本实用新型公开了一种磷化铟半导体激光晶圆及磷化铟半导体激光芯片，磷化铟半导体激光晶圆包括二氧化硅电介质膜层、N型衬底以及生长其上端面的外延结构，将覆盖在磷化铟半导体激光晶圆表面位于解理面区域的二氧化硅电介质膜层去除，通过解理面区域对磷化铟半导体激光晶圆解理得到磷化铟半导体激光芯片。其可以降低磷化铟激光芯片的整体应力，主要是降低解理方向上二氧化硅电介质膜层产生的应力，从而降低其对施加机械外力的影响，保证机械应力能够沿解理方向传递，从而达到理想解理效果。

技术领域

本实用新型涉及光电子芯片领域，尤其涉及一种磷化铟半导体激光晶圆及磷化铟半导体激光芯片。

背景技术

磷化铟激光芯片需要使用半导体本身解理面作为谐振腔，目前国际主流方法是在磷化铟裂口处制造机械外力，并通过此机械外力制造穿晶断裂效果，断裂面具有一定晶向被称为解理面。此解理面形成磷化铟激光芯片的谐振腔面，为增益光提供谐振放大以及选模的作用。所以解理面的好坏直接关系到磷化铟激光芯片的性能。在实际加工中，磷化铟激光芯片会被微米级别的二氧化硅电介质膜层和若干金属层包裹，导致磷化铟激光芯片整体应力发生极大变化，解理面上面会产生缺陷、晶界滑移等问题。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术对应的不足，提供一种磷化铟半导体激光晶圆及磷化铟半导体激光芯片，磷化铟激光芯片的解理效果会有较大改善，解理面的缺陷和晶界滑移都有所改善，大大提高了解理腔面的良率。

本实用新型的目的是采用下述方案实现的：本实用新型公开了一种磷化铟半导体激光晶圆，包括二氧化硅电介质膜层、N型衬底以及生长在N型衬底上端面的外延结构，所述外延结构包括N型缓冲层、N型包层、N型波导层、量子阱层以及P型波导层、P型包层、第一P型限制层、第二P型限制层、P型帽层，所述N型缓冲层生长在N型衬底上，所述N型包层制作在N型缓冲层上，所述N型波导层制作在N型包层上，所述量子阱层制作在N型波导层上，所述P型波导层制作在量子阱层上，所述P型包层制作在P型波导层上，所述第一P型限制层制作在P型包层上，所述第二P型限制层制作在第一P型限制层上，所述P型帽层制作在第二P型限制层上，在外延结构的P型帽层上刻蚀形成双沟，双沟为两条互相平行的沟槽，在双沟之间形成脊型台面；所述二氧化硅电介质膜层覆盖在P型帽层的上表面以及双沟底部及双沟两侧侧面，所述脊型台面上的二氧化硅电介质膜层为断开的，裸露出P型帽层，该脊型台面的裸露区域接触到金属形成P面电极接触。

进一步地，所述衬底采用N型磷化铟半导体材料；N型缓冲层采用N型磷化铟半导体材料；N型包层采用N型铟铝砷三元半导体材料；N型波导层采用N型铟镓砷三元半导体材料；量子阱层采用铟镓铝砷四元半导体材料；P型波导层采用P型铟镓砷三元半导体材料；P型包层采用P型铟铝砷三元半导体材料；第一P型限制层和第二P型限制层采用铟镓砷磷四元半导体材料；P型帽层采用P型铟镓砷三元半导体材料。

进一步地，所述沟槽的两端分别贯穿外延结构的两端。

进一步地，双沟的刻蚀深度一直从P型帽层到第二P型限制层的上表面。

本实用新型公开了一种磷化铟半导体激光芯片谐振腔解理的优化结构，其特征在于:包括上述磷化铟半导体激光晶圆，所述磷化铟半导体激光晶圆的表面设有解理面区域，覆盖在磷化铟半导体激光晶圆表面位于解理面区域的二氧化硅电介质膜层被去除。

本实用新型公开了一种磷化铟半导体激光芯片，包括上述磷化铟半导体激光晶圆或传统的磷化铟半导体激光晶圆，所述磷化铟半导体激光晶圆的表面设有解理面区域，覆盖在磷化铟半导体激光晶圆表面位于解理面区域的二氧化硅电介质膜层被去除，通过解理面区域对磷化铟半导体激光晶圆解理得到磷化铟半导体激光芯片。