[发明专利]一种用于等离子诊断的半导体激光器件及其制备方法

权利要求书

1.一种用于等离子诊断的半导体激光器件，其特征在于，包括第一电极、第二电极、设于第一电极及第二电极之间且从第一电极朝向第二电极方向依次设置的衬底、第一限制层、第一波导层、有源区、第二波导层、第二限制层、欧姆接触层和欧姆接触层与第二限制层接触的X射线金透射光栅层。

2.根据权利要求1所述用于等离子诊断的半导体激光器件，其特征在于，所述第一电极为N型电极，第一限制层为N型限制层，第一波导层为N型波导层，所述第二电极为P型电极，第二限制层为P型限制层，第二波导层为P型波导层。

3.根据权利要求2所述用于等离子诊断的半导体激光器件，其特征在于，所述N型波导层和所述P型波导层采用AlxGa1-xAs材料，所述N型波导层和所述P型波导层的厚度比为3：1。

4.根据权利要求2所述用于等离子诊断的半导体激光器件，其特征在于，所述P型限制层采用AlxGa1-xAs材料。

5.根据权利要求1所述用于等离子诊断的半导体激光器件，其特征在于，所述有源区为量子阱有源区或量子点有源区。

6.根据权利要求1所述用于等离子诊断的半导体激光器件，其特征在于，所述用于等离子诊断的半导体激光器件的对向两侧面分别设有增透膜和高反膜。

7.根据权利要求1所述用于等离子诊断的半导体激光器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、在衬底上依次外延制备N型限制层、N型波导层、有源区、P型波导层、P型限制层和欧姆接触层；

步骤二、在欧姆接触层的中部刻蚀至出P型限制层，以形成光栅凹槽；

步骤三、根据光栅凹槽尺寸制备X射线金透射光栅；

步骤四、将X射线金透射光栅安装入光栅凹槽；

步骤五、对外延片上制备P型电极；

步骤七、对衬底进行减薄抛光后制备N型电极。

8.根据权利要求7所述用于等离子诊断的半导体激光器件的制备方法，其特征在于，所述X射线金透射光栅的制备方法包括如下步骤：

S1、以SOI硅片为基底，在基底的上表面依次镀金膜和铬膜，在基底下表面镀氮化硅膜，以形成基片；

S2、在基片上表面及下表面分别涂覆光刻胶，利用紫外光刻在基片上表面制作支撑结构光刻胶掩模，在基片下表面制作光栅外框光刻胶掩模；

S3、分别去除基片上表面及下表面非掩模区域的氮化硅膜和铬膜；

S4、去除基片上表面及下表面的光刻胶；

S5、在基片上表面依次涂覆减反膜和光刻胶；

S6、全息光刻制作光刻胶光栅掩模，光栅掩模的延伸方向垂直于光栅支撑结构的延伸方向；

S7、通过反应离子刻蚀将光刻胶光栅掩模图案转移到减反膜中；

S8、通过离子束刻蚀将光刻胶光栅掩模图案转移到金膜中；

S9、清除基片上表面残余的光刻胶、减反膜和铬膜，并在下表面涂覆保护胶；

S10、将基片放入由氢氟酸与氧化剂组成的刻蚀液中进行金属催化刻蚀；

S11、把基片放在镀金电解液中，在上表面电镀沉积金；

S12、去除基片下表面保护胶，在基片上表面涂覆保护胶；

S13、刻蚀掉底层非掩模区域单晶硅；

S14、去除上表面的保护胶；

S15、刻蚀掉顶层单晶硅；

S16、去除氮化硅及窗口内中间SiO2层，清洗干燥，得到X射线金透射光栅。

9.根据权利要求7所述用于等离子诊断的半导体激光器件的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括将具有电极的外延片边缘线解理后，在半导体激光器前后腔面上通过原子层沉积方法沉积高度致密的钝化层，之后在前腔面的钝化层上沉积增透膜，在后腔面的钝化层上沉积高反射膜。