[发明专利]半导体激光芯片失效分析方法

说明书

本申请公开了一种半导体激光芯片失效分析方法。其中，所述方法包括：去除半导体激光芯片的衬底，直至露出所述半导体激光芯片的外延层；通过显微镜的暗场模式观察所述外延层，分析得出失效部位。由于无需专门设备，仅使用显微镜即可解决激光芯片失效模式分析问题，从而降低了高功率半导体激光芯片失效分析成本；并且，显微镜是常用工具，不像专门设备，操作简单，无需专业技术人员即可操作，降低了高功率半导体激光芯片失效的门槛。并且，通过显微镜的暗场模式来直接观察所述外延层，保持了对失效区域高质量的成像，对推动高功率半导体激光芯片各项性能指标的研究有重要作用。

技术领域

本申请涉及半导体激光技术领域，特别是涉及一种半导体激光芯片失效分析方法。

背景技术

高功率半导体激光芯片由于具有体积小、寿命长、波长范围广、光功率密度高和电光转化效率高等一系列优点。在激光泵浦、材料加工、激光显示、医疗美容、激光测距和激光雷达领域都有重要应用，已是光电领域核心基础芯片之一。

为了不断提高高功率半导体激光芯片光束质量、出光功率和可靠性等各项性能指标，对失效芯片的失效模式分析和失效机理研究是重要的研究课题。

高功率半导体激光芯片较常见的失效模式是光学灾变损伤(COD)，COD一般主要包括光学灾变镜面损伤(COMD)和光学灾变材料体损伤(COBD)。部分COMD和COBD无法通过芯片外观检查来确认。现有的该种失效分析一般会借助专门失效分析设备进行分析，如微区电致发光图像(EL mapping)、电子束诱导感生电流(EBIC)、光致发光图像(PL)等。然而，这些设备的造价很高，提高了研究高功率半导体激光芯片的成本及研究门槛。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种半导体激光芯片失效分析方法，不需要使用专门失效分析设备进行分析，降低了分析成本。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种半导体激光芯片失效分析方法，所述方法包括：去除半导体激光芯片的衬底，直至露出所述半导体激光芯片的外延层；通过显微镜的暗场模式观察所述外延层，分析得出失效部位。

其中，所述去除半导体激光芯片的衬底，直至露出所述半导体激光芯片的外延层，包括：将所述衬底进行蚀刻处理。

其中，在所述将所述衬底进行蚀刻处理之前，还包括：将所述衬底进行预处理至预设的厚度。

其中，在所述将所述衬底进行蚀刻处理之前，还包括：对所述预处理后的衬底进行调节至任意位置的厚度均相同。

其中，在所述对所述预处理后的衬底进行调节至任意位置的厚度均相同中，包括：将所述预处理后的衬底的厚度进行分析，获得最小厚度及各处与最小厚度的厚度差；对所述预处理后的衬底存在厚度差的表面处进行研磨、抛光、或研磨和抛光处理，直至所述衬底任意位置的厚度均与最小厚度相同。

其中，在所述对所述预处理后的衬底进行调节至任意位置的厚度均相同中，包括：对所述预处理后的衬底的表面进行平面度检测；根据所述平面度检测的结果，对所述预处理后的衬底的表面进行研磨、抛光、或研磨和抛光处理，直至所述衬底任意位置的厚度均与最小厚度相同。

其中，在所述将所述衬底进行预处理至预设的厚度中，包括：将所述衬底进行研磨、抛光、或研磨和抛光处理，直至所述衬底的厚度至预设厚度。

其中，所述研磨处理包括：使所述衬底的表面在研磨盘上做圆周运动。

其中，所述抛光处理包括：使所述衬底的表面在抛光盘上做圆周运动。

其中，在所述去除半导体激光芯片的衬底，直至露出所述半导体激光芯片的外延层之前，还包括：去除所述半导体激光芯片的n面电极引线和n面金属电极。

其中，所述去除半导体激光芯片n面金属电极，包括：通过研磨去除所述半导体激光芯片n面金属电极。