[发明专利]半导体激光器及其制作方法

权利要求书

1.一种半导体激光器，包括衬底，所述衬底上依次外延生长有缓冲层、有源层以及InP层，其特征在于：还包括光栅层，所述光栅层的制作具体为于所述InP层向所述有源层的方向刻蚀形成光栅，并在经过刻蚀后的InP层上进行光栅掩埋得到所述光栅层；在进行光栅掩埋前通入惰性气体；所述光栅层中的高折射率材料和进行光栅掩埋的材料相同，所述光栅层材料是氧化性材料时，采用惰性气体作为低折射率材料，而当光栅层的材料为非氧化性材料时，采用惰性气体或空气作为低折射率材料。

2.如权利要求1所述的半导体激光器，其特征在于：所述光栅层中的高折射率材料和进行光栅掩埋的材料均为InP材料、InGaAsP材料中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的半导体激光器，其特征在于：所述惰性气体形成的气体介质的形状为梯形或三角形。

4.如权利要求1所述的半导体激光器，其特征在于：当所述光栅层的材料为非氧化性材料时，除了采用惰性气体作为所述光栅层中的低折射率材料外，还可以将所述惰性气体替换为空气。

5.如权利要求1所述的半导体激光器，其特征在于：所述惰性气体包括氦气、氢气或氮气。

6.如权利要求1所述的半导体激光器，其特征在于：所述半导体激光器为分布式反馈激光器、分布布拉格反射激光器或采用SiO₂或SiN_x为光栅层的硅基半导体材料的激光器。

7.如权利要求1所述的一种半导体激光器，其特征在于：所述光栅层的深宽比在2～10000之间，占空比在10％～90％之间，光栅层的厚度在5～100nm之间，进行光栅掩埋的材料的厚度在10～3000nm之间。

8.一种半导体激光器的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，在衬底上依次外延生长缓冲层、有源层以及InP层；

S2，于所述InP层向所述有源层的方向刻蚀形成光栅；

S3，通入惰性气体；

S4，在经过刻蚀后的InP层上进行光栅掩埋得到光栅层；

S5，接着进行包层和接触层的生长；

S6，最后进行后续脊波导、电极、减薄、合金以完成激光器的制作；

在进行光栅掩埋前通入惰性气体；所述光栅层中的高折射率材料和进行光栅掩埋的材料相同，所述惰性气体作为所述光栅层中的低折射率材料；所述光栅层材料是氧化性材料时，采用惰性气体作为低折射率材料，而当光栅层的材料为非氧化性材料时，采用惰性气体或空气作为低折射率材料。

9.如权利要求8所述的半导体激光器的制作方法，其特征在于：利用全息或电子束光刻制作光栅，控制占空比10％-90％；干法刻蚀凹槽的深度为h，宽度为w，控制深宽比(h/w)在2-10000之间；然后湿法修饰光栅层界面。

10.如权利要求8所述的半导体激光器的制作方法，其特征在于：利用MOCVD一次外延生长所述缓冲层、所述有源层以及所述InP层；再利用MOCVD进行二次外延，通入惰性气体，优化外延生长程序进行光栅掩埋。