[发明专利]FP半导体激光器的磊晶制造方法及FP半导体激光器

说明书

本申请提供了一种FP半导体激光器的磊晶制造方法及FP半导体激光器，通过在基板上磊晶生成双异质结构，双异质结构中包覆有主动层。主动层上方依序生成P型材料区及穿隧接面(TJ)层，且P型材料区中具有蚀刻停止层。蚀刻停止层下、上分别邻接下隔离层与上隔离层，上隔离层邻接TJ层。通过蚀刻TJ层及上隔离层并止于蚀刻停止层而形成脊柱，使主动层未受蚀刻从而未缩小发光范围后，再一次性依序成长形成N型披覆层及N型接触层，且N型披覆层掩埋包覆脊柱，N型接触层设于N型披覆层上。从而形成兼具脊状与掩埋制程特性的FP半导体激光器。

技术领域

本申请涉及激光元件技术领域，具体为一种FP半导体激光器的磊晶制造方法及FP半导体激光器。

背景技术

提供本背景技术部分是为了大体上呈现本申请的上下文，当前所署名的申请人的工作、在本背景技术部分中所描述的程度上的工作以及本部分描述在申请时尚不构成现有技术的方面，既非明示地也非暗示地被承认是本申请的现有技术。

光通讯为采用光源作为信号媒介传播的通讯技术，而随着FTTH(Fiber To TheHome,光纤到户)的快速发展，市场对于发光二极管(Light Emitting Diode,LED)或LD光源的需求亦越来越大。光纤通讯中，一般多采用InGaAsP/InP材料制成的LD作为光源，而LD大致可分为三类：FP激光器、分布反馈式(DFB)激光器、垂直共振腔面射型激光器(VCSEL)，其中边射型激光器主要多采用RWG及BH两种制程方式及对应生成结构。FP LD一般由磊晶形成，其由下而上大致包含：基板(Substrate)、N型缓冲层(Buffer)、N型批覆层(n-Cladding)、主动层(Active)、P型披覆层(p-Cladding)及接触层(Contact)。而在RWG结构中，P型披覆层中埋设有蚀刻停止层(Etching Stop)而区分为上下两部份，透过蚀刻方式将一部份的接触层及上部份的P型披覆层去除并止于蚀刻停止层，以形成脊柱(Ridge)构造；在BH结构中，将一部份的P型披覆层及主动层去除后，一次再成长p/n InP及二次再成长InGaAsP/p InP，以完整P型披覆层及形成P型接触层。

RWG LD结构明显特性是保持主动层的完整性，且具有前期磊晶制程相对简单且稳定性好的优点，但是却有后期蚀刻Ridge工艺稍复杂及光斑呈椭圆形而较不利于光纤耦合等问题；BH LD结构则是将主动层部分蚀刻去除，并利用P型批覆层叠置，包覆主动层以局限发光区域，该结构具有临界电流(Ith)小、串联电阻较小、发光效率较高且光斑近似圆形等优点，但是却因P型披覆层及主动层除脊柱部份外皆被去除而涉及有选择性区域磊晶成长需求，造成制程复杂，且受p-n-p-n型电流限制作用影响而有稳定性较差等问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种FP半导体激光器的磊晶制造方法及FP半导体激光器，基于参酌主动层范围影响量子效率与调变速度性能、及P型披覆层比N型披覆层具有较高阻值等因素下，思索如何利用上述两结构的特性进行截长补短而提供一种结合两结构优点的混合式结构，进而改善传统FP结构的不足，以解决上述背景技术中提出的技术问题。

为实现上述目的，根据本发公开的一个方面，提供了一种FP半导体激光器的磊晶制造方法，所述FP半导体激光器的磊晶制造方法包括：在基板上磊晶生成双异质结构，所述双异质结构中包覆有主动层，且所述主动层与所述基板之间生成N型材料区，所述主动层上方生成P型材料区；其中所述P型材料区中具有蚀刻停止层，所述蚀刻停止层下、上分别邻接下隔离层与上隔离层；形成穿隧接面层邻接在所述上隔离层上后，涂布一条状光阻在所述穿隧接面层上；其中所述穿隧接面层包含重掺杂P型层及重掺杂N型层，且所述重掺杂P型层邻接所述上隔离层，所述重掺杂N型层邻接在所述重掺杂P型层上；向下蚀刻未覆盖在所述条状光阻的所述穿隧接面层及所述上隔离层并止于所述蚀刻停止层而形成脊柱后，去除所述条状光阻；其中所述主动层未受蚀刻而未缩小发光范围；及一次性再成长依序形成N型披覆层及N型接触层，其中所述N型披覆层掩埋包覆所述脊柱，所述N型接触层设于所述N型披覆层上。