[发明专利]一种GaAs FP激光芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种GaAs FP激光芯片，所述激光芯片由下至上沿着外延生长方向依次设置有衬底层（101）、下限制层（102）、下波导层（103）、量子阱有源区（104）、上波导层（105）、上限制层（106）、脊波导层（107），所述衬底层下方设置有阴极电极（109），所述脊波导层（107）上方设置有阳极电极（110），其特征在于，所述脊波导层（107）的中间部分突出以在所述脊波导层（107）两侧形成台阶状结构，所述台阶状结构上设有高绝缘介质（108），所述高绝缘介质（108）的厚度等于所述台阶状结构的深度。

2.如权利要求1所述的一种GaAs FP激光芯片，其特征在于，所述高绝缘介质（108）的介电常数大于20。

3.如权利要求2所述的一种GaAs FP激光芯片，其特征在于，所述高绝缘介质（108）为二氧化铪（HfO2）或五氧化二钽（Ta2O5）。

4.如权利要求1所述的一种GaAs FP激光芯片，其特征在于，所述台阶状结构的深度为10nm-500nm。

5.如权利要求1所述的一种GaAs FP激光芯片，其特征在于，所述GaAs FP激光芯片还包括钝化层（111）、反射膜（112）和增透膜（113），所述钝化层（111）包覆所述GaAs FP激光芯片除了所述阴极电极与所述阳极电极以外的部分，以及，在所述GaAs FP激光芯片后端面镀有反射膜（112），所述GaAs FP激光芯片前端面镀有增透膜（113）。

6.如权利要求5所述的一种GaAs FP激光芯片，其特征在于，

所述衬底层（101）的材质为GaAs，厚度为200nm；

所述下限制层（102）的材质为AlGaAs，厚度为0.3μm；

所述下波导层（103）的材质为AlGaAs，厚度为0.5-3μm；

所述量子阱有源区（104）为交替生长的AlGaAs阱层-AlGaAs垒层，厚度为0.1μm；

所述上波导层（105）的材质为AlGaAs，厚度为0.1-3μm；

所述上限制层（106）的材质为AlGaAs，厚度为0.3μm；

所述脊波导层（107）的材质为GaAs，厚度为0.3μm；

所述钝化层（111）的材质为SiO2，厚度为300nm；

所述阴极电极（109）和阳极电极（110）的材质均为Cr/Au、Ti/Au或Ni/Au；

所述反射膜（112）的反射率为50％-100％，所述增透膜（113）的反射率小于等于10％。

7.一种GaAs FP激光芯片的制备方法，包括，通过MOCVD外延生长GaAs FP激光芯片外延片；刻蚀脊波导层；在脊波导层两侧刻蚀深度相同的台阶；在两侧的所述台阶上沉积高绝缘介质；镀上阳极电极和阴极电极；沉积钝化层；在所述激光芯片后端面镀反射膜，前端面镀增透膜。