[发明专利]一种长波长InP基DFB半导体激光器管芯的制备方法

摘要

本发明涉及一种长波长InP基DFB半导体激光器管芯的制备方法，通过MOCVD外延生长技术在N‑InP衬底上依次生长N‑InP缓冲层、AlGaInAs下波导层、AlGaInAs多量子阱有源层、AlGaInAs上波导层、P‑InP空间层、P‑InGaAsP光栅层和P‑InP覆盖层，完成一次外延结构的生长；在外延结构的P‑InGaAsP光栅层上制备两种不同周期结构的光栅，并对光栅进行后续的掩埋生长；在两种不同周期结构的光栅上分别制备脊型波导结构，形成管芯样品，所述脊型波导结构采用干法刻蚀和湿法腐蚀工艺制备；依次对管芯样品进行P面金属、物理减薄、N面金属、合金、解离bar条和端面光学镀膜，完成管芯制备。本发明的有益效果在于：通过调整两种不同光栅的周期和两种量子阱增益谱的位置实现在宽温度范围内波长可调的长波长单模半导体激光器。

主权项

1.一种长波长InP基DFB半导体激光器管芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：通过MOCVD外延生长技术在N‑InP衬底上依次生长N‑InP缓冲层、AlGaInAs下波导层、AlGaInAs多量子阱有源层、AlGaInAs上波导层、P‑InP空间层、P‑InGaAsP光栅层和P‑InP覆盖层，完成一次外延结构的生长；步骤S2：在一次外延结构的P‑InGaAsP光栅层上制备两种不同周期结构的光栅，并对光栅进行后续的掩埋生长；步骤S3：在两种不同周期结构的光栅上分别制备脊型波导结构，形成管芯样品，所述脊型波导结构采用干法刻蚀和湿法腐蚀工艺制备；步骤S4：依次对管芯样品进行P面金属、物理减薄、N面金属、合金、解离bar条和端面光学镀膜，完成管芯制备；在步骤S1中，所述AlGaInAs多量子阱有源层为交替生长的3对光致发光波长为1270nm和1300nm的量子阱，量子阱厚度为10nm；N‑InP缓冲层的厚度为0.8μm， N‑AlInGaAs下波导层的厚度为100nm， AlInGaAs上波导层的厚度为100nm， P‑InP空间层的厚度为150nm； P‑InGaAsP光栅层的厚度为25nm， P‑InP覆盖层的厚度为10nm；在步骤S2中，采用全息曝光方法制备两种不同周期均匀光栅，其中管芯的腔长为300μm，靠近出光端面100μm区域不制备光栅，在靠近背光区域200μm的左右两侧区域制备两种不同周期光栅。