專利名稱：一種半導體激光器腔面鈍化方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體激光器領域，特別是涉及一種半導體激光器腔面鈍化方法及裝置。
背景技術：
半導體激光器的壽命主要受外延材料質量影響及腔面COD (災變性光學損傷，Catastrophic Optical Damage)限制。高功率、高亮度的半導體激光器光源在使用過程中會出現(xiàn)功率退化、失效等可靠性問題，尤其是腔面部分，腔面COD的產(chǎn)生會使激光器突然失效。因此，為了提高半導體激光器的可靠性，腔面鍍膜工藝成為半導體激光器的關鍵核心技術之一 O而在腔面鍍膜之前，需要進行腔面鈍化。腔面鈍化是指為了提高器件COD水平，采用特殊技術手段對腔面進行處理。常規(guī)的方法有兩類，一類是真空解理，另一類是用氬氣離子對腔面進行離子清洗。真空解理室是在高真空環(huán)境中進行激光器巴(Bar)條的解理和鍍膜，以達到消除界面態(tài)的效果。但是這種真空解理技術復雜，操作設備昂貴。氬氣離子對腔面的清洗工藝比較簡單，但是效果不佳，不能有效的去除腔面表面的界面態(tài)和雜質。由此可以看出，現(xiàn)有的半導體激光器腔面鈍化工藝復雜，鈍化效果差。

發(fā)明內容
本發(fā)明主要解決的技術問題是提供一種半導體激光器腔面鈍化方法及裝置，能夠解決半導體激光器腔面鈍化工藝復雜，鈍化效果差等問題，且重復性好，適合工業(yè)化生產(chǎn)。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的一個技術方案是:提供一種半導體激光器腔面鈍化方法，包括:將半導體激光器巴條送入真空室，并進行抽真空；往真空室中通入預定流量和比例的氫氣和氮氣混合氣；使氫氣和氮氣混合氣形成等離子體，以利用等離子體對半導體激光器巴條的腔面進行離子鈍化處理；在離子鈍化處理后的半導體激光器巴條的腔面上鍍設一層阻擋層。其中，氫氣和氮氣混合氣中氫氣與氮氣的比例在1:4至1:20之間。等離子體的離子能量在20ev至500ev之間。離子鈍化處理的時間為30秒至30分鐘。阻擋層為非氧化物層。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的另一個技術方案是:提供一種半導體激光器的腔面鈍化裝置，包括:真空室，用于容納半導體激光器巴條，并進行抽真空；氣體源，用于往真空室中通入預定流量和比例的氫氣和氮氣混合氣；霍爾離子源，用于使氫氣和氮氣混合氣形成等離子體，以對半導體激光器巴條的腔面進行離子鈍化處理；
鍍膜設備，用于在離子鈍化處理后的半導體激光器巴條的腔面上鍍設一層阻擋層。其中,氫氣和氮氣混合氣中的氫氣與氮氣比例在1:4至1:20之間。等離子體的離子能量在20ev至500ev之間。離子鈍化處理的時間在30秒至30分鐘。阻擋層為非氧化物層。本發(fā)明的有益效果是:區(qū)別于現(xiàn)有技術的情況，本發(fā)明通過用帶霍爾離子源的離子輔助電子束蒸發(fā)設備進行腔面鈍化，并采用非氧化物作為阻擋層，能夠解決半導體激光器腔面鈍化工藝復雜，鈍化效果差等問題，且重復性好，適合工業(yè)化生產(chǎn)。


圖1是本發(fā)明第一實施例的半導體激光器腔面鈍化方法流程圖；圖2是本發(fā)明第二實施例的半導體激光器腔面鈍化裝置示意圖。
具體實施例方式請參閱圖1，圖1是本發(fā)明第一實施例的半導體激光器腔面鈍化方法流程圖。本實施例的半導體激光器腔面鈍化方法包括以下步驟:步驟101:將半導體激光器巴條送入真空室，并進行抽真空。在本實施例中，真空室內的真空度需要抽至10_4Pa以上。步驟102:往真空室中通入預定流量和比例的氫氣和氮氣混合氣。在本實施例中，氫氣和氮氣混合氣中氫氣和氮氣的比例在1:4至1:20之間，混合氣體流量在Isccm(standard-state cubic centimeter per minute,標況毫升每分)至 IOOsccm 之間。氫氣和氮氣混合氣體形成的等離子體既有氫離子又有氮離子，其中，氫離子能去除半導體腔面面上的O離子及其他雜質離子，氮離子能減少腔面的懸掛鍵，降低腔面的表面態(tài)。步驟103:使氫氣和氮氣混合氣形成等離子體，以利用等離子體對半導體激光器巴條的腔面進行離子鈍化處理。優(yōu)選的，用霍爾離子源使氫氣和氮氣混合氣形成等離子體，霍爾離子源的有效范圍和均勻區(qū)大，等離子體的離子能量范圍在20ev至500ev之間，并且能量可控，能起到鈍化作用的同時，又不會導致腔面物理損傷，工藝簡單，重復性好，適合工業(yè)化生產(chǎn)。離子鈍化處理的時間為30秒至30分鐘。而在步驟101中，需要將半導體激光器巴條放置在離子源工作的有效區(qū)域內，并且需要進行鍍膜的腔面對著離子源方向。步驟104:在離子鈍化處理后的半導體激光器巴條的腔面上鍍設一層阻擋層。在本實施例中，阻擋層為非氧化物層，優(yōu)選為氮化硅、硅、硫化鋅或者硒化鋅等材料，使用離子輔助電子束蒸發(fā)設備鍍設阻擋層。離子輔助電子束蒸發(fā)設備帶有霍爾離子源，比現(xiàn)有技術中的真空解理設備簡單、便宜，能夠解決半導體激光器腔面鈍化工藝復雜，鈍化效果差等問題，且重復性好，適合工業(yè)化生產(chǎn)。在本實施例中，半導體激光器腔面進行鈍化處理后，再用正常的工藝在半導體激光器巴條的前腔面上鍍上增透膜，在半導體激光器巴條的后腔面鍍上高反膜。請參閱圖2，圖2是本發(fā)明實施例的半導體激光器腔面鈍化裝置示意圖。如圖2所示，半導體激光器腔面鈍化裝置20包括氣體源201、霍爾離子源202、鍍膜設備203以及真空室204。
真空室204用于容納半導體激光器巴條，并進行抽真空。優(yōu)選的，真空室內的真空度需要抽至10_4Pa以上。氣體源201，用于往真空室204中通入預定流量和比例的氫氣和氮氣混合氣。在本實施例中，氫氣和氮氣混合氣中氫氣和氮氣的比例在1:4至1:20之間，混合氣體流量在Isccm 至 IOOsccm 之間。霍爾離子源202，用于使氫氣和氮氣混合氣形成等離子體，以對半導體激光器巴條的腔面進行離子鈍化處理。氫氣和氮氣混合氣體形成的等離子體既有氫離子又有氮離子，其中，氫離子能去除半導體腔面面上的O離子及其他雜質離子，氮離子能減少腔面的懸掛鍵，降低腔面的表面態(tài)。在本實施例中，霍爾離子源202的有效范圍和均勻區(qū)大，等離子體的離子能量范圍在20ev至500ev之間，并且能量可控，能起到鈍化作用的同時，又不會導致腔面物理損傷，工藝簡單，重復性好，適合工業(yè)化生產(chǎn)。離子鈍化處理的時間為30秒至30分鐘。鍍膜設備203，用于在離子鈍化處理后的半導體激光器巴條的腔面上鍍設一層阻擋層。在本實施例中，阻擋層為非氧化物層，優(yōu)選為氮化硅、硅、硫化鋅或者硒化鋅等材料。在本實施例中，半導體激光器巴條放置在霍爾離子源202工作的有效區(qū)域內，需要進行鍍膜的腔面對著霍爾離子源202方向。當半導體激光器腔面進行鈍化處理后，再用正常的工藝在半導體激光器巴條的前腔面上鍍上增透膜，在半導體激光器巴條的后腔面鍍上高反膜。在上述實施例中，霍爾離子源202和鍍膜設備203共同構成離子輔助電子束蒸發(fā)設備，比現(xiàn)有技術中的真空解理設備簡單、便宜，能夠解決半導體激光器腔面鈍化工藝復雜，鈍化效果差等問題，且重復性好，適合工業(yè)化生產(chǎn)。綜上所述，本發(fā)明通過用帶霍爾離子源的離子輔助電子束蒸發(fā)設備進行腔面鈍化，并采用非氧化物作為阻擋層，能夠解決半導體激光器腔面鈍化工藝復雜，鈍化效果差等問題，且重復性好，適合工業(yè)化生產(chǎn)。以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內。
權利要求
1.一種半導體激光器的腔面鈍化方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 將半導體激光器巴條送入真空室，并進行抽真空； 往所述真空室中通入預定流量和比例的氫氣和氮氣混合氣； 使所述氫氣和氮氣混合氣形成等離子體，以利用所述等離子體對所述半導體激光器巴條的腔面進行離子鈍化處理； 在離子鈍化處理后的所述半導體激光器巴條的腔面上鍍設一層阻擋層。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述氫氣和氮氣混合氣中氫氣與氮氣的比例在1:4至1:20之間。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述等離子體的離子能量在20ev至500ev之間。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述離子鈍化處理的時間在30秒至30分鐘。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述阻擋層為非氧化物層。
6.一種半導體激光器的腔面鈍化裝置，其特征在于，包括: 真空室，用于容納半導體激光器巴條，并進行抽真空； 氣體源，用于往所述真空室中通入預定流量和比例的氫氣和氮氣混合氣； 霍爾離子源，用于使所述氫氣和氮氣混合氣形成等離子體，以對所述半導體激光器巴條的腔面進行離子鈍化處理； 鍍膜設備，用于在離子鈍化處理后的所述半導體激光器巴條的腔面上鍍設一層阻擋層。
7.根據(jù)權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述氫氣和氮氣混合氣中的氫氣與氮氣比例在1:4至1:20之間。
8.根據(jù)權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述等離子體的離子能量在20ev至500ev之間。
9.根據(jù)權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述離子鈍化處理的時間在30秒至30分鐘。
10.根據(jù)權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述阻擋層為非氧化物層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種半導體激光器腔面鈍化方法及裝置，包括將半導體激光器巴條送入真空室，并進行抽真空；往所述真空室中通入預定流量和比例的氫氣和氮氣混合氣；使所述氫氣和氮氣混合氣形成等離子體，以利用所述等離子體對所述半導體激光器巴條的腔面進行離子鈍化處理；在離子鈍化處理后的所述半導體激光器巴條的腔面上鍍設一層阻擋層。通過上述方式，本發(fā)明能夠解決半導體激光器腔面鈍化工藝復雜，鈍化效果差等問題，且重復性好，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C23C14/22GK103178440SQ20131001945
公開日2013年6月26日 申請日期2013年1月18日 優(yōu)先權日2013年1月18日
發(fā)明者王軍營 申請人:西安卓銘光電科技有限公司