專利名稱：電泵浦邊發(fā)射半導(dǎo)體微腔激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體器件的制作工藝，特別是指一種電泵浦邊發(fā)射半導(dǎo)體微腔激光器的制作方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體微腔激光器，特別是微柱型諧振腔激光器是近十幾年來發(fā)展起來的一種光電器件，由于其可以利用半導(dǎo)體材料本身搞折射率和周圍低折射率的空氣形成全內(nèi)反射，且體積小，在一維或三維上的尺度為波長的量級，在增益腔內(nèi)僅有幾個光學(xué)模式存在，因此大大增加了自發(fā)發(fā)射耦合到激射模中的幾率，從而再很大程度上降低激射閾值。而且體積小，集成度高，可以實現(xiàn)大規(guī)模集成。
但其發(fā)展受到了一些限制，尤其是電泵浦器件，由于其特殊的形狀和發(fā)射特性，導(dǎo)致其制作工藝不可照搬一般條形激光器的制作工藝，這在很大程度上阻礙了其性能的提高和實用化進程。
為了制成性能優(yōu)良的微腔激光器，人們做了許多努力，目前主要有以下幾種工藝1)采用帶膠蒸發(fā)的辦法，先光刻，將需要做電極的部分裸露，其它部分用抗蝕劑保護起來，蒸發(fā)電極，然后進行剝離，即將抗蝕劑與其上的金屬膜與半導(dǎo)體材料剝離，這樣就得到了所需電極的形狀，然后再進行套刻、腐蝕，得到微諧振腔和支架。缺點是帶膠蒸發(fā)由于受到后面剝離工藝的限制，不能將金屬膜蒸的太厚，并且將電極的制作工藝局限于蒸發(fā)，不能根據(jù)需要采用濺射等其它工藝，電極的質(zhì)量不能得到充分地保證；在剝離過程中容易損壞材料，尤其是對于較脆的InP系材料，常會在剝離過程中劃傷，甚至碎裂。
2)先做電極，然后用濕法腐蝕掉金膜，再采用反應(yīng)離子刻蝕方法腐蝕掉鈦膜得到所需電極的形狀，然后再進行套刻、濕法或干法腐蝕，得到微諧振腔和支架。缺點干法腐蝕工藝復(fù)雜，需要專門的設(shè)備，操作復(fù)雜，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種電泵浦邊發(fā)射半導(dǎo)體微腔激光器的制作方法，利用這種方法可以在不需要大型干法腐蝕設(shè)備的情況下，用簡單的實驗用具，只進行簡單的操作就可以完成微諧振腔的腐蝕，使其不再受到設(shè)備和操作的限制，并且可以根據(jù)需要對電極的制作采用合適的工藝，電極的質(zhì)量可以得到很好的保障。本發(fā)明適用于磷化銦或砷化鎵襯底上外延生長含銦、磷、鎵、砷的三元或四元化合物的材料。
本發(fā)明一種電泵浦邊發(fā)射半導(dǎo)體微腔激光器的制作方法，其特征在于，包括如下步驟(A)先在半導(dǎo)體材料上沉積電極；(B)然后光刻、濕法腐蝕出所需電極形貌；(C)再進行套刻；(D)然后用分步腐蝕的方法腐蝕出諧振腔和支架。
其中所述的半導(dǎo)體材料為磷化銦或砷化鎵襯底上外延生長含銦、磷、鎵、砷的三元或四元化合物。
其中電極的材料為鈦/金。
其中濕法腐蝕工藝包括B1腐蝕金層；B2腐蝕鈦膜。
其中采用的是分步腐蝕的方法，套刻后，先腐蝕2分鐘，然后換腐蝕液再腐蝕4分鐘。


為進一步說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，以下結(jié)合實施例及附圖詳細說明如后，其中圖1為微圓柱型諧振腔俯視圖；圖2為微圓柱型諧振腔側(cè)示圖。
具體實施方法請結(jié)合參閱附圖，圖1為微圓柱型諧振腔俯視圖，中間部分為電極；圖2為微圓柱型諧振腔側(cè)視圖。本發(fā)明為一種電泵浦邊發(fā)射半導(dǎo)體微腔激光器的制作方法，其中包括，先在制作器件的材料上沉積鈦/金膜層作為電極，然后用根據(jù)所需電極形狀設(shè)計的光刻版進行光刻，顯影后腐蝕出所需電極1，形貌如圖1，電極的具體形狀由將要制作的器件的要求決定；得到電極形貌后再進行套刻，套刻所用光刻版應(yīng)為根據(jù)諧振腔形狀設(shè)計的，最后采用分步腐蝕的方法腐蝕出諧振腔2和支架3。
本發(fā)明為一種電泵浦邊發(fā)射半導(dǎo)體微腔激光器的制作方法，包括如下步驟(A)先在用于制作激光器的半導(dǎo)體材料上沉積電極，其中所述的半導(dǎo)體材料為磷化銦或砷化鎵襯底上外延生長含銦、磷、鎵、砷的三元或四元化合物；其中電極的材料為鈦/金；根據(jù)需要和具備的條件，電極也可以用濺射的方法得到；(B)沉積電極后，用根據(jù)所需電極形狀做出的光刻版陽版進行光刻，顯影，這樣就將所需形狀的電極用抗蝕劑保護起來，然后用濕法腐蝕的方法腐蝕掉未被保護起來的鈦/金膜，得到所需電極形貌；其中濕法腐蝕工藝包括B1腐蝕金層；B2腐蝕鈦膜；(C)再進行套刻，套刻所用光刻版的圖形為諧振腔的形狀，也應(yīng)為陽版，這樣套刻后，就將包括電極在內(nèi)的諧振腔的形狀用抗蝕劑保護起來了，以進行下一步腐蝕實驗；(D)最后用分步腐蝕的方法腐蝕出諧振腔和支架，其中分步腐蝕的方法是套刻后先腐蝕2分鐘，然后換腐蝕液再腐蝕4分鐘，對于支架的腐蝕根據(jù)所需要的形狀可以更換腐蝕液腐蝕，也可以和諧振腔一起腐蝕出，如果支架形狀和諧振腔的形狀相同，則可以和諧振腔一起腐蝕出，如形狀不同則需更換具有選擇性的腐蝕液腐蝕出支架。
權(quán)利要求
1.一種電泵浦邊發(fā)射半導(dǎo)體微腔激光器的制作方法，其特征在于，包括如下步驟(A)先在半導(dǎo)體材料上沉積電極；(B)然后光刻、濕法腐蝕出所需電極形貌；(C)再進行套刻；(D)然后用分步腐蝕的方法腐蝕出諧振腔和支架。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電泵浦邊發(fā)射半導(dǎo)體微腔激光器的制作方法，其特征在于，其中所述的半導(dǎo)體材料為磷化銦或砷化鎵襯底上外延生長含銦、磷、鎵、砷的三元或四元化合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電泵浦邊發(fā)射半導(dǎo)體微腔激光器的制作方法，其特征在于，其中電極的材料為鈦/金。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電泵浦邊發(fā)射半導(dǎo)體微腔激光器的制作方法，其特征在于，其中濕法腐蝕工藝包括B1腐蝕金層；B2腐蝕鈦膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電泵浦邊發(fā)射半導(dǎo)體微腔激光器的制作方法，其特征在于，其中采用的是分步腐蝕的方法，套刻后，先腐蝕2分鐘，然后換腐蝕液再腐蝕4分鐘。
全文摘要
一種電泵浦邊發(fā)射半導(dǎo)體微腔激光器的制作方法，其特征在于，包括如下步驟(A)先在半導(dǎo)體材料上沉積電極；(B)然后光刻、濕法腐蝕出所需電極形貌；(C)再進行套刻；(D)然后用分步腐蝕的方法腐蝕出諧振腔和支架。
文檔編號H01S5/00GK1635673SQ200310123450
公開日2005年7月6日 申請日期2003年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月29日
發(fā)明者陸秀真, 常秀蘭, 李成明, 劉峰奇, 王占國 申請人:中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所