CN112713506A - 一种巴条类半导体激光器及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种巴条类半导体激光器及其制备方法，巴条类半导体激光器包括第一电极、第二电极、设于第一电极及第二电极之间且从第一电极朝向第二电极方向依次设置的衬底、下包层、有源层、上包层、欧姆接触层和绝缘层，所述欧姆接触层设有与上包层接触的X射线自支撑闪耀透射光栅层，所述衬底上接触面设有梯形台，梯形台横向平行于衬底的解理面，梯形台纵向垂直于衬底的解理面，且解理面是半导体激光器的腔面。本发明发光区有源层四周都为低折射率高带隙的上包层，降低阈值电流，提高腔面COD功率。设置透射光栅层，提高半导体激光器的高分辨率，使其具有高光束质量优势。

Description

一种巴条类半导体激光器及其制备方法
技术领域
本发明涉及半导体光电技术领域，尤其涉及一种巴条类半导体激光器及其制备方法。
背景技术
随着激光技术的发展，一门崭新的应用学科——激光医学逐步形成，激光的独特优点，解决了传统医学在基础研究和临床应用中不能解决的许多难题，引起国内外医学界的重视。半导体激光器(DL)因其具有体积小、重量轻、寿命长、功耗低、波长覆盖范围广等特点特别适用于医疗设备的制造。此外，半导体激光器还广泛用于光纤通信、光盘存取、光谱分析和光信息处理等重要领域。
半导体激光器的发光区面积较小，高功率工作时，腔面需要承受很高的光功率密度，对腔面的抗灾变性损伤(COD)能力要求很高。提高半导体激光器COD的方法一般有两种，一是在腔面处生长一层高带隙材料，还有一种方法是利用量子阱混杂的方法在腔面处直接形成非吸收窗口，这两种方法都能减弱腔面对光的吸收，从而提高腔面的COD功率。
IEEE JOURNAL OF SELECTED TOPICS IN QUANTUM ELECTRONIC S,VOL.1(1995),pp.728介绍了一种生长腔面窗口的AlGaInP半导体激光器。巴条解理后放入MOCVD腔室中生长一层高带隙的AlGaInP材料降低腔面的吸收，使得COD功率提高两倍，获得高功率及高可靠性的半导体激光器。不过解理后的巴条很小，需要高精度的夹具及合适的托盘才能实现材料的生长，不具有很强的可操作性。
X射线自支撑闪耀透射光栅因其宽带高效高分辨的优点，在惯性约束聚变等离子体诊断、天文物理和X射线相衬成像等领域有巨大的应用需求。可以预见，若将X射线自支撑闪耀透射光栅与半导体激光器结合使用，必然能够提高医学诊断中的可靠性，更有利于医生针对性的找出治疗手段。
发明内容
有鉴于此，本发明的提出一种巴条类半导体激光器及其制备方法，目的是提高半导体激光器的高分辨率及腔面COD功率，使其具有高光束质量优势，降低阈值电流。
基于上述目的，本发明提供了一种巴条类半导体激光器，包括第一电极、第二电极、设于第一电极及第二电极之间且从第一电极朝向第二电极方向依次设置的衬底、下包层、有源层、上包层、欧姆接触层和绝缘层，所述欧姆接触层设有与上包层接触的X射线自支撑闪耀透射光栅层，所述衬底上接触面设有梯形台，梯形台横向平行于衬底的解理面，梯形台纵向垂直于衬底的解理面，以衬底的梯形台的纵向排布周期作为管芯腔长，解理成巴条，且解理面是半导体激光器的腔面。
所述梯形台的横向截面与纵向截面均为等腰梯形，下底角为30-60度；梯形台的下底面横向长度为5-100μm，纵向长度为300-1500μm，梯形台的高度为0.2-0.5μm。
所述梯形台在衬底上排布的横向周期为200-500μm，纵向周期为350-1550μm。
所述有源层的厚度为0.1-0.3μm，且小于所述梯形台的高度。
所述下包层与上包层的折射率低于有源层的折射率。
所述下包层与上包层的带隙高于有源层的带隙。
所述第一电极为N型电极，所述第二电极为P型电极。
所述有源层为量子阱有源层。
所述巴条类半导体激光器的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、将衬底放入气相外延炉中，使用气相外延的方法在衬底上依次外延生长下包层、有源层、上包层和欧姆接触层；
步骤二、在欧姆接触层的中部刻蚀至上包层，以形成光栅凹槽；
步骤三、根据光栅凹槽尺寸制备X射线自支撑闪耀透射光栅；
步骤四、将X射线自支撑闪耀透射光栅安装入光栅凹槽；
步骤五、在欧姆接触层上方生长一层绝缘层；
步骤六、利用光刻的方法在绝缘层上形成条状电流注入区，电流注入区大小及位置与衬底的梯形台上表面一致；
步骤七、在绝缘层上表面溅射第二电极，在衬底下表面蒸镀第一电极，并进行合金；
步骤八、以衬底的梯形台的纵向排布周期作为管芯腔长，解理成巴条，进行腔面镀膜；
步骤九、以衬底的梯形台的横向排布周期作为管芯周期，解理成管芯，形成半导体激光器。
所述透射光栅的制备方法包括如下步骤：
S1、以SOI硅片为基底，在基底的上表面镀Cr膜，在下表面镀氮化硅膜；
S2、在基片上表面及下表面分别涂布光刻胶，利用紫外光刻在上表面制作光栅支撑结构掩模，在下表面制作光栅外框掩模；
S3、在下表面通过反应离子刻蚀氮化硅膜，在上表面湿法刻蚀Cr膜；
S4、去除上表面及下表面的光刻胶；
S5、在基片上表面依次涂布减反膜和光刻胶；
S6、全息光刻制作光栅掩模，光栅掩模的延伸方向垂直于光栅支撑结构掩模的延伸方向；
S7、反应离子刻蚀将光刻胶光栅掩模图案转移到减反膜中；
S8、上表面垂直基片向下沉积催化金属，催化金属为金、银或铂；
S9、去除光刻胶、减反膜、Cr膜、及附着于光刻胶和Cr膜上的催化金属；
S10、在基底上表面涂布耐碱保护胶；
S11、腐蚀下表面的单晶硅，腐蚀截止至中间SiO2层；
S12、去除耐碱保护胶；
S13、去除氮化硅以及窗口内中间SiO2层；
S14、将基片放入由氢氟酸与氧化剂组成的刻蚀液中进行金属催化刻蚀；
S15、去除催化金属、漂洗并干燥后，获得X射线自支撑闪耀透射光栅。
本发明的有益效果：
1、发光区有源层四周都为低折射率高带隙的上包层，既能形成侧向折射率波导，降低阈值电流，又能形成非吸收窗口，提高腔面COD功率。
2、本发明在绝缘层与上包层之间设置透射光栅层，提高半导体激光器的高分辨率，使其具有高光束质量优势。能同时满足X射线自支撑闪耀透射光栅的大有效面积和侧壁光滑的需求。通过具有透射光栅层的半导体激光器的设置，能够提高医学诊断中的可靠性，更有利于医生针对性的找出治疗手段。
3、外延生长后只需要一次光刻形成电流注入区，简化了半导体激光器的芯片制程，降低了生产成本，适合批量化的生产。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书一个或多个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明巴条类半导体激光器的横向截面示意图；
图2为本发明巴条类半导体激光器的纵向截面示意图；
图3为本发明衬底的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的基底上表面镀Cr膜，下表面镀氮化硅膜的结构剖视图；
图5为本发明实施例提供的上表面制作支撑结构掩模，在下表面制作光栅外框掩模的结构剖视图；
图6为本发明实施例提供的下表面刻蚀氮化硅膜，上表面刻蚀Cr膜后的结构剖视图；
图7为本发明实施例提供的去除光刻胶后的结构剖视图；
图8为本发明实施例提供的上表面依次涂布减反膜和光刻胶的结构剖视图；
图9为本发明实施例提供的光刻胶光栅掩模的结构剖视图；
图10为本发明实施例提供的光刻胶光栅掩模转移至减反膜的结构剖视图；
图11为本发明实施例提供的镀催化金属后的结构剖视图；
图12为本发明实施例提供的去除减反膜、光刻胶、Cr膜、及附着于光刻胶和Cr膜上的催化金属的结构剖视图；
图13为本发明实施例提供的涂布耐碱保护胶的结构剖视图；
图14为本发明实施例提供的腐蚀下表面单晶硅后的结构剖视图；
图15为本发明实施例提供的去除耐碱保护胶后的结构剖视图；
图16为本发明实施例提供的去除氮化硅以及中间SiO2层后的结构剖视图；
图17为本发明实施例提供的金属催化刻蚀过程的剖视图；
图18为本发明实施例提供的X射线自支撑闪耀透射光栅的剖视图。
图中标记为：
1、第一电极；2、第二电极；3、衬底；4、下包层；5、有源层；6、上包层；7、欧姆接触层；8、绝缘层；9、发光区；10、X射线自支撑闪耀透射光栅层；11、顶层单晶硅；12、中间层SiO2；13、底层单晶硅；14、Cr膜；15、氮化硅膜；16、上光刻胶；17、下光刻胶；18、减反膜；19、光刻胶；20、催化金属膜；21、耐碱保护胶；22、梯形台。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本公开进一步详细说明。
需要说明的是，除非另外定义，本说明书的实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书的实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
如图1所示，一种巴条类半导体激光器，包括第一电极1、第二电极2、设于第一电极1及第二电极2之间且从第一电极1朝向第二电极2方向依次设置的衬底3、下包层4、有源层5、上包层6、欧姆接触层7和绝缘层8，所述欧姆接触层7设有与上包层6接触的X射线自支撑闪耀透射光栅层10，所述衬底3上接触面设有梯形台22，梯形台22横向平行于衬底3的解理面，梯形台22纵向垂直于衬底3的解理面，以衬底的梯形台的纵向排布周期作为管芯腔长，解理成巴条，且解理面是半导体激光器的腔面。
其中，衬底为GaAs(100)单晶片。衬底的材料也可以是InP、GaN、Al2O3、SiC或Si。下包层4及上包层6为Al0.5In0.5P，带隙为2.3eV，折射率为3.2。下包层4与衬底3接触紧密，梯形台拐角处的下包层不能断裂。
如图3所示，衬底3与下包层4接触的表面上分布有向上凸起的梯形台22。梯形台的横向(相当于图3中衬底底侧定位边的方向)平行于衬底的解理面，梯形台22的纵向(相当于图3中衬底底侧定位边的垂直方向)垂直于衬底的解理面。
作为一种优选的实施形式，梯形台22的横向截面与纵向截面均为等腰梯形，下底角为30-60度；梯形台22的下底面横向长度为5-100μm，纵向长度为300-1500μm，梯形台22的高度为0.2-0.5μm。
作为一种优选的实施形式，所述梯形台22在衬底3上排布的横向周期为200-500μm，纵向周期为350-1550μm。
作为一种优选的实施形式，有源层5为(Al0.5Ga0.5)0.5In0.5P/Ga0.5In0.5P量子阱结构，总厚度为0.1-0.3μm，且要小于所述梯形台的高度。量子阱Ga0.5In0.5P的带隙为1.9eV，折射率为3.6。
作为一种优选的实施形式，下包层4与上包层6的折射率低于有源层5的折射率。下包层4与上包层6的带隙高于有源层5的带隙。
如图1和图2所示，有源层5所产生的发光区9四周被上包层6所包覆。Al0.5In0.5P与Ga0.5In0.5P的折射率差为0.4，形成强折射率波导结构，可以很好的限制激光器侧向模式，降低阈值电流。Al0.5In0.5P与Ga0.5In0.5P的带隙差为0.4eV，量子阱Ga0.5In0.5P发出的激光不会被Al0.5In0.5P材料吸收，腔面处就形成了一个非吸收窗口，提高了COD功率。
作为一种优选的实施形式，第一电极1为N型电极，所述第二电极2为P型电极。
进一步的，该巴条类半导体激光器的对向两侧面分别设有增透膜和高反膜。高反膜及增透膜的设置，兼顾表面出光和腔面出光效率。增透膜蒸镀在前腔面，高反膜蒸镀在后腔面，提升腔面出光效率，降低腔面损失阈值。
本发明还提供所述巴条类半导体激光器的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、将衬底3放入气相外延炉中，使用气相外延的方法在衬底3上依次外延生长下包层4、有源层5、上包层6和欧姆接触层7；
步骤二、在欧姆接触层7的中部刻蚀至上包层6，以形成光栅凹槽；
步骤三、根据光栅凹槽尺寸制备X射线自支撑闪耀透射光栅；
步骤四、将X射线自支撑闪耀透射光栅安装入光栅凹槽；
步骤五、在接触层上方生长一层绝缘层8；
步骤六、利用光刻的方法在绝缘层8上形成条状电流注入区，电流注入区大小及位置与衬底3的梯形台22上表面一致；
步骤七、减薄衬底背面至80-120μm，在绝缘层8上表面溅射第二电极2，在衬底3下表面蒸镀第一电极1，并进行合金；
步骤八、以衬底3的梯形台22的纵向排布周期作为管芯腔长，解理成巴条，进行腔面镀膜；
步骤九、以衬底3的梯形台22的横向排布周期作为管芯周期，解理成管芯，形成半导体激光器。
其中，所述X射线自支撑闪耀透射光栅的制备方法包括如下步骤：
S1、以SOI硅片为基底，在基底的上表面镀Cr膜14，在下表面镀氮化硅膜15；本发明实施例中采用的SOI硅片结构参数具体如下：顶层单晶硅为<100>晶向，厚度(2～10)微米；中间层SiO2的厚度为(1～2)微米；底层单晶硅为<100>晶向，厚度(300～500)微米，其中，顶层单晶硅11、中间层SiO2 12、及底层单晶硅13的厚度基于产品的需求设计。图2为本发明实施例提供的基底上表面镀Cr膜，下表面镀氮化硅膜的结构剖视图，由于Cr膜在去Cr液的作用下容易从SOI硅片上剥离，因此Cr膜作为转移光栅支撑结构的中间层，Cr膜采用电子束蒸发或离子束溅射的方法镀制，Cr膜的厚度必须大于催化金属的厚度，便于通过去Cr液除去Cr膜，实验证明厚度大于100nm即可满足需求；氮化硅膜与单晶硅的结构相近，因此氮化硅膜与单晶硅的附着力强，后期超声清洗过程不会产生脱落，且氮化硅与用于硅片下表面开窗的氢氧化钾刻蚀液不发生反应，因此采用氮化硅膜作为制作光栅外框结构的保护层，可以采用PECVD(等离子体增强化学气相沉积法)的方法进行镀制，厚度大于40nm即可。
S2、在基片上表面及下表面分别涂布光刻胶19，利用紫外光刻在上表面制作光栅支撑结构掩模，在下表面制作光栅外框掩模；图3为上表面制作光栅支撑结构掩模，在下表面制作光栅外框掩模的结构剖视图，光栅支撑结构掩模图形为线条阵列，周期选在(10～20)微米为佳，线条宽度(2～3)微米，光栅外框掩模图像为正交的网格，格条的宽度为(1～2)毫米，格条的间隔为(4～6)毫米。光刻胶选用正性光刻胶，如AZ MIR-701，涂布厚度(500～1000)nm为佳，使用旋转涂胶法进行光刻胶的涂布，厚度的调整可根据该型光刻胶使用说明书，通过调节转速和光刻胶中溶剂的占比来实现。涂胶过程为：先涂上表面，然后烤胶；再涂下表面，然后再烤胶。烤胶条件可参考该型光刻胶使用说明书，对于AZ MIR-701型光刻胶，单次烤胶参数为热台90℃烘烤2分钟。紫外光刻使用的是中国科学院光电技术研究所的URE-2000/35型紫外光刻机，具体工艺条件可以参考该型光刻胶使用说明书和光刻机使用说明书。由于选用的是正性光刻胶，光刻掩模版图形与目标图形一致。紫外光刻的过程为：上表面接触曝光；下表面接触曝光；显影。
S3、在下表面通过反应离子刻蚀氮化硅膜15，在上表面湿法刻蚀Cr膜14；图4为本发明实施例提供的下表面刻蚀氮化硅膜，上表面刻蚀Cr膜后的结构剖视图；对于氮化硅膜的刻蚀，使用的是中国科学院微电子所研制的ICP-98A型感应耦合等离子体刻蚀机，通过控制反应气体流量、激励电源功率、偏压电源功率、刻蚀时间来控制氮化硅膜的刻蚀深度，大量实验证明对于40nm的氮化硅膜，采用的刻蚀条件如下：反应气体CF4；流量20sccm，激励电源功率300W，偏压电源功率75W，时间90s。使用去Cr液湿法刻蚀Cr膜，去Cr液按硝酸铈铵：冰醋酸：水＝20:3:100的质量比配成。由于刻蚀为各向同性，所以刻蚀时间不能过长，否则横向的钻蚀效应会导致Cr掩模线条消失。具体的刻蚀时间可以通过实验获得。
S4、去除上表面及下表面的光刻胶19；采用丙酮超声去除上表面及下表面的光刻胶，去除光刻胶后的结构剖视图如图5所示。
S5、在基片上表面依次涂布减反膜18和光刻胶19；图6为本发明实施例提供的上表面依次涂布减反膜和光刻胶的结构剖视图，为减弱全息曝光中的驻波效应，在涂布光刻胶之前，需要在准备好的基片上先涂布一层减反膜，减反膜选用的是Brewer Science公司的系列，正性光刻胶选用的是AZ MIR-701。减反膜厚度150nm左右，光刻胶厚度为300nm左右。
S6、全息光刻制作光栅掩模，光栅掩模的延伸方向垂直于光栅支撑结构掩模的延伸方向；图7为本发明实施例提供的光刻胶光栅掩模的结构剖视图，在劳埃镜曝光光路上进行全息曝光，显影后得到光刻胶光栅掩模，曝光时使支撑结构掩模的延伸方向平行于光学平台，而产生光刻胶光栅掩模图形的干涉条纹的延伸方向垂直于光学平台，那么显影得到的光刻胶光栅掩模自然与支撑结构相垂直。
S7、反应离子刻蚀将光刻胶19光栅掩模图案转移到减反膜18中；图8为本发明实施例提供的光刻胶光栅掩模转移至减反膜的结构剖视图，通过控制反应气体流量、激励电源功率、偏压电源功率、刻蚀时间来控制减反膜的刻蚀深度，最终将光刻胶光栅掩模图形转移至减反膜中，形成光栅结构的减反膜。
S8、上表面垂直基片向下沉积催化金属，图9为本发明实施例提供的镀催化金属后的结构剖视图，催化金属为金、银或铂；采用离子束溅射或电子束蒸发镀膜的方法沉积获得催化金属膜的光栅结构。
S9、去除光刻胶19、减反膜18、Cr膜14、及附着于光刻胶19和Cr膜14上的催化金属；使用丙酮超声的方法去除减反膜(ARC)、光刻胶及光刻胶上的催化金属，使用去Cr液超声的方法去除Cr及Cr上的催化金属，图10为本发明实施例提供的去除减反膜、光刻胶、Cr膜、及附着于光刻胶和Cr膜上的催化金属的结构剖视图。
S10、在基底上表面涂布耐碱保护胶21；如图11所示。
S11、腐蚀下表面的单晶硅，腐蚀截止至中间SiO2层；图12为本发明实施例提供的腐蚀下表面单晶硅后的结构剖视图，采用质量分数为30％的KOH水溶液作为腐蚀液，腐蚀温度为80℃，腐蚀时间大于6小时。腐蚀到中间SiO2层时，可看到光滑的底面，此时即可停止腐蚀。
S12、去除耐碱保护胶21；使用Piranha溶液去除耐碱保护胶，在水浴温度为80℃的条件下、水浴30分钟即可去除，去除耐碱保护胶后的结构剖视图如图13所示。
S13、去除氮化硅以及窗口内中间SiO2层；放入质量分数为48％的氢氟酸中浸泡8分钟，去除氮化硅以及窗口内中间SiO2层，去除氮化硅以及中间SiO2层后的结构剖视图如图14所示。
S14、将基片放入由氢氟酸与氧化剂组成的刻蚀液中进行金属催化刻蚀；氧化剂可以是双氧水、高锰酸钾、或硝酸银，具体的刻蚀液各成分浓度和刻蚀温度可通过对比实验获得，优化的目标是刻蚀出侧壁光滑且陡直的光栅结构，以双氧水作为氧化剂为例，刻蚀液中氢氟酸的浓度为(4～6)mol/L，双氧水的浓度为(0.2～0.3)mol/L，刻蚀液温度为(5～15)℃时，获得的光栅结构陡直且侧壁光滑。
S15、去除催化金属、漂洗并干燥后，获得X射线自支撑闪耀透射光栅。
此外，作为进一步的改进，上述制备方法还包括在半导体激光器前后腔面上通过原子层沉积方法沉积高度致密的钝化层，之后在前腔面的钝化层上沉积增透膜，在后腔面的钝化层上沉积高反射膜。高度致密的钝化层的厚度为10nm，其材料为Si3N4。这种钝化层高度致密，因此高度致密的钝化层比现有钝化方法更加有效的阻挡其它原子通过钝化层进入到腔面材料中，从而防止腔面光学灾变，提高腔面损伤阈值，提高半导体激光器的功率与寿命。防止空气中氧气对腔面的氧化损伤，而且可以省略制备钝化薄膜前的清洗步骤，从而防止清洗步骤对腔面的损伤，这在最大限度上保护了腔面结构的完好。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本说明书实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
本说明书的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种巴条类半导体激光器，其特征在于，包括第一电极、第二电极、设于第一电极及第二电极之间且从第一电极朝向第二电极方向依次设置的衬底、下包层、有源层、上包层、欧姆接触层和绝缘层，所述欧姆接触层设有与上包层接触的X射线自支撑闪耀透射光栅层，所述衬底上接触面设有梯形台，梯形台横向平行于衬底的解理面，梯形台纵向垂直于衬底的解理面，以衬底的梯形台的纵向排布周期作为管芯腔长，解理成巴条，且解理面是半导体激光器的腔面。
2.根据权利要求1所述巴条类半导体激光器，其特征在于，所述梯形台的横向截面与纵向截面均为等腰梯形，下底角为30-60度；梯形台的下底面横向长度为5-100μm，纵向长度为300-1500μm，梯形台的高度为0.2-0.5μm。
3.根据权利要求1所述巴条类半导体激光器，其特征在于，所述梯形台在衬底上排布的横向周期为200-500μm，纵向周期为350-1550μm。
4.根据权利要求1所述巴条类半导体激光器，其特征在于，所述有源层的厚度为0.1-0.3μm，且小于所述梯形台的高度。
5.根据权利要求1所述巴条类半导体激光器，其特征在于，所述下包层与上包层的折射率低于有源层的折射率。
6.根据权利要求1所述巴条类半导体激光器，其特征在于，所述下包层与上包层的带隙高于有源层的带隙。
7.根据权利要求1所述巴条类半导体激光器，其特征在于，所述第一电极为N型电极，所述第二电极为P型电极。
8.根据权利要求1所述巴条类半导体激光器，其特征在于，所述有源层为量子阱有源层。
9.根据权利要求1所述巴条类半导体激光器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、将衬底放入气相外延炉中，使用气相外延的方法在衬底上依次外延生长下包层、有源层、上包层和欧姆接触层；
步骤二、在欧姆接触层的中部刻蚀至上包层，以形成光栅凹槽；
步骤三、根据光栅凹槽尺寸制备X射线自支撑闪耀透射光栅；
步骤四、将X射线自支撑闪耀透射光栅安装入光栅凹槽；
步骤五、在欧姆接触层上方生长一层绝缘层；
步骤六、利用光刻的方法在绝缘层上形成条状电流注入区，电流注入区大小及位置与衬底的梯形台上表面一致；
步骤七、在绝缘层上表面溅射第二电极，在衬底下表面蒸镀第一电极，并进行合金；
步骤八、以衬底的梯形台的纵向排布周期作为管芯腔长，解理成巴条，进行腔面镀膜；
步骤九、以衬底的梯形台的横向排布周期作为管芯周期，解理成管芯，形成半导体激光器。
10.根据权利要求9所述巴条类半导体激光器的制备方法，其特征在于，所述透射光栅的制备方法包括如下步骤：
S1、以SOI硅片为基底，在基底的上表面镀Cr膜，在下表面镀氮化硅膜；
S2、在基片上表面及下表面分别涂布光刻胶，利用紫外光刻在上表面制作光栅支撑结构掩模，在下表面制作光栅外框掩模；
S3、在下表面通过反应离子刻蚀氮化硅膜，在上表面湿法刻蚀Cr膜；
S4、去除上表面及下表面的光刻胶；
S5、在基片上表面依次涂布减反膜和光刻胶；
S6、全息光刻制作光栅掩模，光栅掩模的延伸方向垂直于光栅支撑结构掩模的延伸方向；
S7、反应离子刻蚀将光刻胶光栅掩模图案转移到减反膜中；
S8、上表面垂直基片向下沉积催化金属，催化金属为金、银或铂；
S9、去除光刻胶、减反膜、Cr膜、及附着于光刻胶和Cr膜上的催化金属；
S10、在基底上表面涂布耐碱保护胶；
S11、腐蚀下表面的单晶硅，腐蚀截止至中间SiO2层；
S12、去除耐碱保护胶；
S13、去除氮化硅以及窗口内中间SiO2层；
S14、将基片放入由氢氟酸与氧化剂组成的刻蚀液中进行金属催化刻蚀；
S15、去除催化金属、漂洗并干燥后，获得X射线自支撑闪耀透射光栅。
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