CN116667153A - 一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构及制备方法 - Google Patents
一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构及制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116667153A CN116667153A CN202310688883.9A CN202310688883A CN116667153A CN 116667153 A CN116667153 A CN 116667153A CN 202310688883 A CN202310688883 A CN 202310688883A CN 116667153 A CN116667153 A CN 116667153A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- inp
- layer
- doping concentration
- epitaxial growth
- wafer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 title claims abstract description 60
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 13
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 295
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000002345 surface coating layer Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 120
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 34
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 claims description 20
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 18
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 14
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 13
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 12
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 10
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 9
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 8
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 6
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 6
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 6
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 5
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 claims description 4
- BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 3-azaniumyl-2-hydroxypropanoate Chemical compound NCC(O)C(O)=O BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 3
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 3
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 claims description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 13
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 abstract description 8
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 241000733322 Platea Species 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
- H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
- H01S5/34346—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser characterised by the materials of the barrier layers
- H01S5/3438—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser characterised by the materials of the barrier layers based on In(Al)P
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/0206—Substrates, e.g. growth, shape, material, removal or bonding
- H01S5/0211—Substrates made of ternary or quaternary compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
- H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
- H01S5/34313—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer having only As as V-compound, e.g. AlGaAs, InGaAs
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S2304/00—Special growth methods for semiconductor lasers
- H01S2304/04—MOCVD or MOVPE
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构，该结构为以SiO2为掩膜条形的BH台面两侧外延生长的多个参杂浓度层，参杂浓度层包括InP薄层隔离层、P‑InP的中等参杂浓度层、P‑InP的低参杂浓度层、N‑InP的低参杂浓度层、N‑InP的高参杂浓度层和P‑InP的表面覆盖层，BH台面两侧的参杂浓度层从上到下依次为P‑InP的表面覆盖层、N‑InP的高参杂浓度层、N‑InP的低参杂浓度层、P‑InP的低参杂浓度层、P‑InP的中等参杂浓度层和InP薄层隔离层。本发明的电流阻挡层结构及方法通过在BH台面两侧外延生长特定参杂浓度分布电流阻挡层结构，降低了BH结构的电流阻挡层的高载流子电荷的积累，避免形成大的电流阻挡层寄生电容效应，提高了BH结构在AlInGaAs/InP多量子阱高速调制的激光器中的应用效果。
Description
技术领域
本发明属于信息光电子技术领域，具体涉及到一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构及制备方法。
背景技术
光纤通信技术自出现以来带来了科技和社会领域的重大变革。作为激光技术的重要应用，以光纤通信技术为主要代表的激光信息技术搭建了现代通信网络的框架，成为信息传递的重要组成部分；并且其数据传输速率正在迅速增长，传输速率在25Gbps以上的激光器芯片成为下一代5G光通信网络的核心芯片。
在传统的通信波段的激光器制备中，普遍采用III-V族半导体材料InGaAsP/InP多量子阱的发光有源区，制备成BH-DFB激光器结构，以利用其低阈值电流、较高的线性光输出功率、较好的光纤耦合效率等特点；但是InGaAsP/InP多量子阱材料，由于其能带结构对电子的限制作用较弱。因而输出光功率随温度升高衰减较快，以及能带结构对具有较大能带有效质量的空穴的量子势垒限制过强，不利于高速调制时空穴的及时移动和均匀分别，因而影响了高速调制的激光器信号输出，已不能满足宽温度范围，10Gbps以上的高速调制激光器制备的要求。
而另一类III-V族半导体材料AlInGaAs/InP多量子阱，由于其能带结构和InGaAsP/InP多量子阱相比，具有对电子的限制作用较强，以及相应地对空穴的量子势垒限制降低的优势，已逐步替代InGaAsP/InP多量子阱成为制备宽温度范围高速调制的半导体激光器的有源区材料；然而在应用AlInGaAs/InP多量子阱材料在激光器的有源区时，由于Al材料的氧化，致使BH结构的MOCVD二次外延生长非常困难，同时BH结构的电流阻挡层的高载流子电荷积累，形成了大的电流阻挡层寄生电容效应，也限制了BH结构在AlInGaAs/InP多量子阱高速调制激光器中的应用；目前AlInGaAs/InP多量子阱结构有源区的DFB激光器还普遍采用脊型波导RW的结构，但是RW激光器结构在波导两侧的散热性能较BH激光器结构要差，还不能满足宽温度范围的高速调制DFB激光器的应用要求，例如5G光通信网络前传中的工业温度级别激光器，需要的工作温度范围在-40℃-95℃。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构及制备方法，本发明的电流阻挡层结构及方法通过在BH台面两侧外延生长特定参杂浓度分布电流阻挡层结构，降低了BH结构的电流阻挡层的高载流子电荷的积累，避免形成大的电流阻挡层寄生电容效应，提高了BH结构在AlInGaAs/InP多量子阱高速调制的激光器中的应用效果。
为了实现上述发明目的，本发明专利提供的技术方案如下：
一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构，电流阻挡层结构设置在BH台面两侧，该结构为以SiO2为掩膜条形的BH台面两侧外延生长的多个参杂浓度层，参杂浓度层包括InP薄层隔离层、P-InP的中等参杂浓度层、P-InP的低参杂浓度层、N-InP的低参杂浓度层、N-InP的高参杂浓度层和P-InP的表面覆盖层，BH台面两侧的参杂浓度层从上到下依次为P-InP的表面覆盖层、N-InP的高参杂浓度层、N-InP的低参杂浓度层、P-InP的低参杂浓度层、P-InP的中等参杂浓度层和InP薄层隔离层。
上述InP薄层隔离层中不设置参杂剂流量，所述InP薄层隔离层的厚度不超过150nm。
上述P-InP的中等参杂浓度层的参杂浓度范围为5E17cm-3-7E17cm-3，所述P-InP的中等参杂浓度层的厚度为BH台面深度的20％-30％。
上述P-InP的低参杂浓度层的参杂浓度不高于3E17cm-3，所述P-InP的低参杂浓度层的厚度不少于BH台面深度的20％。
上述N-InP的低参杂浓度层的参杂浓度不高于3E17cm-3，所述N-InP的低参杂浓度层的厚度不少于BH台面深度的20％。
上述N-InP的高参杂浓度层的参杂浓度不低于2E18cm-3，所述N-InP的高参杂浓度层的厚度为BH台面深度的20％-30％。
上述P-InP的表面覆盖层的参杂浓度不低于8E17cm-3，所述P-InP的高参杂浓度层的厚度不超过于BH台面深度的5％。
一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构制备方法，该方法具体包括如下步骤：
第一步，在AlInGaAs激光器的晶圆表面淀积一层SiO2介质层，并对SiO2介质层进行光刻多条平行设置的光刻掩膜版条，再对光刻掩膜版条通过ICP-RIE干法刻蚀的方法刻蚀出SiO2条形膜版；
第二步，使用腐蚀液对SiO2条形膜版进行腐蚀形成BH台面，并对BH台面进行表面清理；
第三步，将晶圆表面清理完成的BH台面放置在MOCVD外延生长室，在MOCVD外沿生长室内的晶圆的BH台面两侧通过金属有机化学气相淀积MOCVD外延生长的方式生长电流阻挡层结构；
第四步，电流阻挡层结构生长完成后将晶圆通过MOCVD系统的机械传送装置把晶圆从MOCVD外延生长室转移至晶圆手套箱，完成电流阻挡层结构的制备。
上述第一步中的AlInGaAs激光器的晶圆结构包括N-InP晶圆衬底和N-InP缓冲层、AlInGaAs多量子阱有源区，P-InP光栅隔离层，P-InGaAsP光栅层，P-InP隔离层和P-InGaAs表面层，所述N-InP晶圆衬底上依次生长N-InP缓冲层、AlInGaAs多量子阱有源区，P-InP光栅隔离层，P-InGaAsP光栅层，P-InP隔离层和P-InGaAs表面层。
上述第一步中的SiO2介质层采用PECVD方法淀积在P-InGaAs表面层上，所述SiO2介质层厚度为200nm，所述光刻掩膜版条与晶圆内部的光栅条相互垂直，所述光刻掩膜版条的宽度范围为4.3-4.5μm，所述光刻掩膜版条之间的间距为250μm，所述SiO2条形膜版的宽度为4.0-4.2μm。
上述SiO2条形膜版刻蚀完成后使用光刻胶溶剂对晶圆表面进行清理，再使用氧离子清理机清理去除晶圆表面残留的光刻胶残留。
上述第二步中的腐蚀液为氢溴酸、双氧水和水的混合液，所述BH台面的深度为2.0-3.0μm，所述BH台面在腐蚀时穿过AlInGaAs多量子阱有源区进入N-InP晶圆衬底区域。
上述BH台面进行表面清理的具体步骤为：
S21，将腐蚀完成的BH台面的晶圆依次浸泡在丙酮和异丙醇有机溶剂中，晶圆在丙酮和异丙醇有机溶剂的浸泡时间均为3分钟；
S22，晶圆在有机溶剂浸泡完成后，使用去离子水对晶圆进行清洗，清洗时间不少于5分钟，再使用纯净N2枪将晶圆表面的留水吹干；
S23，将晶圆放置在浓硫酸溶液中浸泡5分钟，再将晶圆从浓硫酸溶液中取出使用去离子水清洗，清洗时间不少于5分钟，使用纯净N2枪将晶圆表面的留水吹干；
S24，将清洗完成的晶圆转入晶圆手套箱并抽气至低压，再通过MOCVD系统的机械传送装置将晶圆从晶圆手套箱转入MOCVD外延生长室进行后续外延生长。
上述第三步中的晶圆BH台面两侧的电流阻挡层结构外延生长的具体步骤为：
S31，将转入到MOCVD外延生长室的晶圆进行抽气至低压并保持低压状态，并向MOCVD外延生长室内通入H2作为外延生长的载运气体，再对MOCVD外延生长室进行升温；
S32，当MOCVD外延生长室的温度达到200℃时，向MOCVD外延生长室内通入500sccm的PH3气体；
S33，当MOCVD外延生长室的温度达到400℃时，使MOCVD外延生长室的温度恒定在400℃的时间为30分钟后，再继续对MOCVD外延生长室进行升温；
S34，当MOCVD外延生长室的温度达到500℃时，使MOCVD外延生长室的温度恒定在500℃的时间为30分钟后，再继续对MOCVD外延生长室进行升温；
S35，当MOCVD外延生长室的温度达到620℃时，使MOCVD外延生长室的温度恒定在620℃的时间为30分钟后，在此温度下向MOCVD外延生长室通入TMIn的饱和气体使晶圆的BH台面底部外延生长InP薄层隔离层，InP薄层隔离层生长速度为0.3nm/sec；
S36，当InP薄层隔离层外延生长完成后，保持MOCVD外延生长室的温度为620℃，向MOCVD外延生长室通入DEZn饱和气体在晶圆的BH台面底部外延生长P-InP的中等参杂浓度层，使P-InP的P型参杂浓度为5E17cm-3，P-InP的中等参杂浓度层的生长速度为0.3nm/sec；
S37，当P-InP的中等参杂浓度层外延生长完成后，保持MOCVD外延生长室的温度为620℃，调整MOCVD外延生长室中通入的DEZn饱和气体流量，在晶圆的BH台面底部外延生长P-InP的低参杂浓度层，使P-InP的P型参杂浓度为2E17cm-3，P-InP的低参杂浓度层的生长速度为0.3nm/sec；
S38，当P-InP的低参杂浓度层外延生长完成后，保持MOCVD外延生长室的温度为620℃，控制MOCVD外延生长室切换通入的DEZn饱和气体为Si2H6气体，在晶圆的BH台面底部外延生长N-InP的低参杂浓度层，使N-InP的N型参杂浓度为2E17cm-3，N-InP的低参杂浓度层的生长速度为0.3nm/sec；
S39，当N-InP的低参杂浓度层外延生长完成后，保持MOCVD外延生长室的温度为620℃，调整MOCVD外延生长室通入的Si2H6气体流量，在晶圆的BH台面底部外延生长N-InP的高参杂浓度层，使N-InP的N型参杂浓度为3E18cm-3，N-InP的高参杂浓度层的生长速度为0.3nm/sec；
S40，当N-InP的高参杂浓度层外延生长完成后，保持MOCVD外延生长室的温度为620℃，控制MOCVD外延生长室切换通入的Si2H6气体为DEZn饱和气体，在晶圆的BH台面底部外延生长P-InP的表面覆盖层，使P-InP的P型参杂浓度为7E17cm-3，P-InP的表面覆盖层的生长速度为0.3nm/sec；
S41，P-InP的表面覆盖层外延生长完成后，关闭通向MOCVD外延生长室的其他气体，保留MOCVD外延生长室通入的PH3和H2气体，并对MOCVD外延生长室进行降温；当MOCVD外延生长室温度降低至200℃时，关闭通入MOCVD外延生长室的PH3气体；
S42，当MOCVD外延生长室温度降低至50℃时，使用MOCVD系统的机械传送装置把晶圆从MOCVD外延生长室转移至晶圆手套箱，再从晶圆手套箱内将晶圆传出，完成晶圆的BH台面两侧的电流阻挡层结构外延生长。
一种高速直接调制的AlInGaAs激光器，该激光器内包含上述的BH电流阻挡层结构。
基于上述技术方案，本发明专利一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构及制备方法经过实践应用取得了如下技术优点：
1.本发明一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构通过在BH台面两侧外延生长特定参杂浓度分布电流阻挡层结构，降低了BH结构的电流阻挡层的高载流子电荷的积累，避免形成大的电流阻挡层寄生电容效应，提高了BH结构在AlInGaAs/InP多量子阱高速调制的激光器中的应用效果。
2.本发明一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构制备方法通过先对含Al层晶圆表面进行有机溶剂清洗，去除表面的微量有机残存；然后把晶圆放入浓硫酸溶液，使表面氧化的Al层被浓硫酸去除，同时与Al层发生钝化反应，使晶圆表面的Al层分子化学反应活性降低，抑制了Al层和空气中的氧气发生反应性；提高了后续BH结构的电流阻挡层结构外延生长的质量和效率。
附图说明
图1是本发明一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构中的BH台面两侧形成的电流阻挡层的结构图。
图2是本发明一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构及中的晶圆表面刻蚀的SiO2条形膜版示意图。
图3是本发明一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构中的对SiO2条形膜版进行腐蚀形成的BH台面结构图。
图4是本发明一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构横截面SEM照片。
其中，附图标记具体说明如下：
1、非参杂的InP薄层；2、P-InP中等参杂浓度层；3、P-InP低参杂浓度层；4、N-InP低参杂浓度层；5、N-InP高参杂浓度层；6、P-InP表面覆盖层；7、N-InP衬底和N-InP缓冲层；8、AlInGaAs多量子阱有源区；9、P-InP光栅隔离层；10、P-InGaAsP光栅层；11、P-InP隔离层；12、P-InGaAs表面层；13、SiO2刻蚀膜版层；14、光栅条；15、SiO2条形膜版；16、主对准缺口；17、副对准缺口。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1所示，本发明属于一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构，电流阻挡层结构设置在BH台面两侧，该结构为以SiO2为掩膜条形的BH台面两侧外延生长的多个参杂浓度层，参杂浓度层包括InP薄层隔离层1、P-InP的中等参杂浓度层2、P-InP的低参杂浓度层3、N-InP的低参杂浓度层4、N-InP的高参杂浓度层5和P-InP的表面覆盖层6，BH台面两侧的参杂浓度层从上到下依次为P-InP的表面覆盖层6、N-InP的高参杂浓度层5、N-InP的低参杂浓度层4、P-InP的低参杂浓度层3、P-InP的中等参杂浓度层2和InP薄层隔离层1；通过在BH台面两侧外延生长特定参杂浓度分布电流阻挡层结构，降低了BH结构的电流阻挡层的高载流子电荷的积累，避免形成大的电流阻挡层寄生电容效应，提高了BH结构在AlInGaAs/InP多量子阱高速调制的激光器中的应用效果。
其中，InP薄层隔离层1中不设置参杂剂流量，所述InP薄层隔离层1的厚度不超过150nm。
P-InP的中等参杂浓度层2的参杂浓度范围为5E17cm-3-7E17cm-3，所述P-InP的中等参杂浓度层2的厚度为BH台面深度的20％-30％。
P-InP的低参杂浓度层3的参杂浓度不高于3E17cm-3，所述P-InP的低参杂浓度层3的厚度不少于BH台面深度的20％。
N-InP的低参杂浓度层4的参杂浓度不高于3E17cm-3，所述N-InP的低参杂浓度层4的厚度不少于BH台面深度的20％。
N-InP的高参杂浓度层5的参杂浓度不低于2E18cm-3，所述N-InP的高参杂浓度层5的厚度为BH台面深度的20％-30％。
P-InP的表面覆盖层6的参杂浓度不低于8E17cm-3，所述N-InP的高参杂浓度层5的厚度不超过于BH台面深度的5％。
如图1-3所示，一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构制备方法，该方法具体包括如下步骤：
第一步，在AlInGaAs激光器的晶圆表面淀积一层SiO2介质层13，并对SiO2介质层13进行光刻多条平行设置的光刻掩膜版条，再对光刻掩膜版条通过ICP-RIE干法刻蚀的方法刻蚀出SiO2条形膜版15；
第二步，使用腐蚀液对SiO2条形膜版15进行腐蚀形成BH台面，并对BH台面进行表面清理；
第三步，将晶圆表面清理完成的BH台面放置在MOCVD外延生长室，在MOCVD外沿生长室内的晶圆的BH台面两侧通过金属有机化学气相淀积MOCVD外延生长的方式生长电流阻挡层结构；
第四步，电流阻挡层结构生长完成后将晶圆通过MOCVD系统的机械传送装置把晶圆从MOCVD外延生长室转移至晶圆手套箱，完成电流阻挡层结构的制备。
第一步中的AlInGaAs激光器的晶圆结构包括N-InP晶圆衬底和N-InP缓冲层7、AlInGaAs多量子阱有源区8，P-InP光栅隔离层9，P-InGaAsP光栅层10，P-InP隔离层11和P-InGaAs表面层12，所述N-InP晶圆衬底上依次生长N-InP缓冲层、AlInGaAs多量子阱有源区8，P-InP光栅隔离层9，P-InGaAsP光栅层10，P-InP隔离层11和P-InGaAs表面层12。
如图2所示，第一步中的SiO2介质层13采用PECVD方法淀积在P-InGaAs表面层12上，所述SiO2介质层13厚度为200nm，所述光刻掩膜版条与晶圆内部的光栅条14相互垂直，其中，光刻工艺利用晶圆的主对准缺口16和副对准缺口17作为光刻的对准标记，所述光刻掩膜版条的宽度范围为4.3-4.5μm，所述光刻掩膜版条之间的间距为250μm，所述SiO2条形膜版15的宽度为4.0-4.2μm。
SiO2条形膜版15刻蚀完成后使用光刻胶溶剂对晶圆表面进行清理，再使用氧离子清理机清理去除晶圆表面残留的光刻胶残留。
如图3所示，第二步中的腐蚀液为氢溴酸、双氧水和水的混合液，所述BH台面的深度为2.0-3.0μm，所述BH台面在腐蚀时穿过AlInGaAs多量子阱有源区8进入N-InP晶圆衬底区域。
BH台面进行表面清理的具体步骤为：
S21，将腐蚀完成的BH台面的晶圆依次浸泡在丙酮和异丙醇有机溶剂中，晶圆在丙酮和异丙醇有机溶剂的浸泡时间均为3分钟；
S22，晶圆在有机溶剂浸泡完成后，使用去离子水对晶圆进行清洗，清洗时间不少于5分钟，再使用纯净N2枪将晶圆表面的留水吹干；
S23，将晶圆放置在浓硫酸溶液中浸泡5分钟，再将晶圆从浓硫酸溶液中取出使用去离子水清洗，清洗时间不少于5分钟，使用纯净N2枪将晶圆表面的留水吹干；
S24，将清洗完成的晶圆转入晶圆手套箱并抽气至低压，再通过MOCVD系统的机械传送装置将晶圆从晶圆手套箱转入MOCVD外延生长室进行后续外延生长。
BH台面的表面清理工艺通过先对含Al层晶圆表面进行有机溶剂清洗，去除表面的微量有机残存；然后把晶圆放入浓硫酸溶液，使表面氧化的Al层被浓硫酸去除，同时与Al层发生钝化反应，使晶圆表面的Al层分子化学反应活性降低，抑制了Al层和空气中的氧气发生反应性；提高了后续BH结构的电流阻挡层结构外延生长的质量和效率。
第三步中的晶圆BH台面两侧的电流阻挡层结构外延生长的具体步骤为：
S31，将转入到MOCVD外延生长室的晶圆进行抽气至低压并保持低压状态，并向MOCVD外延生长室内通入H2作为外延生长的载运气体，再对MOCVD外延生长室进行升温；
S32，当MOCVD外延生长室的温度达到200℃时，向MOCVD外延生长室内通入500sccm的PH3气体；
S33，当MOCVD外延生长室的温度达到400℃时，使MOCVD外延生长室的温度恒定在400℃的时间为30分钟后，再继续对MOCVD外延生长室进行升温；
S34，当MOCVD外延生长室的温度达到500℃时，使MOCVD外延生长室的温度恒定在500℃的时间为30分钟后，再继续对MOCVD外延生长室进行升温；
S35，当MOCVD外延生长室的温度达到620℃时，使MOCVD外延生长室的温度恒定在620℃的时间为30分钟后，在此温度下向MOCVD外延生长室通入TMIn的饱和气体使晶圆的BH台面底部外延生长InP薄层隔离层1，InP薄层隔离层1生长速度为0.3nm/sec；
S36，当InP薄层隔离层1外延生长完成后，保持MOCVD外延生长室的温度为620℃，向MOCVD外延生长室通入DEZn饱和气体在晶圆的BH台面底部外延生长P-InP的中等参杂浓度层2，使P-InP的P型参杂浓度为5E17cm-3，P-InP的中等参杂浓度层2的生长速度为0.3nm/sec；
S37，当P-InP的中等参杂浓度层2外延生长完成后，保持MOCVD外延生长室的温度为620℃，调整MOCVD外延生长室中通入的DEZn饱和气体流量，在晶圆的BH台面底部外延生长P-InP的低参杂浓度层3，使P-InP的P型参杂浓度为2E17cm-3，P-InP的低参杂浓度层3的生长速度为0.3nm/sec；
S38，当P-InP的低参杂浓度层3外延生长完成后，保持MOCVD外延生长室的温度为620℃，控制MOCVD外延生长室切换通入的DEZn饱和气体为Si2H6气体，在晶圆的BH台面底部外延生长N-InP的低参杂浓度层4，使N-InP的N型参杂浓度为2E17cm-3，N-InP的低参杂浓度层4的生长速度为0.3nm/sec；
S39，当N-InP的低参杂浓度层4外延生长完成后，保持MOCVD外延生长室的温度为620℃，调整MOCVD外延生长室通入的Si2H6气体流量，在晶圆的BH台面底部外延生长N-InP的高参杂浓度层5，使N-InP的N型参杂浓度为3E18 cm-3，N-InP的高参杂浓度层5的生长速度为0.3nm/sec；
S40，当N-InP的高参杂浓度层5外延生长完成后，保持MOCVD外延生长室的温度为620℃，控制MOCVD外延生长室切换通入的Si2H6气体为DEZn饱和气体，在晶圆的BH台面底部外延生长P-InP的表面覆盖层6，使P-InP的P型参杂浓度为7E17cm-3，P-InP的表面覆盖层6的生长速度为0.3nm/sec；
S41，P-InP的表面覆盖层6外延生长完成后，关闭通向MOCVD外延生长室的其他气体，保留MOCVD外延生长室通入的PH3和H2气体，并对MOCVD外延生长室进行降温；当MOCVD外延生长室温度降低至200℃时，关闭通入MOCVD外延生长室的PH3气体；
S42，当MOCVD外延生长室温度降低至50℃时，使用MOCVD系统的机械传送装置把晶圆从MOCVD外延生长室转移至晶圆手套箱，再从晶圆手套箱内将晶圆传出，完成晶圆的BH台面两侧的电流阻挡层结构外延生长。
如图4所示，一种高速直接调制的AlInGaAs激光器，该激光器内包含上述的BH电流阻挡层结构；图4为包含上述BH结构的电流阻挡层结构的AlInGaAs多量子BH-DFB激光器的横截面，经过表面染色后得到的放大2万倍的SEM照片；从SEM照片中，可以看到BH台面两侧的电流阻挡层和侧面的Al层的外延生长界面非常平滑完整，没有任何由于Al层氧化引起的外延空洞存在；并且BH的电流阻挡层中的N-InP和台条侧面的有源区P侧的突起之间的P-InP通道控制在0.1um左右，有效地抑制了BH-DFB激光器在P-InP通道的电流泄漏效应；在相同的激光器腔长时，本发明的激光器与传统的InGaAsP多量子阱BH-DFB激光器具有接近的阈值电流和输出光功率的斜率效率；这表面本发明有效地抑制了BH结构中Al层氧化带来的界面缺陷和内损耗。
在BH结构的电流阻挡层中，普通采用的是反向P/N结，实现对BH台面两侧的电流阻挡作用；因此P/N结两侧的半导体材料工作在反向偏置电压下时，必须有较小的电子/空穴耗尽层厚度，以防止反向电压在局部的击穿现象，这样就要求P/N结两侧的半导体材料必须有足够高的参杂浓度，然而，P/N结两侧的电荷量Q满足
其中V是反向偏置电压，V0是P/N结的内建电势，即P/N结两侧的费米能级差，NA是P型半导体材料参杂浓度，ND是N型半导体材料参杂浓度，因而较高的P/N结参杂浓度，将会在P/N结两侧积累较大的电荷量；在P/N结两侧的寄生电容C满足
因此，在相同的反向偏压V和P/N结内建电势V0下，所产生的电荷量就正比于寄生电容的大小。
因而普通的BH阻挡层结构将不可避免的会产生较大的寄生电容效应，不利于激光器高度调制工作的应用。
这样本发明提出了优化的P/N结两侧的半导体参杂浓度来有效地减少BH电流阻挡层结构的寄生电容量；在BH台面侧面形成的反向P/N结界面两侧采用低参杂浓度的P型和N型半导体参杂层，浓度在3E17cm-3以下，甚至可以采用非参杂的材料在这个区域里；这两个P型和N型半导体参杂层厚度占反向P/N结区的一定厚度，为BH台面深度的40％以上；在N型低参杂浓度层上面加入一层N型高参杂浓度层(>2E18cm-3)，以此满足在激光器的一定的反向偏压下，可以有效地抑制较厚的反向耗尽层厚度，因而不会产生反向电压击穿P/N结，影响激光器的正常工作；对于P型中等参杂浓度层的选择，主要是因为P型III-V族材料的参杂剂是锌(Zn)，容易在外延生长温度下扩散至激光器的AlInGaAs多量子阱有源区，这样会降低激光器有源区的发光效率，因而在P型低参杂浓度层下面采用P型中等参杂浓度层，并有一定的厚度，防止反向电压的击穿产生；在P型中等参杂层之下加入一个薄层的非参杂的InP薄层隔离层，这一层是紧邻BH台面的侧面，是为了减少P型InP层中的参杂剂Zn扩散至BH台面中的AlInGaAs多量子阱有源区中，影响激光器有源区的发光效率；在N型高参杂浓度层之上是一个薄层的P-InP的表面覆盖层，这一层P型InP层是BH两侧电流阻挡层最上面的一层。在BH激光器结构的下一步MOCVD外延生长时，将会在其表面连续地外延生长P-InP/P-InGaAs等激光器P测的电阻接触层，这一层P-InP为下一步MOCVD外延生长提供很好的表面材料过渡层。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解；依然可以对发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (15)
1.一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构，电流阻挡层结构设置在BH台面两侧，其特征在于，该结构为以SiO2为掩膜条形的BH台面两侧外延生长的多个参杂浓度层，参杂浓度层包括InP薄层隔离层、P-InP的中等参杂浓度层、P-InP的低参杂浓度层、N-InP的低参杂浓度层、N-InP的高参杂浓度层和P-InP的表面覆盖层，BH台面两侧的参杂浓度层从上到下依次为P-InP的表面覆盖层、N-InP的高参杂浓度层、N-InP的低参杂浓度层、P-InP的低参杂浓度层、P-InP的中等参杂浓度层和InP薄层隔离层。
2.根据权利要求1所述的一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构，其特征在于，所述InP薄层隔离层中不设置参杂剂流量，所述InP薄层隔离层的厚度不超过150nm。
3.根据权利要求1所述的一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构，其特征在于，所述P-InP的中等参杂浓度层的参杂浓度范围为5E17cm-3-7E17cm-3，所述P-InP的中等参杂浓度层的厚度为BH台面深度的20％-30％。
4.根据权利要求1所述的一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构，其特征在于，所述P-InP的低参杂浓度层的参杂浓度不高于3E17cm-3，所述P-InP的低参杂浓度层的厚度不少于BH台面深度的20％。
5.根据权利要求1所述的一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构，其特征在于，所述N-InP的低参杂浓度层的参杂浓度不高于3E17cm-3，所述N-InP的低参杂浓度层的厚度不少于BH台面深度的20％。
6.根据权利要求1所述的一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构，其特征在于，所述N-InP的高参杂浓度层的参杂浓度不低于2E18cm-3，所述N-InP的高参杂浓度层的厚度为于BH台面深度的20％-30％。
7.根据权利要求1所述的一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构，其特征在于，所述P-InP的表面覆盖层的参杂浓度不低于8E17cm-3，所述P-InP的高参杂浓度层的厚度不超过于BH台面深度的5％。
8.一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构制备方法，其特征在于，该方法具体包括如下步骤：
第一步，在AlInGaAs激光器的晶圆表面淀积一层SiO2介质层，并对SiO2介质层进行光刻多条平行设置的光刻掩膜版条，再对光刻掩膜版条通过ICP-RIE干法刻蚀的方法刻蚀出SiO2条形膜版；
第二步，使用腐蚀液对SiO2条形膜版进行腐蚀形成BH台面，并对BH台面进行表面清理；
第三步，将晶圆表面清理完成的BH台面放置在MOCVD外延生长室，在MOCVD外沿生长室内的晶圆的BH台面两侧通过金属有机化学气相淀积MOCVD外延生长的方式生长电流阻挡层结构；
第四步，电流阻挡层结构生长完成后将晶圆通过MOCVD系统的机械传送装置把晶圆从MOCVD外延生长室转移至晶圆手套箱，完成电流阻挡层结构的制备。
9.根据权利要求8所述的一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构制备方法，其特征在于，所述第一步中的AlInGaAs激光器的晶圆结构包括N-InP晶圆衬底和N-InP缓冲层、AlInGaAs多量子阱有源区，P-InP光栅隔离层，P-InGaAsP光栅层，P-InP隔离层和P-InGaAs表面层，所述N-InP晶圆衬底上依次生长N-InP缓冲层、AlInGaAs多量子阱有源区，P-InP光栅隔离层，P-InGaAsP光栅层，P-InP隔离层和P-InGaAs表面层。
10.根据权利要求8所述的一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构制备方法，其特征在于，所述第一步中的SiO2介质层采用PECVD方法淀积在P-InGaAs表面层上，所述SiO2介质层厚度为200nm，所述光刻掩膜版条与晶圆内部的光栅条相互垂直，所述光刻掩膜版条的宽度范围为4.3-4.5μm，所述光刻掩膜版条之间的间距为250μm，所述SiO2条形膜版的宽度为4.0-4.2μm。
11.根据权利要求10所述的一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构制备方法，其特征在于，所述SiO2条形膜版刻蚀完成后使用光刻胶溶剂对晶圆表面进行清理，再使用氧离子清理机清理去除晶圆表面残留的光刻胶残留。
12.根据权利要求8所述的一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构制备方法，其特征在于，所述第二步中的腐蚀液为氢溴酸、双氧水和水的混合液，所述BH台面的深度为2.0-3.0μm，所述BH台面在腐蚀时穿过AlInGaAs多量子阱有源区进入N-InP晶圆衬底区域。
13.根据权利要求12所述的一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构制备方法，其特征在于，所述BH台面进行表面清理的具体步骤为：
S21，将腐蚀完成的BH台面的晶圆依次浸泡在丙酮和异丙醇有机溶剂中，晶圆在丙酮和异丙醇有机溶剂的浸泡时间均为3分钟；
S22，晶圆在有机溶剂浸泡完成后，使用去离子水对晶圆进行清洗，清洗时间不少于5分钟，再使用纯净N2枪将晶圆表面的留水吹干；
S23，将晶圆放置在浓硫酸溶液中浸泡5分钟，再将晶圆从浓硫酸溶液中取出使用去离子水清洗，清洗时间不少于5分钟，使用纯净N2枪将晶圆表面的留水吹干；
S24，将清洗完成的晶圆转入晶圆手套箱并抽气至低压，再通过MOCVD系统的机械传送装置将晶圆从晶圆手套箱转入MOCVD外延生长室进行后续外延生长。
14.根据权利要求8所述的一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构制备方法，其特征在于，所述第三步中的晶圆BH台面两侧的电流阻挡层结构外延生长的具体步骤为：
S31，将转入到MOCVD外延生长室的晶圆进行抽气至低压并保持低压状态，并向MOCVD外延生长室内通入H2作为外延生长的载运气体，再对MOCVD外延生长室进行升温；
S32，当MOCVD外延生长室的温度达到200℃时，向MOCVD外延生长室内通入500sccm的PH3气体；
S33，当MOCVD外延生长室的温度达到400℃时，使MOCVD外延生长室的温度恒定在400℃的时间为30分钟后，再继续对MOCVD外延生长室进行升温；
S34，当MOCVD外延生长室的温度达到500℃时，使MOCVD外延生长室的温度恒定在500℃的时间为30分钟后，再继续对MOCVD外延生长室进行升温；
S35，当MOCVD外延生长室的温度达到620℃时，使MOCVD外延生长室的温度恒定在620℃的时间为30分钟后，在此温度下向MOCVD外延生长室通入TMIn的饱和气体使晶圆的BH台面底部外延生长InP薄层隔离层，InP薄层隔离层生长速度为0.3nm/sec；
S36，当InP薄层隔离层外延生长完成后，保持MOCVD外延生长室的温度为620℃，向MOCVD外延生长室通入DEZn饱和气体在晶圆的BH台面底部外延生长P-InP的中等参杂浓度层，使P-InP的P型参杂浓度为5E17cm-3，P-InP的中等参杂浓度层的生长速度为0.3nm/sec；
S37，当P-InP的中等参杂浓度层外延生长完成后，保持MOCVD外延生长室的温度为620℃，调整MOCVD外延生长室中通入的DEZn饱和气体流量，在晶圆的BH台面底部外延生长P-InP的低参杂浓度层，使P-InP的P型参杂浓度为2E17cm-3，P-InP的低参杂浓度层的生长速度为0.3nm/sec；
S38，当P-InP的低参杂浓度层外延生长完成后，保持MOCVD外延生长室的温度为620℃，控制MOCVD外延生长室切换通入的DEZn饱和气体为Si2H6气体，在晶圆的BH台面底部外延生长N-InP的低参杂浓度层，使N-InP的N型参杂浓度为2E17cm-3，N-InP的低参杂浓度层的生长速度为0.3nm/sec；
S39，当N-InP的低参杂浓度层外延生长完成后，保持MOCVD外延生长室的温度为620℃，调整MOCVD外延生长室通入的Si2H6气体流量，在晶圆的BH台面底部外延生长N-InP的高参杂浓度层，使N-InP的N型参杂浓度为3E18cm-3，N-InP的高参杂浓度层的生长速度为0.3nm/sec；
S40，当N-InP的高参杂浓度层外延生长完成后，保持MOCVD外延生长室的温度为620℃，控制MOCVD外延生长室切换通入的Si2H6气体为DEZn饱和气体，在晶圆的BH台面底部外延生长P-InP的表面覆盖层，使P-InP的P型参杂浓度为7E17cm-3，P-InP的表面覆盖层的生长速度为0.3nm/sec；
S41，P-InP的表面覆盖层外延生长完成后，关闭通向MOCVD外延生长室的其他气体，保留MOCVD外延生长室通入的PH3和H2气体，并对MOCVD外延生长室进行降温；当MOCVD外延生长室温度降低至200℃时，关闭通入MOCVD外延生长室的PH3气体；
S42，当MOCVD外延生长室温度降低至50℃时，使用MOCVD系统的机械传送装置把晶圆从MOCVD外延生长室转移至晶圆手套箱，再从晶圆手套箱内将晶圆传出，完成晶圆的BH台面两侧的电流阻挡层结构外延生长。
15.一种高速直接调制的AlInGaAs激光器，其特征在于，该激光器内包含所述权利要求1-14任意所述的BH电流阻挡层结构。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310688883.9A CN116667153A (zh) | 2023-06-12 | 2023-06-12 | 一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构及制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310688883.9A CN116667153A (zh) | 2023-06-12 | 2023-06-12 | 一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构及制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116667153A true CN116667153A (zh) | 2023-08-29 |
Family
ID=87714971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310688883.9A Pending CN116667153A (zh) | 2023-06-12 | 2023-06-12 | 一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构及制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116667153A (zh) |
-
2023
- 2023-06-12 CN CN202310688883.9A patent/CN116667153A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7720123B2 (en) | Buried type semiconductor laser | |
| JP5027647B2 (ja) | 単一のステップｍｏｃｖｄによって製造される埋め込みヘテロ構造デバイス | |
| CN111181005A (zh) | 光通信用掩埋结构高线性dfb激光器芯片及其制备方法 | |
| KR100232993B1 (ko) | 반도체 레이저장치 및 그 제조방법 | |
| JP3432910B2 (ja) | 半導体レーザ | |
| CN112531460B (zh) | 一种高温工作的dfb激光器及外延结构生长方法 | |
| CN211670427U (zh) | 光通信用掩埋结构高线性dfb激光器芯片 | |
| JP2005286192A (ja) | 光集積素子 | |
| CN219086444U (zh) | 一种半导体激光器 | |
| CN210379766U (zh) | 一种高速dfb激光器外延结构 | |
| US20080283852A1 (en) | Light-emitting device and a method for producing the same | |
| JPH0897507A (ja) | 半導体レーザ | |
| CN116667153A (zh) | 一种高速直接调制AlInGaAs激光器BH电流阻挡层结构及制备方法 | |
| KR102293455B1 (ko) | 반도체 레이저 다이오드 제조 방법 | |
| US20050056862A1 (en) | Photo-diode and method for fabricating the same | |
| US5586135A (en) | Semiconductor laser having an AlGaInP cladding layer | |
| CN210468377U (zh) | 一种高速dfb激光器 | |
| CN210468378U (zh) | 一种高速工温dfb激光器 | |
| JP6659938B2 (ja) | 光半導体装置 | |
| US5917846A (en) | Optical Semiconductor device with carrier recombination layer | |
| Hashimoto et al. | 1.3 µm GaInNAs bandgap difference confinement semiconductor optical amplifiers | |
| KR102440071B1 (ko) | 반도체 레이저 다이오드 소자 및 그 제조 방법 | |
| CN110535031B (zh) | 一种高速dfb激光器外延结构及其制造方法 | |
| JPH11354886A (ja) | 半導体レーザおよびその製造方法 | |
| JP4985703B2 (ja) | 光半導体装置及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |