CN1909310A - 利用量子阱混杂作模斑转换分布反馈布拉格激光器的方法 - Google Patents

Abstract

利用量子阱混杂作模斑转换分布反馈布拉格激光器的方法，包括以下步骤：在衬底上生长n型磷化铟缓冲层等；用二氧化硅把分布反馈布拉格－激光器掩蔽，在模斑转换器区的本征铟磷注入缓冲层产生点缺陷；腐蚀掉分布反馈布拉格－激光器的二氧化硅保护层；对晶片加热、保温、退火；腐蚀二氧化硅保护层；在整个晶片上面光栅；腐蚀掉本征铟磷注入缓冲层；刻出模斑转换器上、下脊形波导结构；清洗晶片，第二次生长p－铟磷层、铟镓砷磷刻蚀停止层、p型磷化铟包层和高掺杂p型铟镓砷欧姆电极接触层；在整个晶片上面生长二氧化硅绝缘层；在分布反馈布拉格激光器区开出电极窗口，溅射P电极；外延片衬底减薄，背面蒸n电极；样品经划片解理成管芯，完成整个器件的工艺制作。

Description

利用量子阱混杂作模斑转换分布反馈布拉格激光器的方法

技术领域

本发明涉及利用量子阱混杂和非对称双波导技术，同时采用常用的湿法腐蚀和光刻工艺制作单片集成的半导体分布反馈(DFB)激光器和模斑转换器。

背景技术

光纤通信系统中使用的半导体激光器(LD)输出光斑较小(直径在2μm以下)，呈椭圆状；而与半导体激光器相连接的玻璃单模光纤的本征光斑较大(直径8-10μm左右)，呈对称的圆斑状。激光器和单模光纤本征模场的大小和形状的差别导致了二者之间很大的模式失配，耦合效率很低，偏调容差很小。为了使半导体激光器输出的椭圆光斑能够高质量、高效率地耦合到光纤上，光学耦合系统是必不可少的。对于分布反馈(DFB)激光器，由于其对外面反射回来的光非常敏感，封装时还必须在激光器和光纤之间增加隔离器。所有这些势必增加器件的耦合封装成本。为了提高光纤和半导体芯片之间的耦合效率，增加激光器和光纤对准的偏调容差，大幅度削减器件的耦合封装成本，人们提出了各种各样的办法。比如使用微透镜和楔形/拉锥光纤(参见N.Kalonji and J.Semo，Electron.Lett.，Vol.30，No.11，pp 892-894，1994和H.M.Presby，and C.A.Edawda，Electron.Lett，Vol.28，No.6，pp 582-584，1992)，但是由于这种方法只是把光信号的模斑尺寸变大，对器件本身的模斑形状没有改变，所以对偏调容差没有改善。另一种方法是在半导体光电子器件和光纤之间加一个硅基波导模块(参见Y.Shani，C.H.Henry，R.C.Kistler and et al，Appl.Phys.Lett.Vol.55，No.23，pp2389-2391，1989，M.Yanagi sawa，H.Terui，Y.Yamada andet al，Tech.Dig.Fourth Microoptics Conf.Eleventh Topical Meet.Gradient-index Optical Systems，Kawasaki，Japan，1993，pp 294-297，和J.-M.Cheong，J.-W.Seo，and Y.-K.Jhee，Electron.Lett.Vol.30，No.18，pp 1515-1516，1994)，这个模块能够把半导体器件的本征模场转变为和光纤匹配的模场，这样就可以大大地提高了器件和光纤的耦合效率，但是由于这个模块的加入又导致了偏调容差的降低，还是没有办法有效地降低整个模块的成本。近年来，人们把目光转向在半导体光电子器件上单片集成一个模斑转换器(spot-size-converter，以下简称模斑转换器为SSC)。这个SSC可以绝热地将化合物半导体器件的不对称的近场分布转换为对称的近场，这样既可以提高器件和光纤之间的耦合效率，又可以提高其和单模光纤对准的偏调容差。集成了模斑转换器的DFB激光器对外面的反射光不敏感，因此在耦合封装时可省去微透镜和隔离器等光学耦合系统，大大降低耦合封装成本。

对于大功率半导体激光器来说，除了提高耦合效率和偏调容差外，还可以提高工作寿命和最大输出功率(参见T.Murakami，K.Ohtaki，H.Matsubara，and et al，IEEE J of Quantum.Electron，Vol.23，No.6，pp 712，1987)。

对于工作在1.55μm波长附近的激光器和模斑转换器单片集成器件需要在同一个InP衬底片上生长两种不同的能隙波长的材料以完成不同的功能：1.55μm波长的材料作为增益区，用于形成激光器；小于1.50μm能隙波长的材料作为无源区，用于形成低损耗的模斑转换器。为了制作复杂的单片集成光子器件，需要构建一个成熟的集成工艺技术平台。研究人员提出并实现了多种多样的集成技术：选择区域生长(SAG)，对接生长(butt-joint growth)，量子阱混杂(QWI)，非对称双波导(ATG)。

量子阱混杂技术(QWI)是一种生长后处理技术，通常包括三个步骤：

1、在量子阱材料的表层产生大量的缺陷；

2、在某种激励条件小，例如快速热退火(Rapid Thermal Annealing，RTA)，促使点缺陷向量子阱区域移动；

3.点缺陷的扩散可以诱导量子阱/垒材料的组分原子在界面处发生互混杂，改变量子阱的形状，导致量子阱带隙波长发生变化。通过局部地控制不同区域的点缺陷浓度，能够改变不同区域的量子阱混杂程度，从而控制带隙波长的变化量。QWI技术的主要优点是采用传统的平面外延生长技术，无需再生长过程。作为一种易于实现的后处理工艺，QWI可以在一个平面生长的均匀量子阱结构中实现多种不同带隙波长材料，简化了光子集成器件的制作过程。

非对称双波导(ATG)技术的原理是基于光波导模式的渐变耦合。工艺的基本过程如下：首先在一次外延中依次逐层生长集成光子器件所需要的各种不同带隙波长材料，各层之间使用薄的InP层隔开，带隙波长较长的增益材料被生长在最上层；在随后的脊波导刻蚀过程中，使用宽度逐渐变窄的侧向楔形波导实现相邻层之间光场模式低损耗渐变耦合。在器件的增益区中，上波导具有较大的等效折射率，而下波导等效折射率较小，因此在增益区中光场被很好地限制在上波导中；随着楔形波导的逐渐变窄，上波导等效折射率减小，当上波导等效折射率低于下波导等效折射率时，光场逐渐耦合到下波导中，因此适当设计楔形波导形状，可以使光场低损耗的从上波导耦合到下波导中。ATG技术的优点是不同带隙波长的材料在一次平面生长中即可形成，而且不同材料的应变、厚度都是可以分别优化的。使用优化的耦合波导结构，侧向楔形波导的耦合损耗可小于1dB(参见Photonic.Technol.Lett.，Vol.11，1999，pp.1096)。ATG技术使用重复的光刻、腐蚀步骤定义集成光学器件的不同功能区域，这一点和传统的CMOS工艺相似，可以借鉴CMOS工艺的一些制作经验。

国际上虽然有许多激光器和模斑转换器单片集成器件的报道，但是普遍存在如下缺点：

1)激光器采用掩埋结构，外延次数增多，工艺复杂，器件的可靠性低。

2)模斑转换器采用垂直楔形，采用butt-joint(即对接)外延技术或者逐渐腐蚀等工艺，不易获得良好的二次生长晶体质量；而且界面处理非常困难，很容易在界面处出现多模，致使模式特性变坏，辐射损耗增加，器件制作的重复性差，工艺容差小。

3)有的虽然激光器和模斑转换器均采用脊型双波导结构，但是中间的InP空间层厚达2μm，器件成本高。

4)有的对双波导结构中的下波导采用InP和InGaAsP的交替生长从而得到自己所需要的有效折射率，很明显，这种结构异常复杂。

为了克服上述缺点，我面利用量子阱混杂技术和非对称双波导技术设计和制作了一种新型的半导体DFB激光器和模斑转换器单片集成器件。该器件具有工艺简单成熟、外延次数少(只需两次)、制作成本低、器件性能好等优点。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用量子阱混杂作模斑转换分布反馈布拉格激光器的方法，其是利用量子阱混杂和非对称双波导技术开发出一种新的结构来制作分布反馈半导体激光器(DFB-LD)和模斑转换器(SSC)单片集成器件(以下简称DFB-SSC)。DFB-SSC的结构见图1。由图1可以看出，该器件只需两次低压有机金属气相外延(简称LP-MOVPE)。利用QWI技术对SSC部分进行QWI，使该处的带隙波长蓝移，从而减小带隙之间的吸收。DFB-LD采用脊型波导结构，而SSC采用掩埋双波导结构。相对掩埋结构，脊形波导工艺简单，外延次数少，可靠性高；而掩埋结构可以大大改善光斑模式特性。所以整个器件兼容了脊型波导结构和掩埋波导结构的优点，同时克服了各自的缺点。DFB-LD和SSC的长度均为300μm，整个器件的长度为600μm。在SSC部分，有源上波导(采用压应变的多量子阱)宽度从3μm线性减少到0μm。无源下波导宽8μm，厚50nm。空间层的厚度为0.2μm InP。上波导层在横向呈楔形状，传输一定的距离后，上波导达到截止条件使上波导的光绝热地耦合到下波导。一旦光传输到下波导，则光斑模式完全由下波导决定。由于下波导的厚度比较薄，带隙波长短，与InP的折射率差小，属于弱限制波导，光斑的模式尺寸逐渐变大。到达SSC的输出端面时，其模式尺寸可以和单模光纤的模式尺寸匹配，从而提高器件和单模光纤的耦合效率。

该结构综合利用了脊型波导、掩埋波导、量子阱效应、应变效应和量子阱混杂，非对称双波导技术的优点。因此，利用该结构制作的DFB-SSC，具有输出功率大、斜率效率高，远场发散角小等优点。同时制作方法非常简便，仅需要两次LP-MOVPE，利用常规的光刻和湿法腐蚀工艺就可以完成。

本发明一种利用量子阱混杂作模斑转换分布反馈布拉格激光器的方法，其特征在于，包括以下制作步骤：

(1)在n型磷化铟衬底上外延生长n型磷化铟缓冲层、下波导层、磷化铟空间层、有源区、本征铟磷注入缓冲层；

(2)用二氧化硅把分布反馈布拉格-激光器掩蔽，使用热耙低能磷离子注入，在模斑转换器区的本征铟磷注入缓冲层产生点缺陷；

(3)腐蚀掉布反馈布拉格-激光器的二氧化硅保护层，同时在晶片上面重长二氧化硅保护层以免随后的快速热退火过程对晶片表面产生损伤；

(4)对晶片加热、保温，然后快速退火；

(5)腐蚀二氧化硅保护层，同时腐蚀掉分布反馈布拉格-激光器的本征铟磷注入缓冲层；

(6)在整个晶片上面制作布拉格光栅；

(7)腐蚀掉模斑转换器区的本征铟磷注入缓冲层，这样使光栅只保留在分布反馈布拉格-激光器区；

(8)采用湿法腐蚀工艺刻出模斑转换器上脊形波导结构和下脊型波导结构；

(9)清洗晶片，第二次生长p-铟磷层、铟镓砷磷刻蚀停止层、p型磷化铟包层和高掺杂p型铟镓砷欧姆电极接触层；

(10)在整个晶片上面生长350nm的二氧化硅绝缘层；

(11)在分布反馈布拉格激光器区开出电极窗口，溅射P电极；

(12)外延片衬底减薄，背面蒸n电极；

(13)样品经划片解理成管芯，出光端面为[011]方向，完成整个器件的工艺制作。

其中磷化铟空间层的厚度为0.2μm。

其中有源区包括：下光限制层，压应变多量子阱和上光限制层。

其中本征铟磷注入缓冲层的厚度为150nm，该层主要是为随后的磷离子注入产生点缺陷源，注入深度为100nm，小于注入缓冲层的厚度。

其中步骤(1)所生长的下波导层的厚度为45～50nm，带隙波长为1.1～1.2μm，和铟磷衬底的晶格常数匹配，n型掺杂浓度在10^{1 8}/cm³量级；空间层的厚度0.15～0.3μm，n型掺杂浓度在10¹⁷/cm3量级；有源区中的多量子阱区包括8个周期的量子阱；每个压应变铟镓砷磷量子阱的厚度约为9～10nm，应变量在0.6％～0.7％之间；此外垒为四元铟镓砷磷，且晶格常数与衬底磷化铟匹配，带隙波长为1.2μm，垒厚为5～7nm；有源区中的上下光限制层厚度为70～100nm；有源区不掺杂。

其中热耙是将把晶片加热到200℃。

其中二氧化硅保护层的厚度为150nm。

其中对晶片加热、保温是将晶片加热到700℃，保温120s。

其中在步骤(2)中，磷离子注入能量为50kev，注入剂量为5×10¹³/cm³。

其中在步骤(4)中的快速退火，应通氮气和氢气混合气体以保护晶片。

其中在步骤(8)中的刻出模斑转换器上脊形波导结构应采用过腐蚀技术使模斑转换器有源区输出末端的宽度小于0.4μm。

其中第二次生长时，须生长较厚的p型磷化铟包层，且掺杂浓度是从10¹⁷/cm³逐渐增加到10¹⁸/cm³量级。

该结构的优点是：

(1)兼容了脊型波导和掩埋波导的优点，同时克服了各自的缺点；

(2)下波导不需要进行多次InP和InGaAsP的多次生长来调整下波导的带隙波长，减少了LP-MOVPE的生长次数；

(3)无需特意增加刻蚀停止层，波导结构中各层以及InP空间层在湿法腐蚀时，均自然起到了刻蚀停止层的作用；

(4)利用常规的湿法腐蚀和光刻工艺便可完成器件的制作，无需采用电子束图形曝光等昂贵的光刻和腐蚀工艺，器件成本大大降低；

(5)充分利用了量子阱混杂的优点，减少了晶体生长的次数；

(6)充分利用了非对称双波导技术优点，使器件的制作工艺和常规的InP基激光器的制作工艺相兼容；

(7)充分利用了量子尺寸效应，即能级是分立的，态密度为阶梯状分布，因此其内量子效率较高，微分增益较大；

(8)充分利用了应变能带工程，量子阱中引入压应变，进一步分离价带中的重空穴带和轻空穴带，大大减少了价带之间的相互吸收和俄歇复合；此外，压应变的引入，使重空穴有效质量变小，从而减小态密度，导致粒子数易于反转，从而降低器件的阈值；

(9)DFB-LD的光限制因子较大，因此具有适当长度的器件和在适度的电流下便可获得高增益。因此该结构的阈值电流小、输出功率大，斜率效率高；

(10)该结构的优化设计自由度较大，对有源波导和无源波导的带隙和尺寸分别进行优化，SSC输出端面几乎可以得到近似圆形的且和单模光纤本征光斑模式几乎匹配的光斑。远场发散角在水平和垂直方向分别可以达到8°和12.6°，和单模光纤耦合效率可达3dB，1-dB偏调容差在水平和垂直方向达±2.9μm和±2.56μm。

附图说明

为进一步说明本发明的内容，以下结合附图对本发明的器件的制作方法以及研制所取得的结果做较为详细的描述，其中：

图1为本发明器件的结构示意图；

图2为本发明器件的光谱图；

图3为本发明器件的激射光谱和典型光功率与电流关系特性曲线图。其中DFB+SSC表示带有SSC的DFB；DFB表示去掉SSC后的DFB。

图4为激光器后端面(a)及模斑转换器输出端面(b)的远场发散角。

具体实施方式

请参阅图1所示，本发明涉及一种利用量子阱混杂作模斑转换分布反馈布拉格激光器的方法，其特征在于，包括以下制作步骤：

(1)在n型磷化铟衬底10上外延生长n型磷化铟缓冲层20、下波导层30、磷化铟空间层40、有源区50、本征铟磷注入缓冲层，其中磷化铟空间层40的厚度为0.2μm，其中有源区50包括：下光限制层，压应变多量子阱和上光限制层(图中未示)；其中所生长的下波导层30的厚度为45～50nm，带隙波长为1.1～1.2μm，和铟磷衬底10的晶格常数匹配，n型掺杂浓度在10¹⁸/cm³量级；空间层40的厚度0.15～0.3μm，n型掺杂浓度在10¹⁷/cm³量级；有源区50中的多量子阱区包括8个周期的量子阱；每个压应变铟镓砷磷量子阱的厚度约为9～10nm，应变量在0.6％～0.7％之间；此外垒为四元铟镓砷磷，且晶格常数与衬底磷化铟10匹配，带隙波长为1.2μm，垒厚为5～7nm；有源区50中的上下光限制层厚度为70～100nm；有源区50不掺杂；

(2)用二氧化硅把分布反馈布拉格-激光器140掩蔽，使用热耙低能磷离子注入，在模斑转换器区150的本征铟磷注入缓冲层(图中未示)产生点缺陷，该本征铟磷注入缓冲层的厚度为150nm，该层主要是为随后的磷离子注入产生点缺陷源，注入深度为100nm，小于注入缓冲层的厚度；其中热耙是将把晶片加热到200℃；其中磷离子注入能量为50kev，注入剂量为5×10¹³/cm³；

(3)腐蚀掉布反馈布拉格-激光器140的二氧化硅保护层，同时在晶片上面重长二氧化硅保护层(图中未示)以免随后的快速热退火过程对晶片表面产生损伤；

(4)对晶片加热、保温，然后快速退火，其中对晶片加热、保温是将晶片加热到700℃，保温120s，快速退火时应通氮气和氢气混合气体以保护晶片；

(5)腐蚀二氧化硅保护层，同时腐蚀掉分布反馈布拉格-激光器140的本征铟磷注入缓冲层，该二氧化硅保护层的厚度为150nm；

(6)在整个晶片上面制作布拉格光栅60；

(7)腐蚀掉模斑转换器区150的本征铟磷注入缓冲层，这样使光栅60只保留在分布反馈布拉格-激光器区140；

(8)采用湿法腐蚀工艺刻出模斑转换器150上脊形波导结构160和下脊型波导结构170，该刻出模斑转换器上脊形波导结构160应采用过腐蚀技术使模斑转换器有源区输出末端的宽度小于0.4μm；

(9)清洗晶片，第二次生长p-铟磷层70、铟镓砷磷刻蚀停止层80、p型磷化铟包层90和高掺杂p型铟镓砷欧姆电极接触层100，第二次生长时，须生长较厚的p型磷化铟包层90，且掺杂浓度是从10¹⁷/cm³逐渐增加到10¹⁸/cm³量级；

(10)在整个晶片上面生长350nm的二氧化硅绝缘层110；

(11)在分布反馈布拉格激光器区开出电极窗口，溅射P电极120；

(12)外延片衬底10减薄，背面蒸n电极130；

(13)样品经划片解理成管芯，出光端面为[011]方向，完成整个器件的工艺制作。

实施例

请再参阅图1，本发明一种利用量子阱混杂作模斑转换分布反馈布拉格激光器的方法，其特征在于，包括以下制作步骤：

(1)、2英寸的n-InP衬底经严格的去污(依次使用乙醇、三氯乙烯、内酮、乙醇加热煮沸)→酸洗(浓硫酸浸泡1～2分钟)→水洗(去离子水冲洗50遍以上)→甩于处理后，放入生长室，生长温度655℃，生长压力22mbar，石墨舟转速75～80转/分。生长速度0.4～0.7nm/s；

(2)、在n型磷化铟衬底(100)面上外延生长n型磷化铟缓冲层(0.5μm厚)、下波导层(厚度50nm，带隙波长为1.1μm)、0.2μm磷化铟空间层、下光限制层(厚度100nm，带隙波长1.2μm)、压应变量子阱有源区、上光限制层(厚度100nm，带隙波长为1.2μm)和150nm厚本征磷化铟注入缓冲层；

(3)、用SiO₂把DFB-LD部分掩蔽，使用热耙(把晶片加热到200℃)低能磷离子注入，在SSC区的本征InP注入缓冲层产生点缺陷，注入能量为50kev，注入剂量为5×10¹³/cm³；

(4)、去掉DFB-LD部分的SiO₂保护层，同时在晶片上面重长150nm厚的SiO₂保护层以免随后的快速热退火过程对晶片表面产生损伤；

(5)、在退火炉中对晶片加热到700℃，保温120s，然后快速退火；

(6)、腐蚀掉DFB区最上面的磷化铟本征层，把晶片清洗干净后在整个晶片上面制作布拉格光栅；

(7)、腐蚀掉SSC区的本征InP注入缓冲层，这样使光栅只保留在在DFB-LD区；

(8)、利用相应的光刻板把DFB-LD部分进行掩蔽，采用湿法腐蚀工艺刻出SSC区上下脊型波导结构；

(9)、把晶片清洗干净后，重新送入MOVPE生长室，生长100nm厚的p-InP，20nm InGaAsP刻蚀停止层，p型磷化铟包层和高掺杂p型铟镓砷(InGaAs)欧姆电极接触层；

(10)、在整个晶片上面生长350nm的SiO₂；

(11)、在DFB区开出电极窗口，溅射P电极(Ti/Pt/Au)；

(12)、外延片衬底减薄至100μm，背面蒸n电极(Au/Ge/Ni)；

样品经划片解理成300μm×600μm的管芯，出光端面为[011]方向。至此，完成整个器件的工艺制作。

由图1可以看出该器件采用的是双波导结构，DFB-LD和SSC是利用两次LP-MOVPE同时生长而成的。器件的具体结构及尺寸在具体实施方式中已有详细的描述。

参阅图2知，激光器区光荧光谱的峰值波长在1551nm，而模斑转换器区通过量子阱混杂后的波长蓝移到1469nm，而下波导区的光荧光谱的峰值波长为1079nm。

参阅图3知，器件的激射波长为1554nm，边模抑制比大于38dB；带有SSC的DFB激光器的阈值电流为24mA左右，斜率效率0.2W/A。切除SSC后的DFB激光器器件的阈值电流为21mA，斜率效率0.2W/A。可见带有SSC的DFB激光器阈值电流增加很小，而且斜率效率不变，说明SSC区域的吸收损耗非常小。

再参阅图4可知，DFB-LD后端的远场发散角在水平和垂直方向分别为30°和49°；和单模光纤的耦合效率为9dB。SSC端为8°和12.6°，和单模光纤的耦合效率约3dB。由此可知，DFB-LD后端面的光斑近场呈椭圆，而在SSC端面几乎呈圆形。带有SSC的DFB激光器和单模光纤的耦合效率明显提高。

由此可知，该器件制作方法简便，性能良好，很适合在光纤通信的骨干网中作为光源。

Claims (12)

1、一种利用量子阱混杂作模斑转换分布反馈布拉格激光器的方法，其特征在于，包括以下制作步骤：

(1)在n型磷化铟衬底上外延生长n型磷化铟缓冲层、下波导层、磷化铟空间层、有源区、本征铟磷注入缓冲层；

(2)用二氧化硅把分布反馈布拉格-激光器掩蔽，使用热耙低能磷离子注入，在模斑转换器区的本征铟磷注入缓冲层产生点缺陷；

(3)腐蚀掉布反馈布拉格-激光器的二氧化硅保护层，同时在晶片上面重长二氧化硅保护层以免随后的快速热退火过程对晶片表面产生损伤；

(4)对晶片加热、保温，然后快速退火；

(5)腐蚀二氧化硅保护层，同时腐蚀掉分布反馈布拉格-激光器的本征铟磷注入缓冲层；

(6)在整个晶片上面制作布拉格光栅；

(7)腐蚀掉模斑转换器区的本征铟磷注入缓冲层，这样使光栅只保留在分布反馈布拉格-激光器区；

(8)采用湿法腐蚀工艺刻出模斑转换器上脊形波导结构和下脊型波导结构；

(9)清洗晶片，第二次生长p-铟磷层、铟镓砷磷刻蚀停止层、p型磷化铟包层和高掺杂p型铟镓砷欧姆电极接触层；

(10)在整个晶片上面生长350nm的二氧化硅绝缘层；

(11)在分布反馈布拉格激光器区开出电极窗口，溅射P电极；

(12)外延片衬底减薄，背面蒸n电极；

(13)样品经划片解理成管芯，出光端面为[011]方向，完成整个器件的工艺制作。

2、根据权利要求1所述的利用量子阱混杂作模斑转换分布反馈布拉格激光器的方法，其特征在于，其中磷化铟空间层的厚度为0.2μm。

3、根据权利要求1所述的利用量子阱混杂作模斑转换分布反馈布拉格激光器的方法，其特征在于，其中有源区包括：下光限制层，压应变多量子阱和上光限制层。

4、根据权利要求1所述的利用量子阱混杂作模斑转换分布反馈布拉格激光器的方法，其特征在于，其中本征铟磷注入缓冲层的厚度为150nm，该层主要是为随后的磷离子注入产生点缺陷源，注入深度为100nm，小于注入缓冲层的厚度。

5、根据权利要求1所述的利用量子阱混杂作模斑转换分布反馈布拉格激光器的方法，其特征在于，其中步骤(1)所生长的下波导层的厚度为45～50nm，带隙波长为1.1～1.2μm，和铟磷衬底的晶格常数匹配，n型掺杂浓度在10¹⁸/cm³量级；空间层的厚度0.15～0.3μm，n型掺杂浓度在10¹⁷/cm³量级；有源区中的多量子阱区包括8个周期的量子阱；每个压应变铟镓砷磷量子阱的厚度约为9～10nm，应变量在0.6％～0.7％之间；此外垒为四元铟镓砷磷，且晶格常数与衬底磷化铟匹配，带隙波长为1.2μm，垒厚为5～7nm；有源区中的上下光限制层厚度为70～100nm；有源区不掺杂。

6、根据权利要求1所述的利用量子阱混杂作模斑转换分布反馈布拉格激光器的方法，其特征在于，其中热耙是将把晶片加热到200℃。

7、根据权利要求1所述的利用量子阱混杂作模斑转换分布反馈布拉格激光器的方法，其特征在于，其中二氧化硅保护层的厚度为150nm。

8、根据权利要求1所述的利用量子阱混杂作模斑转换分布反馈布拉格激光器的方法，其特征在于，其中对晶片加热、保温是将晶片加热到700℃，保温120s。

9、根据权利要求1所述的利用量子阱混杂作模斑转换分布反馈布拉格激光器的方法，其特征在于，其中在步骤(2)中，磷离子注入能量为50kev，注入剂量为5×10¹³/cm³。

10、根据权利要求1所述的利用量子阱混杂作模斑转换分布反馈布拉格激光器的方法，其特征在于，其中在步骤(4)中的快速退火，应通氮气和氢气混合气体以保护晶片。

11、根据权利要求1所述的利用量子阱混杂作模斑转换分布反馈布拉格激光器的方法，其特征在于，其中在步骤(8)中的刻出模斑转换器上脊形波导结构应采用过腐蚀技术使模斑转换器有源区输出末端的宽度小于0.4μm。

12、根据权利要求1所述的利用量子阱混杂作模斑转换分布反馈布拉格激光器的方法，其特征在于，其中第二次生长时，须生长较厚的p型磷化铟包层，且掺杂浓度是从10¹⁷/cm³逐渐增加到10¹⁸/cm³量级。

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