电吸收调制激光器和模斑转换器的集成方法

摘要

一种电吸收调制激光器和模斑转换器的集成方法，包括：在衬底上生长n型磷化铟缓冲层等；腐蚀晶片上最上面的1.1Q层，生长缓冲层；在整个晶片上面生长二氧化硅保护层，腐蚀去掉两端模斑转换器的二氧化硅保护层；使用热耙低能磷离子注入；重长二氧化硅保护层；对晶片加热、保温、退火；腐蚀二氧化硅保护层；利用相应的光刻板把激光器和调制器区域进行掩蔽，刻出端模斑转换器上脊形状和下脊形状；生长p型磷化铟，铟镓砷磷刻蚀停止层；光刻脊型波导结构；在激光器和调制器区两边淀积聚酰亚胺；开激光器和调制器区电极窗口；光刻激光器和调制器区电极图形后溅射P电极并带胶剥离出P电极；外延片衬底减薄、溅射n电极；样品经划片解理成管芯，完成整个器件的工艺制作。

主权项

一种电吸收调制激光器和模斑转换器的集成方法，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、和一层带隙波长为1.1μm的铟镓砷磷四元(1.1Q)层；(2)利用离子增强化学沉积技术在1.1Q层上生长二氧化硅，利用光刻板在激光器区域定义出二氧化硅掩膜对；(3)腐蚀液腐蚀掉晶片最上面的1.1Q层，在刻有掩膜对的晶片上面生长下光限制层、多量子阱有源区、上光限制层和本征铟磷注入缓冲层；(4)利用离子增强化学沉积的方法在整个晶片上面生长二氧化硅保护层，利用相应的光刻板，腐蚀去掉模斑转换器区上的二氧化硅保护层，同时保留激光器和调制器区的二氧化硅保护层；(5)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内产生点缺陷；(6)利用HF溶液腐蚀掉激光器和调制器区的二氧化硅保护层，同时利用离子增强化学沉积设备在晶片上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；(7)对晶片加热、保温、然后快速退火；(8)利用HF酸腐蚀二氧化硅保护层，同时利用4HCl∶1H2O的盐酸溶液去掉激光器区最上面的本征铟磷注入缓冲层，随后在整个晶片上面制作布拉格光栅；(9)腐蚀掉调制器区和模斑转换器区的本征铟磷注入缓冲层，使光栅只保留在激光器区；(10)利用相应的光刻板对激光器和调制器区域进行掩蔽，采用湿法腐蚀工艺刻出模斑转换器上脊形状和下脊形状；(11)再生长p型磷化铟，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；(12)采用相应的光刻板，掩蔽模斑转换器区域，重新刻出激光器和调制器区的脊型波导结构；(13)刻出激光器和调制器区之间的电隔离沟，腐蚀掉隔离沟内的铟镓砷接触层；(14)在激光器和调制器区的隔离沟内及激光器和调制器区的台面两侧进行氦离子注入；(15)腐蚀掉模斑转换器区上的p型铟镓砷欧姆电极接触层；(16)利用热氧化技术生长二氧化硅绝缘层；(17)在激光器和调制器区两边淀积聚酰亚胺，并进行固化；(18)开激光器和调制器区电极窗口；(19)光刻激光器和调制器区电极图形后溅射P电极并带胶剥离出P电极；(20)外延片衬底减薄、溅射n电极；(21)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。