一种半导体激光器腔面钝化方法

摘要

一种半导体激光器腔面钝化方法，属于半导体光电子器件工艺技术领域。该领域已知技术难度是大幅度提高输出功率，同时使器件的可靠性保持在较高的水平。本发明之一种半导体激光器腔面钝化方法，有效提高输出功率，提升半导体激光器的可靠性。该钝化方法先后采用氢离子和氮离子的反应离子清洗技术，在激光器解理腔面生成含有氮化物过渡层的无吸收区，之后在过渡层外加镀钝化阻挡层AlN膜，形成钝化膜后进行正常工艺镀膜。该技术方案可应用于各类半导体激光光源的制造。

主权项

1、一种半导体激光器腔面钝化方法，其特征在于，包括以下布骤：(1)半导体激光器在空气中解理成条后，装入镀膜专用夹具，然后放入磁控溅射真空室或离子束蒸发真空室；(2)氢离子预清洗，即在电子束蒸发真空室内或磁控溅射真空室内分别用不小于105ev或不小于50瓦的氢等离子体轰击解理的腔面，除去解理腔面上的氧化物和杂质及其形成的表面态和界面态这些非辐射复合中心的同时，氢离子会与解理腔面的表面一定尺度内的电负性最大的元素反应，生成电负性大元素的氢化物，氢化物从解理的腔面溢出，导致腔面处呈现带有正电荷的阳离子特征；在半导体激光器前腔面4进行所述的氢离子清洗为50秒到10分钟；(3)氮离子反应清洗，即在上述电子束蒸发真空室内或磁控溅射真空室内关闭氢源，开通氮源，分别用不小于105ev或不小于50瓦的氮等离子体轰击解理腔面，使电负性较大的氮离子与激光器的解理腔面由氢离子轰击导致呈现阳离子特征的材料元素结合，生成一定薄层由腔内到腔外一定尺度含氮量渐变的含氮层。氮离子反应清洗时间为2分钟到20分钟(视所需含氮渐变层厚度而定)；(4)用电子束蒸发的方式或磁控溅射的方式在前腔面4蒸镀AlN宽禁带低吸收材料作为钝化阻挡层3，防止解理腔面外氧等物质向腔面内的扩散；(5)根据现有技术在前腔面4镀增透膜1；(6)夹具翻面后对腔面5进行工艺处理，在半导体激光器后腔面5进行上述步骤2)和3)所述的氢、氮离子对解理腔面的离子反应清洗分别50秒到10分钟和2分钟到20分钟(视含氮渐变层厚度而定)；(7)用磁控溅射或电子束蒸发的方式在后腔面磁控溅射或氮气氛围下蒸镀AlN宽禁带低吸收材料作为钝化阻挡层3；(8)根据现有技术在后腔面5镀高反膜2。