本公開涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種半導(dǎo)體激光芯片及半導(dǎo)體激光裝置。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體激光裝置是以半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)而產(chǎn)生激光的器件，具有體積小、重量輕、驅(qū)動(dòng)功率和電流低、效率高、工作壽命長(zhǎng)且易于與各種光電子器件實(shí)現(xiàn)光電子集成等優(yōu)點(diǎn)，因而獲得了廣泛的應(yīng)用。其中，半導(dǎo)體激光芯片(半導(dǎo)體激光器)是半導(dǎo)體激光裝置的重要部件，半導(dǎo)體激光裝置一般包括半導(dǎo)體激光芯片驅(qū)動(dòng)電路、溫控、光控電路和熱沉等，半導(dǎo)體激光芯片位于熱沉上。

目前，半導(dǎo)體激光芯片的制造程序較復(fù)雜，例如，就各個(gè)層的生長(zhǎng)而言，可能需要進(jìn)行多個(gè)沉積過(guò)程，而對(duì)于每個(gè)沉積過(guò)程，由于設(shè)備精度及工藝參數(shù)等原因，沉積的結(jié)果可能與預(yù)期的效果存在差異，這可能造成半導(dǎo)體激光芯片的良品率低的問(wèn)題。

需要說(shuō)明的是，在上述背景技術(shù)部分公開的信息僅用于加強(qiáng)對(duì)本公開的背景的理解，因此可以包括不構(gòu)成對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開的目的在于提供一種半導(dǎo)體激光芯片及半導(dǎo)體激光裝置，進(jìn)而至少在一定程度上克服由于相關(guān)技術(shù)的限制和缺陷而導(dǎo)致的一個(gè)或者多個(gè)問(wèn)題。

根據(jù)本公開的一個(gè)方面，提供一種半導(dǎo)體激光芯片，包括：

基板；

設(shè)于所述基板上的有源層；

設(shè)于所述有源層上的限制層，其中，隔斷面將所述有源層和所述限制層分別隔斷；

設(shè)于所述隔斷面上的P型層以及設(shè)于所述P型層上的N型層；

設(shè)于所述P型層和所述N型層上方且與所述P型層、所述N型層和所述限制層均接觸的包層；

設(shè)于所述包層上的電接觸層；以及

隔離槽，所述隔離槽位于被隔斷的所述有源層之間，并且所述隔離槽將所述電接觸層、所述包層、所述N型層和所述P型層隔斷。

根據(jù)本公開的另一方面，提供一種半導(dǎo)體激光裝置，所述半導(dǎo)體激光裝置包括上述半導(dǎo)體激光芯片。

由上述技術(shù)方案可知，一方面，本公開可以在現(xiàn)有技術(shù)的單個(gè)半導(dǎo)體激光芯片尺寸上形成兩個(gè)或更多個(gè)半導(dǎo)體激光芯片，對(duì)所述兩個(gè)或更多個(gè)半導(dǎo)體激光芯片進(jìn)行測(cè)試后，可以選擇性能較好的半導(dǎo)體激光芯片進(jìn)行封裝，從而能夠提高單位尺寸上半導(dǎo)體激光芯片的良品率；另一方面，通過(guò)設(shè)置隔離槽，減小了半導(dǎo)體激光芯片的寄生電容，可以減小半導(dǎo)體激光芯片的漏電流，從而提高了半導(dǎo)體激光芯片的性能。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本公開。

附圖說(shuō)明

此處的附圖被并入說(shuō)明書中并構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分，示出了符合本公開的實(shí)施例，并與說(shuō)明書一起用于解釋本公開的原理。顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本公開的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中：

圖1示意性示出了根據(jù)本公開的示例性實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光芯片的剖面圖；

圖2示意性示出了根據(jù)本公開的示例性實(shí)施方式的雙半導(dǎo)體激光芯片的俯視圖；

圖3示意性示出了根據(jù)本公開的示例性實(shí)施方式的一種三半導(dǎo)體激光芯片的剖面圖；

圖4示意性示出了根據(jù)本公開的示例性實(shí)施方式的三半導(dǎo)體激光芯片的俯視圖；以及

圖5示出了相鄰的兩個(gè)半導(dǎo)體激光芯片B和C的電極交叉處的結(jié)構(gòu)剖面圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實(shí)施方式。然而，示例實(shí)施方式能夠以多種形式實(shí)施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的實(shí)施方式；相反，提供這些實(shí)施方式使得本發(fā)明將全面和完整，并將示例實(shí)施方式的構(gòu)思全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或類似的結(jié)構(gòu)，因而將省略它們的詳細(xì)描述。

所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以以任何合適的方式結(jié)合在一個(gè)或更多實(shí)施方式中，如有可能，各實(shí)施例中所討論的特征是可互換的。在下面的描述中，提供許多具體細(xì)節(jié)從而給出對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的充分理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，可以實(shí)踐本發(fā)明的技術(shù)方案而沒(méi)有所述特定細(xì)節(jié)中的一個(gè)或更多，或者可以采用其它的方法、組件、材料等。在其它情況下，不詳細(xì)示出或描述公知結(jié)構(gòu)、材料或者操作以避免模糊本發(fā)明的各方面。

雖然本說(shuō)明書中使用相對(duì)性的用語(yǔ)，例如“上”“下”來(lái)描述圖標(biāo)的一個(gè)組件對(duì)于另一組件的相對(duì)關(guān)系，但是這些術(shù)語(yǔ)用于本說(shuō)明書中僅出于方便，例如根據(jù)附圖中所述的示例的方向。能理解的是，如果將圖標(biāo)的裝置翻轉(zhuǎn)使其上下顛倒，則所敘述在“上”的組件將會(huì)成為在“下”的組件。其他相對(duì)性的用語(yǔ)，例如“高”“低”“頂”“底”“前”“后”“左”“右”等也作具有類似含義。當(dāng)某結(jié)構(gòu)在其它結(jié)構(gòu)“上”時(shí)，有可能是指某結(jié)構(gòu)一體形成于其它結(jié)構(gòu)上，或指某結(jié)構(gòu)“直接”設(shè)置在其它結(jié)構(gòu)上，或指某結(jié)構(gòu)通過(guò)另一結(jié)構(gòu)“間接”設(shè)置在其它結(jié)構(gòu)上。

用語(yǔ)“一”、“該”、“所述”和“至少一個(gè)”用以表示存在一個(gè)或多個(gè)要素/組成部分/等；用語(yǔ)“包括”和“具有”用以表示開放式的包括在內(nèi)的意思并且是指除了列出的要素/組成部分/等之外還可存在另外的要素/組成部分/等；用語(yǔ)“第一”、“第二”等僅作為標(biāo)記使用，不是對(duì)其對(duì)象的數(shù)量限制。

在本公開的示例性實(shí)施方式中，半導(dǎo)體激光芯片可以包括芯片單元和形成在芯片單元上的電極。圖1示意性示出了根據(jù)本公開的示例性實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光芯片的芯片單元的剖面圖。參考圖1，根據(jù)本公開的示例性實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光芯片的芯片單元可以包括基板1、有源層2、限制層3、P型層5、N型層6、包層7、電接觸層8以及隔離槽9。

根據(jù)本公開的一些實(shí)施例，構(gòu)成基板1的材料可以是具有良好的結(jié)晶質(zhì)量且與其上生長(zhǎng)的材料具有良好的晶格匹配的半導(dǎo)體材料。本公開的實(shí)施方式可以以長(zhǎng)波長(zhǎng)激光裝置為例，在這種情況下，基板1的材料可以是N型InP，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，基板1的材料還可以是其它半導(dǎo)體材料，例如，對(duì)于GaAs激光器而言，基板1的材料可以是N型GaAs。此外，基板1的表面應(yīng)當(dāng)平整、無(wú)缺陷，以有助于其上各層的生長(zhǎng)。

根據(jù)本公開的一些實(shí)施例，基板1上可以形成有有源層2，并且在本公開的示例性實(shí)施方式中，有源層2的材料可以是InGaAsP，此外，有源層2還可以是InGaAlAs與InGaAs構(gòu)成的疊層。另外，根據(jù)另外一些實(shí)施例，為了實(shí)現(xiàn)有源層2與基板1更好的晶格匹配，還可以在基板1與有源層2之間形成一緩沖層。

有源層2上可以形成有限制層3，限制層3可以用于將光場(chǎng)最大限度地限制在有源層2的周圍，在本公開的示例性實(shí)施方式中，限制層3可以例如是P型InGaAsP與P型InP構(gòu)成的疊層。

在本公開的示例性實(shí)施方式中，有源層2和限制層3可以被隔斷而形成有隔斷面，并且在隔斷面上可以依次形成有P型層5和N型層6。根據(jù)本公開的一些實(shí)施例，可以將隔斷面理解為有源層2和限制層3與P型層5形成的接觸面。此時(shí)，P型層5和N型層6可以構(gòu)成一反向PN結(jié)，用于限制電流從有源區(qū)2通過(guò)。根據(jù)本公開的一些實(shí)施例，構(gòu)成P型層5和N型層6的材料可以分別為P型InP和N型InP。

在P型層5和N型層6的上方可以形成有用于光限制的包層7，并且在包層7與P型層5、N型層6和限制層3均接觸。此外，在包層7上可以形成有用于形成電極的電接觸層8。

在被隔斷的有源層2之間可以形成有隔離槽9，隔離槽9可以將電接觸層8、包層7、N型層6和P型層5隔斷，以減小寄生電容。

圖2示意性示出了根據(jù)本公開的示例性實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光芯片的俯視圖。參考圖2，本公開的示例性實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光芯片還可以包括電極10。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)注意的是，電極10的形狀不限于圖2所示，本示例性實(shí)施方式中對(duì)電極的形狀不做特殊限定。

此外，根據(jù)本公開的半導(dǎo)體激光芯片還可以包括絕緣層(未示出)，其中，通過(guò)絕緣層對(duì)應(yīng)的絕緣臺(tái)面來(lái)將有源層2和限制層3隔斷以形成隔斷面，并在形成N型層6后，去除絕緣臺(tái)面上的絕緣層。具體的，可以通過(guò)對(duì)絕緣層進(jìn)行刻蝕而形成絕緣臺(tái)面，借助于絕緣臺(tái)面并以化學(xué)腐蝕的方式將所述有源層和所述限制層隔斷。此外，構(gòu)成絕緣層的材料可以例如是二氧化硅和/或氮化硅。

由圖2所示的結(jié)構(gòu)可以看出，因?yàn)橐粋€(gè)單獨(dú)的有源層對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成一個(gè)芯片單元，所以可以在現(xiàn)有技術(shù)的單個(gè)半導(dǎo)體激光芯片尺寸上形成兩個(gè)或更多個(gè)半導(dǎo)體激光芯片，對(duì)所述兩個(gè)或更多個(gè)半導(dǎo)體激光芯片進(jìn)行測(cè)試后，可以選擇性能較好的半導(dǎo)體激光芯片進(jìn)行封裝，以提高單位尺寸上半導(dǎo)體激光芯片的良品率。另外，通過(guò)設(shè)置隔離槽，減小了半導(dǎo)體激光芯片的寄生電容，可以減小半導(dǎo)體激光芯片的漏電流，從而提高了半導(dǎo)體激光芯片的性能。

進(jìn)一步的，本示例實(shí)施方式中還提供了一種半導(dǎo)體激光裝置，該半導(dǎo)體激光裝置包括上述半導(dǎo)體激光芯片。

此外，半導(dǎo)體激光裝置還可以通過(guò)一測(cè)試比較單元對(duì)半導(dǎo)體激光芯片尺寸上形成的兩個(gè)或更多個(gè)半導(dǎo)體激光芯片進(jìn)行測(cè)試，并比較各半導(dǎo)體激光芯片的測(cè)試結(jié)果，以得到性能最佳的半導(dǎo)體激光芯片或者得到性能達(dá)到一預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的半導(dǎo)體激光芯片，并對(duì)性能最佳的半導(dǎo)體激光芯片或者性能達(dá)到一預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的半導(dǎo)體激光芯片進(jìn)行封裝處理。

圖3示意性示出了根據(jù)本公開的示例性實(shí)施方式的一種三半導(dǎo)體激光芯片的剖面圖。圖3中所示的結(jié)構(gòu)與上文描述的雙半導(dǎo)體激光芯片的結(jié)構(gòu)類似，在此不再贅述。

圖4示意性示出了根據(jù)本公開的示例性實(shí)施方式的三半導(dǎo)體激光芯片的俯視圖。參考圖4，三個(gè)半導(dǎo)體激光芯片分別為激光芯片A、激光芯片B和激光芯片C，其中，激光芯片A、激光芯片B和激光芯片C對(duì)應(yīng)的電極分別為電極11、電極12和電極13。

從圖4中可以看出，電極12與電極13在激光芯片C上存在疊壓的情況，這會(huì)導(dǎo)致電極12與電極13連通，無(wú)法實(shí)現(xiàn)激光芯片B與激光芯片C的分離。

為了解決該問(wèn)題，可以在電極12與電極13之間形成一絕緣層，以防止電極12與電極13連通。具體的結(jié)構(gòu)如圖5所述，參考圖5，形成電極13之后，可以在電極13待與電極12疊壓的部分上形成絕緣層15，隨后在絕緣層15上形成電極12。其中，絕緣層15所采用的材料以及形成方法可以與上述絕緣層所采用的材料以及形成方法相同，在此不再贅述。

此外，本公開還包括對(duì)制造出的所述半導(dǎo)體激光芯片進(jìn)行測(cè)試比較的過(guò)程，以得到所述半導(dǎo)體激光芯片中性能最佳的半導(dǎo)體激光芯片或者性能達(dá)到一預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的半導(dǎo)體激光芯片，并對(duì)性能最佳的半導(dǎo)體激光芯片或者性能達(dá)到一預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的半導(dǎo)體激光芯片進(jìn)行封裝處理。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說(shuō)明書及實(shí)踐這里公開的發(fā)明后，將容易想到本公開的其它實(shí)施方式。本申請(qǐng)旨在涵蓋本公開的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本公開的一般性原理并包括本公開未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識(shí)或慣用技術(shù)手段。說(shuō)明書和實(shí)施例僅被視為示例性的，本公開的真正范圍和精神由權(quán)利要求指出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本公開并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本公開的范圍僅由所附的權(quán)利要求來(lái)限制。