型波導(dǎo)、與所述脊型波導(dǎo)的兩端連接的兩個電流阻 擋層W及分別位于所述電流阻擋層的遠離所述脊型波導(dǎo)的一側(cè)的兩個溝道；
[0056] S5、在有源增益區(qū)與所述無源波導(dǎo)區(qū)的接觸部位形成缺口，并且所述缺口的由無 源波導(dǎo)區(qū)形成的靠近所述有源增益區(qū)的側(cè)面作為超短光學諧振腔的前端面，所述有源增益 區(qū)的與所述前端面相對的側(cè)面形成超短光學諧振腔的后端面;其中，所述缺口的由所述無 源波導(dǎo)區(qū)形成的遠離所述有源增益區(qū)的側(cè)面與豎直方向的夾角為45度；
[0057] S6、在所述缺口的由所述無源波導(dǎo)區(qū)形成的遠離所述有源增益區(qū)的側(cè)面的表面形 成高反射膜，在所述前端面的表面和所述后端面的表面分別形成增透膜層。
[005引上述步驟Sl中，夕F延結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示。它由在n+-InP襯底1上的高滲雜n-InP 過渡層13、高滲雜的p/n-AlInAs電子阻擋層9、低滲雜的p/n-AlGalnAs漸變分別限制層17、 調(diào)制滲雜的應(yīng)變補償AlGaInAs多量子阱有源層2、低滲雜的P-InP多鍛層14、高滲雜的P-InGaAsP高折射率光柵層3、本征的P-InP光柵覆蓋層15和高滲雜P+-InP接觸層16構(gòu)成。
[0化9]外延層次的工藝參數(shù)為:n+-InP襯底1，滲雜濃度為2~8Xl〇w/cm3,厚度為300微 米;高濃度滲雜n-InP過渡層13，濃度為1 X 10"/cm3，厚度為0.5微米;高滲雜的p/n-Al InAs 電流阻擋層9，濃度分p/n型均為1 X IQis/cm3，厚度為0.05微米;低滲雜的p/n-AlGalnAs漸變 分別限制層17,濃度分別為P型2Xl〇i 5/cm3、n型5Xl〇i5/cm3,厚度為0.045微米;調(diào)制滲雜的 應(yīng)變補償AlGaInAs多量子阱有源層2,包括10組壓應(yīng)變1.2 %的非滲雜量子阱層，厚度為5~ 5.5納米，11組張應(yīng)變0.3%的勢壘層，厚度7~7.5納米，勢壘層中間3納米P型滲雜，濃度為 ~2X 10"/cm3;低滲雜的P-InP過度層（space layer) 13，濃度為1~5X 10"/cm3，厚度為50 納米;P滲雜的InGaAsP折射率導(dǎo)引光柵層3,濃度為1~3 X 10"/cm3,厚度為23~25納米，波 長為Ql. 2;不滲雜的InP增益導(dǎo)引光柵覆蓋層15，p型濃度< 1 X l〇i6/cm3，厚度為5~10納米； 高滲雜的P+-InP接觸層16,濃度為1~1.5 X l〇w/cm3,厚度為0.1微米。
[0060]上述步驟Sl中，如圖5所示，形成的光柵層采用"浮云"式的結(jié)構(gòu)，光柵整體結(jié)構(gòu)在 激光器有源層的上方，高折射率的InGaAsP光柵層31(即上述第一結(jié)構(gòu)層）主要根據(jù)有效折 射率差來實現(xiàn)折射率禪合的布拉格分布反饋，非滲雜的InP層32(即上述第二結(jié)構(gòu)層)主要 根據(jù)注入電流在勢壘效應(yīng)下的電流微擾效應(yīng)來實現(xiàn)增益禪合的布拉格分布反饋。激光器在 掩膜的保護下，利用電子束曝光化-beam)方式進行光柵的光刻工藝，矢量運動地掃描形成 160微米超短光學諧振腔中屯、的V4相移結(jié)構(gòu)33,缺級尺寸根據(jù)光柵節(jié)距A/2確定，~100納 米;在光柵結(jié)構(gòu)曝光、顯影完成后，利用等離子刻蝕把掩膜層下方的光柵層31、32進行干法 刻蝕，工藝使用Rffi低功率條件，實現(xiàn)光柵結(jié)構(gòu)深度40nm，占空比1:1;在去掉表面掩膜層后， 利用化學腐蝕液進行物理損傷層的去除W及光柵微結(jié)構(gòu)的表面平滑，W優(yōu)化MOCVD掩埋生 長中的表面質(zhì)量和可靠性，采用(TC環(huán)境中的低濃度含漠(Br)溶液進行浸泡化學腐蝕，實現(xiàn) 光柵結(jié)構(gòu)深度50nm，占空比4:6。光柵結(jié)構(gòu)完成后，進行MOCVD的光柵掩埋生長，生成光柵覆 蓋層15。
[0061] 圖6是本發(fā)明中對接生長的有源增益區(qū)和無源波導(dǎo)區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖。激光器在有 源增益區(qū)，由InP襯底層1、多量子阱有源層2、光柵層3及光柵覆蓋層15組成。在對接之前，首 先進行刻蝕（即步驟S2):利用100~200nm的SiNx作為掩膜層進行Rffi的等離子干法刻蝕，采 用低能量和聚合物去除的程序，刻蝕深度為有源層2、光柵層3及光柵覆蓋層15總厚度+ 5化m;采用低濃度非選擇性的含漠化學腐蝕液及低濃度選擇性（四元材料AlGaInAs和二元 材料InP)的含硫化學腐蝕液進行兩次化學濕法腐蝕，刻蝕深度為源層2、光柵層3及光柵覆 蓋層15總厚度+200nm，形成對接界面。之后進行對接生長:利用MOCVD進行無源區(qū)InP材料層 18的生長，優(yōu)化烘烤溫度及生長參數(shù)，生長InP體材料的厚度與激光器有源增益區(qū)刻蝕深度 匹配，完成butt-joint生長工藝，實現(xiàn)有源增益區(qū)的出光可W低損耗地傳輸進入無源波導(dǎo) 區(qū)，損耗值10~20%。對接工藝完成后，去掉SiNx掩膜層，利用MOCVD掩埋生長P型接觸覆蓋 層16，p型滲雜為l~1.5X10l8/cm3，厚度在0.2微米。
[0062] W上完成了激光器縱向?qū)咏Y(jié)構(gòu)，之后進行橫向的半絕緣BH光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的制作， 即制作脊型波導(dǎo)、與所述脊型波導(dǎo)的兩端連接的兩個電流阻擋層W及分別位于所述電流阻 擋層的遠離所述脊型波導(dǎo)的一側(cè)的兩個溝道。
[0063] 圖7A、圖7B、圖7C、圖7D、圖7E是本發(fā)明中生成脊型波導(dǎo)、電流阻擋層、P型接觸層W 及溝道的流程圖，即制作激光器的有源區(qū)橫向波導(dǎo)結(jié)構(gòu)示意圖，激光器在InP襯底層1對完 成對接的有源增益區(qū)、無源波導(dǎo)區(qū)進行BH結(jié)構(gòu)光波導(dǎo)（即脊型波導(dǎo)）的制作:先利用Si02掩 膜條件下，等離子干法刻蝕和含漠化學腐蝕配合的方法制作脊型波導(dǎo)區(qū)8,深度0.5~1.5微 米，寬度0.5~1.2微米，如圖7A、7B所示;利用MOCVD掩埋生長BH的電流阻擋層22，使用滲Fe 的半絕緣材料，厚度為1~1.8微米，如圖7C所示;脊型波導(dǎo)的主要作用是BH側(cè)向強折射率導(dǎo) 弓悚限制激光器橫向光場分布，滲化半絕緣的電流阻擋層既限制了注入電流也優(yōu)化了激光 器本征電容。去除掩膜層后進行MOCVD掩埋生長，完成高滲雜的P-InP、p-InGaAs接觸層16， 濃度分別為1~1.5X10l8/cm3、l~2X10l9/cm3，厚度分別為1.5微米、0.2微米，如圖7D所示。 因為在BH掩埋工藝中存在泄露電流通道，為進一步限制泄露電流W及降低半絕緣材料的高 熱阻效應(yīng)，激光器在BH掩埋結(jié)構(gòu)的兩側(cè)利用ICP等離子深刻蝕和含氯化學腐蝕的方法，制作 外雙溝結(jié)構(gòu)10,深度2~5微米，寬度為5~10微米，如圖7E所示。
[0064] 激光器完成縱向、橫向結(jié)構(gòu)后，進行45度反射面4(即缺口 21)制作：
[0065] 圖8是本發(fā)明中形成的缺口的結(jié)構(gòu)示意圖，激光器在InP襯底層1和完成對接工藝 的有源增益區(qū)、無源波導(dǎo)區(qū)接觸界面20的外側(cè)無源波導(dǎo)區(qū)進行超短光腔出光面19和45度反 射面4的制作:先利用ICP等離子深刻蝕的方法在界面20W外10微米處，進行對接無源InP波 導(dǎo)區(qū)18、掩埋接觸層16的干法刻蝕，刻蝕深度為2~5微米，長度10~30微米;利用含氯和 CH3C00H的化學溶液進行化學濕法腐蝕，根據(jù)無源波導(dǎo)區(qū)的InP材料晶面特性，形成45度的 InP表面4,實現(xiàn)由光學腔面19的輸出光束在自由空間傳輸?shù)姆较蚪?jīng)反射面4產(chǎn)生90°轉(zhuǎn)向， 激光器實現(xiàn)與P/N結(jié)面垂直方向的出光。如圖8