【技術實現步驟摘要】
本申請屬于激光器，具體涉及一種邊發射激光芯片及其制作方法。
技術介紹
1、在光通信、激光加工等眾多領域中，高性能的激光芯片一直是關鍵組件。隨著科技的不斷發展，對激光芯片的性能要求日益提高，如更高的功率輸出、更好的穩定性和更低的能耗等。
2、傳統的邊發射激光芯片在結構和性能上存在一定的局限性，易出現端面cod(catastrophic?optical?damage，災變性光學損傷)現象，這極大地影響了激光芯片的可靠性和使用壽命。
技術實現思路
1、因此，本申請要解決的技術問題在于提供一種邊發射激光芯片及其制作方法，能夠降低芯片有源區溫度，提高芯片高溫飽和輸出功率，避免芯片熱失效和cod現象的發生。
2、為了解決上述問題，本申請的一方面，提供了一種邊發射激光芯片，包括參考電極，所述參考電極的一側依次設置有n型注入層、有源區和p型注入層，所述p型注入層內設置有至少兩個電隔離區，至少兩個所述電隔離區之間形成有第一通道，且至少兩個所述電隔離區背離所述第一通道的兩側分別形成有第二通道；
3、所述p型注入層背離所述有源區的一側設置有正向電極和至少兩個反向電極，所述正向電極位于至少兩個所述反向電極之間；
4、所述正向電極相較于所述參考電極具有正電位，當所述正向電極加載正向電壓時，空穴通過所述第一通道注入所述有源區的量子阱，電子也注入所述量子阱；
5、至少兩個所述反向電極相較于所述參考電極具有負電位，當至少兩個所述反向電極加載反向電壓時，所
6、可選的，所述有源區包括光增益層，所述光增益層為ingaasp層，所述光增益層的厚度為6nm～8nm，所述光增益層的對稱中心與所述正向電極的對稱中心重合。
7、可選的，在豎直方向上，所述光增益層的兩側分別設置有非摻雜波導層；在水平方向上，所述光增益層的兩側分別設置有n型摻雜波導層。
8、可選的，所述光增益層在所述n型注入層上的正投影與至少兩個所述電隔離區在所述n型注入層上的正投影相離或至少部分重合。
9、可選的，所述電隔離區貫穿所述p型注入層。
10、可選的，所述電隔離區未貫穿所述p型注入層，所述電隔離區與所述有源區的間隔距離為100nm～400nm。
11、可選的，所述電隔離區為開設在所述p型注入層上的凹槽。
12、可選的，所述凹槽內填充有電隔離n型材料，所述電隔離n型材料為inp。
13、本申請的另一方面，提供了一種邊發射激光芯片的制作方法，包括：
14、在襯底的一側生長n型注入層；
15、在所述n型注入層背離所述襯底的一側生長有源區；
16、在所述有源區背離所述n型注入層的一側生長p型注入層；
17、去除所述p型注入層的部分材料，以形成至少兩個凹槽；
18、在至少兩個所述凹槽內生長電隔離n型材料，以形成至少兩個電隔離區；
19、在所述p型注入層背離所述有源區的一側，且相對于所述有源區的量子阱的位置處制作正向電極，并在所述正向電極水平方向的兩側間隔一定距離分別制作反向電極；
20、減薄所述襯底制作參考電極。
21、可選的，在所述n型注入層背離所述襯底的一側生長有源區的步驟，包括：
22、在所述n型注入層背離所述襯底的一側依次生長非摻雜波導層、光增益層和非摻雜波導層；
23、去除第一區域的所述非摻雜波導層、所述光增益層和所述非摻雜波導層；
24、在所述第一區域生長n型摻雜波導層；
25、其中，所述第一區域為所述正向電極在所述有源區的投影范圍外的至少部分區域。
26、有益效果
27、本專利技術的實施例提供了一種邊發射激光芯片及其制作方法，邊發射激光芯片工作時，正向電極加載正向電壓，促使空穴和電子注入有源區的量子阱。此時，量子阱雖產生增益，但部分能量會以熱輻射形式損耗，進而導致溫度上升。然而，當反向電極加載反向電壓后，量子阱一側的空穴會反向流入正向電極，另一側的電子則反向流入參考電極，同時將熱量帶至正向電極和參考電極。由此，熱量便從量子阱附近區域快速傳遞至邊發射激光芯片表面，從而降低了量子阱附近的溫度。并且，通過控制反向電極的偏壓大小，能夠靈活調節量子阱的溫度，使得邊發射激光芯片即便在高溫大電流的工作條件下，也能有效地控制量子阱溫度，確保其穩定運行。同時，對量子阱溫度的精準調控，能讓邊發射激光芯片在高溫環境下獲得較大的高溫飽和輸出功率。此外，控制端面處量子阱的溫度，還可以提升cod(災變性光學損傷)的電流閾值和功率閾值，顯著降低端面災變性光學損傷的發生概率，極大地改善邊發射激光芯片的可靠性，延長其使用壽命。再者，該邊發射激光芯片獨特的電極結構設計以及載流子注入和流出機制，能夠實現對量子阱中載流子和溫度的精確調控，避免因溫度過高或載流子積累等問題引發的性能波動，從而增強了邊發射激光芯片在不同工作條件下的性能穩定性。
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1.一種邊發射激光芯片，其特征在于，包括參考電極(1)，所述參考電極(1)的一側依次設置有N型注入層(2)、有源區(3)和P型注入層(4)，所述P型注入層(4)內設置有至少兩個電隔離區(5)，至少兩個所述電隔離區(5)之間形成有第一通道，且至少兩個所述電隔離區(5)背離所述第一通道的兩側分別形成有第二通道；
2.根據權利要求1所述的邊發射激光芯片，其特征在于，所述有源區(3)包括光增益層(31)，所述光增益層(31)為InGaAsP層，所述光增益層(31)的厚度為6nm～8nm，所述光增益層(31)的對稱中心與所述正向電極(6)的對稱中心重合。
3.根據權利要求2所述的邊發射激光芯片，其特征在于，在豎直方向上，所述光增益層(31)的兩側分別設置有非摻雜波導層(32)；在水平方向上，所述光增益層(31)的兩側分別設置有N型摻雜波導層(33)。
4.根據權利要求2所述的邊發射激光芯片，其特征在于，所述光增益層(31)在所述N型注入層(2)上的正投影與至少兩個所述電隔離區(5)在所述N型注入層(2)上的正投影相離或至少部分重合。
5.根據
6.根據權利要求1所述的邊發射激光芯片，其特征在于，所述電隔離區(5)未貫穿所述P型注入層(4)，所述電隔離區(5)與所述有源區(3)的間隔距離為100nm～400nm。
7.根據權利要求1所述的邊發射激光芯片，其特征在于，所述電隔離區(5)為開設在所述P型注入層(4)上的凹槽。
8.根據權利要求7所述的邊發射激光芯片，其特征在于，所述凹槽內填充有電隔離N型材料，所述電隔離N型材料為InP。
9.一種邊發射激光芯片的制作方法，其特征在于，包括：
10.根據權利要求9所述的邊發射激光芯片的制作方法，其特征在于，在所述N型注入層(2)背離所述襯底(8)的一側生長有源區(3)的步驟，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種邊發射激光芯片，其特征在于，包括參考電極(1)，所述參考電極(1)的一側依次設置有n型注入層(2)、有源區(3)和p型注入層(4)，所述p型注入層(4)內設置有至少兩個電隔離區(5)，至少兩個所述電隔離區(5)之間形成有第一通道，且至少兩個所述電隔離區(5)背離所述第一通道的兩側分別形成有第二通道；
2.根據權利要求1所述的邊發射激光芯片，其特征在于，所述有源區(3)包括光增益層(31)，所述光增益層(31)為ingaasp層，所述光增益層(31)的厚度為6nm～8nm，所述光增益層(31)的對稱中心與所述正向電極(6)的對稱中心重合。
3.根據權利要求2所述的邊發射激光芯片，其特征在于，在豎直方向上，所述光增益層(31)的兩側分別設置有非摻雜波導層(32)；在水平方向上，所述光增益層(31)的兩側分別設置有n型摻雜波導層(33)。
4.根據權利要求2所述的邊發射激光芯片，其特征在于，所述光增益層(31)在所述n...
【專利技術屬性】
技術研發人員：魏思航，周江昊，劉巍，
申請(專利權)人：武漢敏芯半導體股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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