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摘要
提出了一种基于掩埋金属掩膜的表面光栅分布反馈半导体激光器制备工艺，该工艺方案可以减小器件工艺对光栅结构的影响，无需额外增加光栅保护工艺。在半导体外延片表面预先制作Ni-Au金属层，形成光栅的硬掩膜；完成波导和钝化层工艺后，去除波导结构表面的钝化层形成电极注入窗口的同时，露出掩埋的Ni-Au金属掩膜；在掩埋Ni-Au金属掩膜和钝化层的共同阻挡作用下，进行干法刻蚀工艺，在脊波导表面形成光栅结构。采用该工艺方案制备了光栅周期为10μm的高阶表面光栅DFB半导体激光器件。实验结果表明，与光刻胶作为表面光栅刻蚀掩膜的工艺相比，掩埋金属掩膜工艺方案保证了表面光栅的形貌，使光栅内的折射率具有更好的周期性分布，器件的单纵模半高全宽由0.56 nm降至0.23 nm，且在输入电流为1 A的情况下可以获得242 mW的输出功率。该工艺有效改善光栅的形貌，提升器件的光谱特性。
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单位长春理工大学; 高功率半导体激光国家重点实验室
