半导体激光器的腔面镀膜方法

本申请涉及半导体激光器芯片制造，特别是涉及一种半导体激光器的腔面镀膜方法。

背景技术：

1、光通信是一种高速、大容量、安全的信息传输技术。高功率半导体激光器具有体积小、重量轻、电光转换效率高、工作寿命长和可靠性高等优点，能够发射稳定、高功率的激光光源，是光通信技术发展中重要的元件之一，是光通信中的重要组成部分，被誉为光通信和光网络的“心脏”。半导体激光器所用晶体的自然解理面（以下被称为“腔面”）作为半导体激光器的端面，是构成光学谐振腔的重要结构，决定了半导体激光器的性能和寿命。

2、相关技术中，半导体激光器腔面沉积有氧化铝薄膜、氧化钛薄膜、氧化硅薄膜等氧化物薄膜，这种薄膜在半导体激光器解理条的腔面镀膜应用中被称为钝化薄膜。在半导体激光器解理条的表面存在大量的规则阵列的电极，电极的材料有金、铜等。这些电极与外部结构可通过金丝键合连接，是半导体激光器实现其功能的重要结构。在金丝键合过程中，往往要求金丝与电极键合后可以承受一定的拉力，保证金丝与电极紧密连接，而若电极表面存在上述氧化物组成的钝化薄膜，金丝键合的强度会降低，甚至会出现金丝无法键合的问题。从而在半导体激光器的腔面进行镀膜过程中对区域选择性要求较高。在腔面镀膜过程中，需要在腔面沉积所需薄膜的同时避免在电极表面上生长薄膜。

3、相关技术中，通常采取机械夹具对半导体激光器解理条进行夹紧，然后进行镀膜。这种利用机械夹具夹紧的方式虽然可以实现对腔面进行镀膜的同时避免在电极表面上生长薄膜，但是容易会使半导体激光器解理条受应力不均而产生机械损伤。

技术实现思路

1、基于此，提供一种半导体激光器的腔面镀膜方法，以解决半导体激光器解理条在镀膜过程中容易受应力不均而产生机械损伤的问题。

2、本申请提供一种半导体激光器的腔面镀膜方法，包括以下步骤：

3、步骤s102，在半导体激光器解理条的电极表面区域选择性生长分子层，以形成具有疏水特性的阻隔层；以及

4、步骤s104，对形成有所述阻隔层的半导体激光器解理条进行原子层沉积，以于半导体激光器解理条的除所述阻隔层覆盖区域以外的区域形成钝化薄膜。

5、在其中一个实施例中，所述半导体激光器为砷化镓半导体激光器、硫化镉激光器、磷化铟激光器或硫化锌激光器，所述半导体激光器解理条的电极的材料为铜、银或金。

6、在其中一个实施例中，在所述步骤s102中，将半导体激光器解理条浸入sams制备用溶剂中，使得形成于所述电极表面的阻隔层为自组装单分子膜。

7、在其中一个实施例中，在所述步骤s102中，采取的sams制备用溶剂包括双对氯苯基三氯乙烷溶液、十八烷基硫醇溶液或辛基化二苯胺溶液。

8、在其中一个实施例中，在所述步骤s102中，所述半导体激光器解理条含有电极的表面朝下浸入sams制备用溶剂。

9、在其中一个实施例中，步骤s102中，采取载具承载半导体激光器解理条浸泡于相应的溶液中，所述载具包括围栏以及连接于所述围栏两端的封装盖，所述围栏在两端的所述封装盖之间形成装载空间，所述装载空间用于置入所述半导体激光器解理条。

10、在其中一个实施例中，所述载具设有抵推件和限位底板，所述抵推件转动连接于所述围栏，所述限位底板上设有具有斜面的凸台，所述凸台的斜面朝向所述围栏的设置所述抵推件的一侧。

11、在其中一个实施例中，所述围栏包括3个或3个以上的栅板，所述凸台的斜面与所述围栏的靠近所述斜面的所述栅板之间形成凹槽，所述凹槽用于对放入至所述装载空间的所述半导体激光器解理条的底端进行限位。

12、在其中一个实施例中，所述凸台的横截面形状呈直角梯形；

13、或者，所述限位底板设有多个所述凸台，所述凸台呈棱柱形，且横截面为三角形。

14、在其中一个实施例中，在所述步骤s104中，对所述半导体激光器解理条进行原子层沉积的材料包括sio2、al2o3或tio2，沉积温度为90℃-500℃。

15、上述的半导体激光器的腔面镀膜方法，通过步骤s102在半导体激光器解理条的电极表面生长区域选择性生长分子层，以形成具有疏水特性的阻隔层，以利用阻隔层对电极表面起到隔离效果，从而在步骤s104中，对半导体激光器解理条进行原子层沉积时，阻隔层阻断原子层沉积过程，从而不会在电极表面沉积，而半导体激光器解理条未被阻隔层覆盖的区域将形成钝化薄膜，实现了在半导体激光器解理条的腔面上沉积钝化薄膜并避免了半导体激光器的电极表面出现钝化薄膜。由于该半导体激光器的腔面镀膜方法的工艺过程采取浸泡以及原子层沉积方式，无需采用施加外力固定的方式对待镀膜的激光器解理条进行固定，因此不容易出现半导体激光器解理条受应力不均而产生机械损伤的问题。

技术特征：

1.一种半导体激光器的腔面镀膜方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的半导体激光器的腔面镀膜方法，其特征在于，所述半导体激光器为砷化镓半导体激光器、硫化镉激光器、磷化铟激光器或硫化锌激光器，所述半导体激光器解理条的电极的材料为铜、银或金。

3.根据权利要求1或2所述的半导体激光器的腔面镀膜方法，其特征在于，在所述步骤s102中，将半导体激光器解理条浸入sams制备用溶剂中，使得形成于所述电极表面的阻隔层为自组装单分子膜。

4.根据权利要求3所述的半导体激光器的腔面镀膜方法，其特征在于，在所述步骤s102中，采取的sams制备用溶剂包括双对氯苯基三氯乙烷溶液、十八烷基硫醇溶液或辛基化二苯胺溶液。

5.根据权利要求4所述的半导体激光器的腔面镀膜方法，其特征在于，在所述步骤s102中，所述半导体激光器解理条含有电极的表面朝下浸入sams制备用溶剂。

6.根据权利要求1所述的半导体激光器的腔面镀膜方法，其特征在于，步骤s102中，采取载具承载半导体激光器解理条浸泡于相应的溶液中，所述载具包括围栏以及连接于所述围栏两端的封装盖，所述围栏在两端的所述封装盖之间形成装载空间，所述装载空间用于置入所述半导体激光器解理条。

7.根据权利要求6所述的半导体激光器的腔面镀膜方法，其特征在于，所述载具设有抵推件和限位底板，所述抵推件转动连接于所述围栏，所述限位底板上设有具有斜面的凸台，所述凸台的斜面朝向所述围栏的设置所述抵推件的一侧。

8.根据权利要求7所述的半导体激光器的腔面镀膜方法，其特征在于，所述围栏包括3个或3个以上的栅板，所述凸台的斜面与所述围栏的靠近所述斜面的所述栅板之间形成凹槽，所述凹槽用于对放入至所述装载空间的所述半导体激光器解理条的底端进行限位。

9.根据权利要求7或8所述的半导体激光器的腔面镀膜方法，其特征在于，所述凸台的横截面形状呈直角梯形；

10.根据权利要求1所述的半导体激光器的腔面镀膜方法，其特征在于，在所述步骤s104中，对所述半导体激光器解理条进行原子层沉积的材料包括sio2、al2o3或tio2，沉积温度为90℃-500℃。

技术总结
本申请涉及一种半导体激光器的腔面镀膜方法，包括步骤S102，在半导体激光器解理条的电极表面区域选择性生长分子层，以形成具有疏水特性的阻隔层；步骤S104，对形成有阻隔层的半导体激光器解理条进行原子层沉积，以于半导体激光器解理条的除阻隔层覆盖区域以外的区域形成钝化薄膜。本申请的半导体激光器的腔面镀膜方法，实现了在半导体激光器解理条的腔面上沉积钝化薄膜并避免了半导体激光器的电极表面出现钝化薄膜，且不容易出现半导体激光器解理条受应力不均而产生机械损伤的问题。

技术研发人员：陈蓉,洪子晗,曹坤,单斌,张城睿
受保护的技术使用者：华中科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25