一种激光器芯片的化合物外延生长的制造方法与流程

文档序号:26590051发布日期:2021-09-10 20:37
一种激光器芯片的化合物外延生长的制造方法与流程

1.本发明涉及芯片制造技术领域,具体为一种激光器芯片的化合物外延生长的制造方法。


背景技术:

2.激光器是一种能够发射激光的装置,其发出的光质量纯净、光谱稳定可以在很多方面被应用,以dfb激光器为例,其具备有高速、窄线宽及动态单纵模工作特性,且其可在更宽的工作温度与工作电流范围内抑制普通fp激光器的模式跳变,故而dfb激光器在光通信领域得到了广泛的应用。
3.光通信用的dfb激光器芯片一般采用inp为生长衬底,且在制造时需要经过两次外延生长,两次外延生长分别制备光栅与形成接触层,激光器芯片的质量与使用效果受这两次外延生长的影响严重,而目前的激光器芯片良率并不高,外延片最外圈的材料质量较差,这是由于在外延生长过程中,用于生长激光器的磷化铟外延衬底在高温下背面易受砷气流的扩散影响,导致衬底导热不均匀造成的,并且在光栅制备的过程中光栅的腐蚀液也会对衬底造成一定程度的蚀刻,从而影响衬底的平整度,对二次外延生长造成影响。
4.于是,有鉴于此,针对现有的结构及缺失予以研究改良,提供一种激光器芯片的化合物外延生长的制造方法,以期达到更具有更加实用价值性的目的。


技术实现要素:

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足,本发明提供了一种激光器芯片的化合物外延生长的制造方法,具备在第一次外延生长时自动平衡原理温度防止出现导热不均匀致使质量问题、在制备光栅时自动及时回收腐蚀液提高芯片质量优点,解决了传统的激光器芯片在制备光栅时衬底导热不均匀、光栅的腐蚀液会对衬底造成一定程度的蚀刻的问题。
7.(二)技术方案
8.为实现上述在第一次外延生长时自动平衡原理温度防止出现导热不均匀致使质量问题、在制备光栅时自动及时回收腐蚀液提高芯片质量目的,本发明提供如下技术方案:一种激光器芯片的化合物外延生长的制造方法,包括以下步骤:
9.s1.在使用时将原料放至在衬底架上,在第一次外延生长时,通过升高外部温度使得原料的温度升高;
10.s2.升高的温度经判断杆传导至导热球内,随后再经由导热球散发至传动腔内,此时传动腔内的温度上升压强增大,而导动塞与传动腔的内壁紧密贴合,故而此时的导动塞会受到一个向下的推力,这个推力经导动塞作用在复位弹簧上,并最终拉伸复位弹簧使其发生形变后推动加压杆运动,加压杆在运动的过程中会同时拉动推拉杆;
11.s3.推拉杆运动从而对连接块施加一个作用力,从而使得连接块有一个在限位滑杆上滑动的趋势,此时启动放温机构与调温机构的外部电源,这时推拉杆所施加的力会拉
动连接块使其拉伸缓冲弹簧发生形变后在限位滑杆上滑动,在连接块滑动的过程中其会同时带动调节拨片在电阻片上滑动;
12.s4.由于调节拨片、电阻片、电热丝、电性块为串联,在调节拨片滑动后电阻片在电路内的阻值发生改变,从而使得施加在电热丝上的电压大小发生改变,进而改变电热丝的发热量,这时电热丝散发的热量会经过安装座传导至衬底架,并最终传导至原料;
13.s5.在判断机构的作用下,电热丝所散发的热量始终保持一个动态平衡,即原料温度降低时电热丝所散发的热量升高,反之原料温度升高时电热丝所散发的热量降低,从而确保原料所受到的热量均匀;
14.s6.在对第一次外延生长后的原料进行制备光栅时,光栅所使用的腐蚀液会滴落在衬底架上,此时腐蚀液的温度会降低衬底架的温度,进而使得传动腔内的温度降低压强减少,从而此时的复位弹簧便会开始复位;
15.s7.复位后的复位弹簧拉动加压杆向着靠近传动腔的方向运动,从而带动挤压块同步运动,这时挤压块施加在负压囊上的压力同步减小,从而负压囊开始回弹,其内部空间逐渐增大形成负压,这个负压经由换气槽传导至回收槽内,再经由回收槽作用在衬底架上,最终作用在腐蚀液上,从而减少腐蚀液停留在原料上的时间,避免腐蚀液对原料进行蚀刻。
16.一种激光器芯片的化合物外延生长的制造装置,包括调温机构、回收机构,所述调温机构包括连接块,所述连接块内部活动连接有限位滑杆,所述连接块远离限位滑杆的一侧活动连接有缓冲弹簧,所述连接块左侧固定连接有调节拨片,所述调节拨片远离连接块的一端活动连接有电阻片,所述电阻片外部固定连接有紧固架。
17.进一步的,所述回收机构包括挤压块,所述挤压块底部活动连接有负压囊,所述负压囊靠近连接块的一侧活动连接有换气槽,所述换气槽远离负压囊的一端活动连接有回收槽。
18.进一步的,所述回收机构顶部活动连接有判断机构,所述判断机构顶部活动连接有放温机构,所述放温机构顶部活动连接有衬底架,所述衬底架底部靠近判断机构的一侧固定连接有支撑座,所述判断机构远离支撑座的一侧与调温机构活动连接。
19.进一步的,所述放温机构包括电热丝,所述电热丝左右两侧均活动连接有电性块,所述电性块外部活动连接有安装座。
20.进一步的,所述判断机构包括判断杆,所述判断杆底部活动连接有导热球,所述导热球外部活动连接有传动腔,所述传动腔底部活动连接有导动塞,所述导动塞底部活动连接有加压杆,所述加压杆左右两侧均活动连接有复位弹簧,所述加压杆外部活动连接有推拉杆,所述推拉杆远离加压杆的一端与连接块活动连接。
21.进一步的,所述电热丝通过电性块、内部线路与外部电源、调节拨片、电阻片形成闭合回路。
22.(三)有益效果
23.与现有技术相比,本发明提供了一种激光器芯片的化合物外延生长的制造方法,具备以下有益效果:
24.1、该一种激光器芯片的化合物外延生长的制造方法,通过温度经判断杆传导至传动腔内,从而推动加压杆拉动推拉杆,推拉杆运动从而拉动连接块在限位滑杆上滑动,在连接块滑动的过程中其会同时带动调节拨片在电阻片上滑动,使得施加在电热丝上的电压大
小发生改变,如此便达到了在第一次外延生长时自动平衡原理温度防止出现导热不均匀致使质量问题的效果。
25.2、该一种激光器芯片的化合物外延生长的制造方法,通过腐蚀液会使传动腔内的温度降低压强减少,从而负压囊回弹形成负压,这个负压经由换气槽传导至回收槽内,再经由回收槽作用在衬底架上,最终作用在腐蚀液上,从而减少腐蚀液停留在原料上的时间,避免腐蚀液对原料进行蚀刻,如此便达到了在制备光栅时自动及时回收腐蚀液提高芯片质量的效果。
附图说明
26.图1为本发明衬底架结构主视示意图;
27.图2为本发明支撑座结构主视示意图;
28.图3为本发明电热丝结构主视示意图;
29.图4为本发明导热球结构主视示意图;
30.图5为本发明缓冲弹簧结构主视示意图。
31.图中:1、衬底架;2、支撑座;3、放温机构;31、电热丝;32、电性块;33、安装座;4、判断机构;41、判断杆;42、导热球;43、传动腔;44、导动塞;45、加压杆;46、复位弹簧;47、推拉杆;5、回收机构;51、挤压块;52、负压囊;53、换气槽;54、回收槽;6、调温机构;61、连接块;62、缓冲弹簧;63、限位滑杆;64、调节拨片;65、电阻片;66、紧固架。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
33.实施例一:
34.请参阅图1

5,一种激光器芯片的化合物外延生长的制造方法,包括以下步骤:
35.s1.在使用时将原料放至在衬底架1上,在第一次外延生长时,通过升高外部温度使得原料的温度升高;
36.s2.升高的温度经判断杆41传导至导热球42内,随后再经由导热球42散发至传动腔43内,此时传动腔43内的温度上升压强增大,而导动塞44与传动腔43的内壁紧密贴合,故而此时的导动塞44会受到一个向下的推力,这个推力经导动塞44作用在复位弹簧46上,并最终拉伸复位弹簧46使其发生形变后推动加压杆45运动,加压杆45在运动的过程中会同时拉动推拉杆47;
37.s3.推拉杆47运动从而对连接块61施加一个作用力,从而使得连接块61有一个在限位滑杆63上滑动的趋势,此时启动放温机构3与调温机构6的外部电源,这时推拉杆47所施加的力会拉动连接块61使其拉伸缓冲弹簧62发生形变后在限位滑杆63上滑动,在连接块61滑动的过程中其会同时带动调节拨片64在电阻片65上滑动;
38.s4.由于调节拨片64、电阻片65、电热丝31、电性块32为串联,在调节拨片64滑动后电阻片65在电路内的阻值发生改变,从而使得施加在电热丝31上的电压大小发生改变,进
而改变电热丝31的发热量,这时电热丝31散发的热量会经过安装座33传导至衬底架1,并最终传导至原料;
39.s5.在判断机构4的作用下,电热丝31所散发的热量始终保持一个动态平衡,即原料温度降低时电热丝31所散发的热量升高,反之原料温度升高时电热丝31所散发的热量降低,从而确保原料所受到的热量均匀;
40.s6.在对第一次外延生长后的原料进行制备光栅时,光栅所使用的腐蚀液会滴落在衬底架1上,此时腐蚀液的温度会降低衬底架1的温度,进而使得传动腔43内的温度降低压强减少,从而此时的复位弹簧46便会开始复位;
41.s7.复位后的复位弹簧46拉动加压杆45向着靠近传动腔43的方向运动,从而带动挤压块51同步运动,这时挤压块51施加在负压囊52上的压力同步减小,从而负压囊52开始回弹,其内部空间逐渐增大形成负压,这个负压经由换气槽53传导至回收槽54内,再经由回收槽54作用在衬底架1上,最终作用在腐蚀液上,从而减少腐蚀液停留在原料上的时间,避免腐蚀液对原料进行蚀刻。
42.一种激光器芯片的化合物外延生长的制造装置,包括调温机构6、回收机构5,调温机构6包括连接块61,连接块61内部活动连接有限位滑杆63,连接块61远离限位滑杆63的一侧活动连接有缓冲弹簧62,连接块61左侧固定连接有调节拨片64,调节拨片64远离连接块61的一端活动连接有电阻片65,电阻片65外部固定连接有紧固架66。
43.进一步的,回收机构5顶部活动连接有判断机构4,判断机构4顶部活动连接有放温机构3,放温机构3顶部活动连接有衬底架1,衬底架1底部靠近判断机构4的一侧固定连接有支撑座2,判断机构4远离支撑座2的一侧与调温机构6活动连接。
44.进一步的,放温机构3包括电热丝31,电热丝31左右两侧均活动连接有电性块32,电性块32外部活动连接有安装座33。
45.进一步的,判断机构4包括判断杆41,判断杆41底部活动连接有导热球42,导热球42外部活动连接有传动腔43,传动腔43底部活动连接有导动塞44,导动塞44底部活动连接有加压杆45,加压杆45左右两侧均活动连接有复位弹簧46,加压杆45外部活动连接有推拉杆47,推拉杆47远离加压杆45的一端与连接块61活动连接。
46.进一步的,电热丝31通过电性块32、内部线路与外部电源、调节拨片64、电阻片65形成闭合回路。
47.温度经判断杆41传导至导热球42内,随后再经由导热球42散发至传动腔43内,此时传动腔43内的温度上升压强增大,而导动塞44与传动腔43的内壁紧密贴合,故而此时的导动塞44会受到一个向下的推力,这个推力经导动塞44作用在复位弹簧46上,并最终拉伸复位弹簧46使其发生形变后推动加压杆45运动,加压杆45在运动的过程中会同时拉动推拉杆47,推拉杆47运动从而拉动连接块61使其拉伸缓冲弹簧62发生形变后在限位滑杆63上滑动,在连接块61滑动的过程中其会同时带动调节拨片64在电阻片65上滑动,而由于调节拨片64、电阻片65、电热丝31、电性块32为串联,在调节拨片64滑动后电阻片65在电路内的阻值发生改变。
48.实施例二:
49.请参阅图1、图2和图4,一种激光器芯片的化合物外延生长的制造方法,包括以下步骤:
50.s1.在使用时将原料放至在衬底架1上,在第一次外延生长时,通过升高外部温度使得原料的温度升高;
51.s2.升高的温度经判断杆41传导至导热球42内,随后再经由导热球42散发至传动腔43内,此时传动腔43内的温度上升压强增大,而导动塞44与传动腔43的内壁紧密贴合,故而此时的导动塞44会受到一个向下的推力,这个推力经导动塞44作用在复位弹簧46上,并最终拉伸复位弹簧46使其发生形变后推动加压杆45运动,加压杆45在运动的过程中会同时拉动推拉杆47;
52.s3.推拉杆47运动从而对连接块61施加一个作用力,从而使得连接块61有一个在限位滑杆63上滑动的趋势,此时启动放温机构3与调温机构6的外部电源,这时推拉杆47所施加的力会拉动连接块61使其拉伸缓冲弹簧62发生形变后在限位滑杆63上滑动,在连接块61滑动的过程中其会同时带动调节拨片64在电阻片65上滑动;
53.s4.由于调节拨片64、电阻片65、电热丝31、电性块32为串联,在调节拨片64滑动后电阻片65在电路内的阻值发生改变,从而使得施加在电热丝31上的电压大小发生改变,进而改变电热丝31的发热量,这时电热丝31散发的热量会经过安装座33传导至衬底架1,并最终传导至原料;
54.s5.在判断机构4的作用下,电热丝31所散发的热量始终保持一个动态平衡,即原料温度降低时电热丝31所散发的热量升高,反之原料温度升高时电热丝31所散发的热量降低,从而确保原料所受到的热量均匀;
55.s6.在对第一次外延生长后的原料进行制备光栅时,光栅所使用的腐蚀液会滴落在衬底架1上,此时腐蚀液的温度会降低衬底架1的温度,进而使得传动腔43内的温度降低压强减少,从而此时的复位弹簧46便会开始复位;
56.s7.复位后的复位弹簧46拉动加压杆45向着靠近传动腔43的方向运动,从而带动挤压块51同步运动,这时挤压块51施加在负压囊52上的压力同步减小,从而负压囊52开始回弹,其内部空间逐渐增大形成负压,这个负压经由换气槽53传导至回收槽54内,再经由回收槽54作用在衬底架1上,最终作用在腐蚀液上,从而减少腐蚀液停留在原料上的时间,避免腐蚀液对原料进行蚀刻。
57.一种激光器芯片的化合物外延生长的制造装置,包括调温机构6、回收机构5,调温机构6包括连接块61,连接块61内部活动连接有限位滑杆63,连接块61远离限位滑杆63的一侧活动连接有缓冲弹簧62,连接块61左侧固定连接有调节拨片64,调节拨片64远离连接块61的一端活动连接有电阻片65,电阻片65外部固定连接有紧固架66。
58.进一步的,回收机构5包括挤压块51,挤压块51底部活动连接有负压囊52,负压囊52靠近连接块61的一侧活动连接有换气槽53,换气槽53远离负压囊52的一端活动连接有回收槽54。
59.进一步的,回收机构5顶部活动连接有判断机构4,判断机构4顶部活动连接有放温机构3,放温机构3顶部活动连接有衬底架1,衬底架1底部靠近判断机构4的一侧固定连接有支撑座2,判断机构4远离支撑座2的一侧与调温机构6活动连接。
60.进一步的,判断机构4包括判断杆41,判断杆41底部活动连接有导热球42,导热球42外部活动连接有传动腔43,传动腔43底部活动连接有导动塞44,导动塞44底部活动连接有加压杆45,加压杆45左右两侧均活动连接有复位弹簧46,加压杆45外部活动连接有推拉
杆47,推拉杆47远离加压杆45的一端与连接块61活动连接。
61.腐蚀液的温度会降低衬底架1的温度,进而使得传动腔43内的温度降低压强减少,从而此时的复位弹簧46便会开始复位,复位后的复位弹簧46拉动加压杆45向着靠近传动腔43的方向运动,从而带动挤压块51同步运动,这时挤压块51施加在负压囊52上的压力同步减小,从而负压囊52开始回弹,其内部空间逐渐增大形成负压,这个负压经由换气槽53传导至回收槽54内,再经由回收槽54作用在衬底架1上。
62.实施例三:
63.请参阅图1

5,一种激光器芯片的化合物外延生长的制造方法,包括以下步骤:
64.s1.在使用时将原料放至在衬底架1上,在第一次外延生长时,通过升高外部温度使得原料的温度升高;
65.s2.升高的温度经判断杆41传导至导热球42内,随后再经由导热球42散发至传动腔43内,此时传动腔43内的温度上升压强增大,而导动塞44与传动腔43的内壁紧密贴合,故而此时的导动塞44会受到一个向下的推力,这个推力经导动塞44作用在复位弹簧46上,并最终拉伸复位弹簧46使其发生形变后推动加压杆45运动,加压杆45在运动的过程中会同时拉动推拉杆47;
66.s3.推拉杆47运动从而对连接块61施加一个作用力,从而使得连接块61有一个在限位滑杆63上滑动的趋势,此时启动放温机构3与调温机构6的外部电源,这时推拉杆47所施加的力会拉动连接块61使其拉伸缓冲弹簧62发生形变后在限位滑杆63上滑动,在连接块61滑动的过程中其会同时带动调节拨片64在电阻片65上滑动;
67.s4.由于调节拨片64、电阻片65、电热丝31、电性块32为串联,在调节拨片64滑动后电阻片65在电路内的阻值发生改变,从而使得施加在电热丝31上的电压大小发生改变,进而改变电热丝31的发热量,这时电热丝31散发的热量会经过安装座33传导至衬底架1,并最终传导至原料;
68.s5.在判断机构4的作用下,电热丝31所散发的热量始终保持一个动态平衡,即原料温度降低时电热丝31所散发的热量升高,反之原料温度升高时电热丝31所散发的热量降低,从而确保原料所受到的热量均匀;
69.s6.在对第一次外延生长后的原料进行制备光栅时,光栅所使用的腐蚀液会滴落在衬底架1上,此时腐蚀液的温度会降低衬底架1的温度,进而使得传动腔43内的温度降低压强减少,从而此时的复位弹簧46便会开始复位;
70.s7.复位后的复位弹簧46拉动加压杆45向着靠近传动腔43的方向运动,从而带动挤压块51同步运动,这时挤压块51施加在负压囊52上的压力同步减小,从而负压囊52开始回弹,其内部空间逐渐增大形成负压,这个负压经由换气槽53传导至回收槽54内,再经由回收槽54作用在衬底架1上,最终作用在腐蚀液上,从而减少腐蚀液停留在原料上的时间,避免腐蚀液对原料进行蚀刻。
71.一种激光器芯片的化合物外延生长的制造装置,包括调温机构6、回收机构5,调温机构6包括连接块61,连接块61内部活动连接有限位滑杆63,连接块61远离限位滑杆63的一侧活动连接有缓冲弹簧62,连接块61左侧固定连接有调节拨片64,调节拨片64远离连接块61的一端活动连接有电阻片65,电阻片65外部固定连接有紧固架66。
72.进一步的,回收机构5包括挤压块51,挤压块51底部活动连接有负压囊52,负压囊
52靠近连接块61的一侧活动连接有换气槽53,换气槽53远离负压囊52的一端活动连接有回收槽54。
73.进一步的,回收机构5顶部活动连接有判断机构4,判断机构4顶部活动连接有放温机构3,放温机构3顶部活动连接有衬底架1,衬底架1底部靠近判断机构4的一侧固定连接有支撑座2,判断机构4远离支撑座2的一侧与调温机构6活动连接。
74.进一步的,放温机构3包括电热丝31,电热丝31左右两侧均活动连接有电性块32,电性块32外部活动连接有安装座33。
75.进一步的,判断机构4包括判断杆41,判断杆41底部活动连接有导热球42,导热球42外部活动连接有传动腔43,传动腔43底部活动连接有导动塞44,导动塞44底部活动连接有加压杆45,加压杆45左右两侧均活动连接有复位弹簧46,加压杆45外部活动连接有推拉杆47,推拉杆47远离加压杆45的一端与连接块61活动连接。
76.进一步的,电热丝31通过电性块32、内部线路与外部电源、调节拨片64、电阻片65形成闭合回路。
77.工作原理:该一种激光器芯片的化合物外延生长的制造方法,在使用时将原料放至在衬底架1上,在第一次外延生长时,通过升高外部温度使得原料的温度升高,这个升高的温度经判断杆41传导至导热球42内,随后再经由导热球42散发至传动腔43内,此时传动腔43内的温度上升压强增大,而导动塞44与传动腔43的内壁紧密贴合,故而此时的导动塞44会受到一个向下的推力,这个推力经导动塞44作用在复位弹簧46上,并最终拉伸复位弹簧46使其发生形变后推动加压杆45运动,加压杆45在运动的过程中会同时拉动推拉杆47,推拉杆47运动从而对连接块61施加一个作用力,从而使得连接块61有一个在限位滑杆63上滑动的趋势,此时启动放温机构3与调温机构6的外部电源,这时推拉杆47所施加的力会拉动连接块61使其拉伸缓冲弹簧62发生形变后在限位滑杆63上滑动,在连接块61滑动的过程中其会同时带动调节拨片64在电阻片65上滑动,而由于调节拨片64、电阻片65、电热丝31、电性块32为串联,在调节拨片64滑动后电阻片65在电路内的阻值发生改变,从而使得施加在电热丝31上的电压大小发生改变,进而改变电热丝31的发热量,这时电热丝31散发的热量会经过安装座33传导至衬底架1,并最终传导至原料,并且在判断机构4的作用下,电热丝31所散发的热量始终保持一个动态平衡,即原料温度降低时电热丝31所散发的热量升高,反之原料温度升高时电热丝31所散发的热量降低,从而确保原料所受到的热量均匀,如此便达到了在第一次外延生长时自动平衡原理温度防止出现导热不均匀致使质量问题的效果。
78.该一种激光器芯片的化合物外延生长的制造方法,在对第一次外延生长后的原料进行制备光栅时,光栅所使用的腐蚀液会滴落在衬底架1上,此时腐蚀液的温度会降低衬底架1的温度,进而使得传动腔43内的温度降低压强减少,从而此时的复位弹簧46便会开始复位,复位后的复位弹簧46拉动加压杆45向着靠近传动腔43的方向运动,从而带动挤压块51同步运动,这时挤压块51施加在负压囊52上的压力同步减小,从而负压囊52开始回弹,其内部空间逐渐增大形成负压,这个负压经由换气槽53传导至回收槽54内,再经由回收槽54作用在衬底架1上,最终作用在腐蚀液上,从而减少腐蚀液停留在原料上的时间,避免腐蚀液对原料进行蚀刻,如此便达到了在制备光栅时自动及时回收腐蚀液提高芯片质量的效果。
79.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以
理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
再多了解一些
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