专利名称：一种带有指示光的半导体激光器芯片结构及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种带有指示光的半导体激光器芯片结构及其制备方法，属于半导体激光技术领域。
背景技术：
由于半导体激光器具有体积小、重量轻、光电转换效率高等优点，其在激光加工领域中的应用越来越广泛。在激光加工中，所用到的半导体激光多为不可见光。因此，必须先用可见的指示光完成调焦后才能用激光进行加工。目前最常用的得到指示光的方法是在半导体激光器中加入ー个指示光发生器，并且使指示光与半导体激光器发出的光同光路。但在实际运用中，此方法有ー些缺点。例如，指示光调焦比较困难，指示光的焦点与半导体激光器发出光的焦点经常不重合等。这为半导体激光器在激光加工中的应用带来许多不便。
发明内容
本发明提供了一种带有指示光的半导体激光器芯片结构及其制备方法，将光谱中包含可见光的发光单元与光谱中只包含不可见光的发光单元集成在同一个半导体激光器芯片上。即在ー个半导体激光器芯片上，既有光谱中只包含不可见光的发光单元，也有光谱中包含可见光的发光单元。光谱中包含可见光的发光单元可取代指示光发生器，发出可见光做为激光加工的指示光，克服了半导体激光器用于激光加工时必须用指示光发生器产生指示光所帯来的缺点，使得半导体激光器在激光加工中的运用更加方便。为得到上述结构，本发明采取了如下制备方法在光谱中只包含不可见光的半导体激光器芯片结构的基础上，选择ー个或多个不发光単元区域，采用二次生长技术在这些区域生长光谱中包含可见光的 外延结构，得到一个或多个光谱中包含可见光的发光单元。具有此种结构的半导体激光器芯片的制备步骤如下I)采用金属有机化合物化学气象沉积(MOCVD)的方法，在衬底上生长光谱中只包含不可见光的外延层，如图2 (I)所示；2)选择ー个或多个不发光単元，采用标准半导体光刻エ艺，去掉这些区域的外延层，如图2 (2)所示；3)在外延层及去掉外延层的区域上生长ー层SiO2，如图2 (3)所示；4)采用标准湿刻エ艺，将去掉外延层的区域上的SiO2除去，如图2 (4)所示；5)采用金属有机化合物化学气象沉积(MOCVD)的方法，在SiO2及去掉外延层的区域上生长光谱中包含可见光的外延层，如图5 (5)所示；6)采用标准湿刻エ艺，去掉芯片上所有SiO2层及SiO2层上部的光谱中包含可见光的外延层，如图2 (6)所不；7)完成腐蚀V型槽、制作金属化电极等半导体激光芯片前エ艺步骤，得到ー种其上既有光谱中包含可见光的发光单元，又有光谱中只包含不可见光的发光单元，且各个发光単元之间电学并联、光学隔离的半导体激光器芯片。本发明适用于所有以GaAs材料为衬底的半导体激光器芯片。
图1带有指示光的半导体激光器芯片图2带有指示光的半导体激光器芯片制备步骤示意图
具体实施例方式为了进一步说明本发明的结构，现结合实施例对本发明做进ー步说明。首先，米用金属有机化合物化学气象沉积(MOCVD)的方法,在GaAs衬底上生长光谱中只包含不可见光的中心波长为980nm的外延层。980nm外延层结构如表1:
权利要求
1.一种带有指示光的半导体激光器芯片结构，其特征在于将光谱中包含可见光的发光单元与光谱中只包含不可见光的发光单元集成在同一个半导体激光器芯片上，即在一个半导体激光器芯片上，既有光谱中只包含不可见光的发光单元，也有光谱中包含可见光的发光单元。
2.根据权利要求1所述的一种带有指示光的半导体激光器芯片结构的制备方法，其特征在于包括以下步骤 1)采用金属有机化合物化学气象沉积的方法，在衬底上生长光谱中只包含不可见光的外延层； 2)选择一个或多个不发光单元，采用标准半导体光刻工艺，去掉这些区域的外延层； 3)在外延层及去掉外延层的区域上生长一层SiO2； 4)采用标准湿刻工艺，将去掉外延层的区域上的SiO2除去； 5)采用金属有机化合物化学气象沉积的方法，在SiO2及去掉外延层的区域上生长光谱中包含可见光的外延层； 6)采用标准湿刻工艺，去掉芯片上所有SiO2层及SiO2层上部的光谱中包含可见光的外延层； 7)完成包括腐蚀V型槽、制作金属化电极这些半导体激光芯片前工艺步骤，得到一种其上既有光谱中包含可见光的发光单元，又有光谱中只包含不可见光的发光单元，且各个发光单元之间电学并联、光学隔离的带有指示光的半导体激光器芯片结构。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于以GaAs为衬底的材料。
全文摘要
本发明公开了一种带有指示光的半导体激光器芯片结构及其制备方法，属于半导体激光技术领域。本结构将光谱中包含可见光的发光单元与光谱中只包含不可见光的发光单元集成在同一个半导体激光器芯片上。即在一个半导体激光器芯片上，既有光谱中只包含不可见光的发光单元，也有光谱中包含可见光的发光单元。光谱中包含可见光的发光单元发出的可见光可做为激光加工的指示光，使得半导体激光器在激光加工中的应用更加方便。
文档编号H01S5/40GK103050889SQ20121047934
公开日2013年4月17日 申请日期2012年11月22日 优先权日2012年11月22日
发明者尧舜, 王智勇, 贾冠男 申请人:北京工业大学