量子级联激光器、发光设备、制作半导体激光器的方法与流程

本发明涉及量子级联激光器、发光设备以及用于制作半导体激光器的方法。本申请要求于2017年6月19日提交的日本专利申请no.2017-119596的优先权的权益，其通过引用整体地并入在本文中。

背景技术：

manijehrazeghi,"high-performanceinp-basedmid-irquantumcascadelasers",ieeejournalofselectedtopicsinquantumelectronics,vol.5,no.3,may/june2009(在下文中被称为“非专利文献1”)公开一种量子级联激光器。

技术实现要素：

根据本发明的一个方面的量子级联激光器包括：激光器结构，所述激光器结构包括第一区、第二区和第三区，第一区具有端面；高比电阻区，所述高比电阻区被设置在第一区的主表面和第二区的主表面上；金属层，所述金属层被设置在第三区的主表面上；介电膜，所述介电膜被设置在端面和高比电阻区上；以及反射金属膜，所述反射金属膜被设置在介电膜、端面和高比电阻区上。第一区、第二区和第三区被依次布置在第一轴的方向上。激光器结构包括半导体台面和半导体基部。半导体台面具有芯层，并且半导体基部用于安装半导体台面。介电膜具有在第一区与第二区之间的边界处的具有水平差的台阶。台阶在与第一轴的方向交叉的第二轴的方向上延伸。

根据本发明的另一方面的发光设备包括：量子级联激光器；支撑基部，所述支撑基部用于安装量子级联激光器；以及焊料材料，所述焊料材料将量子级联激光器固定到支撑基部。量子级联激光器包括：激光器结构，所述激光器结构包括第一区、第二区和第三区，第一区具有端面；高比电阻区，所述高比电阻区被设置在第一区的主表面和第二区的主表面上；金属层，所述金属层被设置在第三区的主表面上；介电膜，所述介电膜被设置在端面和高比电阻区上；以及反射金属膜，所述反射金属膜被设置在介电膜、端面和高比电阻区上。第一区、第二区和第三区被依次布置在第一轴的方向上。激光器结构包括半导体台面和半导体基部。半导体台面具有芯层，并且半导体基部用于安装半导体台面。介电膜具有在第一区与第二区之间的边界处的具有水平差的台阶。台阶在与第一轴的方向交叉的第二轴的方向上延伸。

根据本发明的再一个方面的用于制作量子级联激光器的方法包括：制备具有器件部分的排列的激光条；向激光条的端面供应用于介电绝缘体的原材料的焊剂以在端面上沉积介电绝缘体；以及在供应用于介电绝缘体的焊剂之后，向激光条的端面供应用于金属反射膜的原材料的焊剂以将金属反射膜沉积在端面上。激光条包括激光器结构和高比电阻区，并且激光器结构具有第一区、第二区、第三区和台阶。第一区具有端面，并且高比电阻区被设置在所述第一区的主表面上。器件部分中的每一个包括设置在第三区上的金属层。第一区、第二区和第三区被依次布置在第一轴的方向上并且在与第一轴的方向交叉的第二轴的方向上延伸。台阶在第二轴的方向上在第二区与第三区之间的边界上延伸。

附图说明

根据参考附图进行的本发明的优选实施例的以下详细描述，本发明的上述目的及其它目的、特征和优点变得更显而易见。

图1是示出根据一个实施例的半导体激光器和发光设备的局部剖面示意图。

图2是示出根据另一实施例的半导体激光器和发光设备的局部剖面示意图。

图3a是图示根据本实施例的制作半导体激光器和发光设备的方法中的主要步骤的示意图。

图3b是图示根据该实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图3c是图示根据该实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图4a是示出根据该实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图4b是示出根据该实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图4c是示出根据该实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图5a是示出根据该实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图5b是示出根据该实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图6a是示出根据该实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图6b是示出根据该实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图6c是示出根据该实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图7a是各自示出根据该实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图7b是示出根据该实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图7c是示出根据该实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图8a是示出根据该实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图8b是示出根据该实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图8c是示出根据该实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图9a是示出根据该实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图9b是示出根据该实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图9c是示出根据该实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图10a是示出根据该实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图10b是示出根据该实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图10c是示出根据该实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图10d是示出根据该实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图11a是示出根据该实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图11b是示出根据该实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图12a是示出根据另一个实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图12b是示出根据另一个实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图12c是示出根据另一个实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图13a是示出根据另一个实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图13b是示出根据另一个实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图13c是示出根据另一个实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图14a是示出根据另一个实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图14b是示出根据另一个实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图14c是示出根据另一个实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图14d是示出根据另一个实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图15a是示出根据另一个实施例的方法中的主要步骤的视图。

图15b是示出根据另一个实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图15c是示出根据另一个实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图16a是示出根据另一个实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图16b是示出根据另一个实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图16c是示出根据另一个实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图17a是示出根据另一个实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图17b是示出根据另一个实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图17c是示出根据另一个实施例的方法中的主要步骤的示意图。

图17d是示出根据另一个实施例的方法中的主要步骤的示意图。

具体实施方式

量子级联激光器在其端面上具有反射膜，并且反射膜被设置在用于量子级联激光器的导电半导体层的端面上。端面上的反射膜包括使得能实现高反射比的金属膜。将金属膜直接设置在端面上使导电半导体层在端面处短路。为了避免这种短路，可在金属膜的生长之前生长介电膜以形成复合膜。复合膜包括金属膜和位于该金属膜之下的介电膜，并且在下面的介电膜可防止端面上的导电半导体层通过金属膜短路。复合膜被设置在激光条的端面上。本发明人的发现揭示了各自在面上具有复合膜的一些量子级联激光器从一开始就展现泄漏电流，而其它量子级联激光器在操作期间开始示出渐增的泄漏电流。本发明人的观察结果示出，短路可以增加量子级联激光器的泄漏电流。

本发明的一个方面的目的是为了提供具有可避免由其端面上的金属反射膜引起的短路的结构的量子级联激光器。本发明的另一方面的目的是为了提供包括该量子级联激光器的发光设备。本发明的再一个方面的目的是为了提供用于制作具有可避免由其端面上的金属反射膜引起的短路的结构的量子级联激光器的方法。

将在下面描述根据目前上述方面的实施例。

根据实施例的量子级联激光器包括：(a)激光器结构，所述激光器结构包括第一区、第二区和第三区，第一区具有端面；(b)高比电阻区，所述高比电阻区被设置在第一区的主表面和第二区的主表面上；(c)金属层，所述金属层被设置在第三区的主表面上；(d)介电膜，所述介电膜被设置在端面和高比电阻区上；以及(e)反射金属膜，所述反射金属膜被设置在介电膜、端面和高比电阻区上。第一区、第二区和第三区被依次布置在第一轴的方向上。激光器结构包括半导体台面和半导体基部。半导体台面具有芯层，并且半导体基部用于安装半导体台面。介电膜具有在第一区与第二区之间的边界处的具有水平差的台阶。台阶在与第一轴的方向交叉的第二轴的方向上延伸。

量子级联激光器在激光器结构的端面上具有介电膜和金属反射膜。用于形成介电膜和金属反射膜的工艺的次序允许在介电膜上形成金属反射膜。用于介电膜的原材料的一些焊剂被沉积在激光器结构的端面上，而其它焊剂错过端面以沿着激光器结构的上面和下面行进，从而沉积在第一区上的高比电阻区上。类似地，用于金属反射膜的原材料的焊剂也被沉积在激光器结构的端面上，并且错过端面以沿着激光器结构的上面和下面行进以形成第一区上的高比电阻区和与介电膜相关联的沉积材料。发明人的观察结果示出，介电膜的沉积材料在第一区的主面上的厚度比在激光器结构的端面上的厚度更薄并且在厚度上具有变化。在第一区的主表面上，介电膜和金属反射膜被设置在高比电阻区上，并且终止于台阶的上边缘，所述台阶在与第一轴的方向交叉的第二轴的方向上延伸。高比电阻区可靠地将激光器结构与金属反射膜隔开。

在根据实施例的量子级联激光器中，激光器结构还包括第四区，第一区、第二区、第三区和第四区被依次布置在第一轴的方向上；介电膜在激光器结构上具有无机绝缘膜；无机绝缘膜在半导体台面和第四区的主表面上具有条形开口；并且金属膜通过条形开口与第四区接触。

量子级联激光器允许金属层经由无机绝缘膜的条形开口电连接到激光器结构的第四区。

在根据实施例的量子级联激光器中，无机绝缘膜被设置在第一区、第二区和第三区的主表面上；无机绝缘膜具有布置在第一轴的方向上的第一部分和第二部分；无机绝缘膜的第一部分和第二部分分别被设置在第一区和第二区的主表面上；无机绝缘膜的第一部分具有第一厚度；无机绝缘膜的第二部分具有与第一厚度不同的第二厚度；并且无机绝缘膜的第一部分和第二部分彼此邻接以形成台阶。

量子级联激光器可以给高比电阻区提供无机绝缘膜在第一厚度的第一部分与第二厚度的第二部分之间的水平差。

在根据实施例的量子级联激光器中，无机绝缘膜在第三区的主表面上还具有第三部分，无机绝缘膜的第一部分、第二部分和第三部分在第二轴的方向上延伸；无机绝缘膜的第三部分具有与第二厚度不同的第三厚度；并且无机绝缘膜的第二部分和第三部分彼此邻接以形成凹槽。

量子级联激光器可以给无机绝缘膜提供被布置为形成凹槽的第一部分、第二部分和第三部分，所述凹槽给高比电阻区带来台阶。

在根据实施例的量子级联激光器中，高比电阻区还包括高比电阻半导体层，无机绝缘膜被设置在激光器结构体与高比电阻半导体层之间；无机绝缘膜具有在高比电阻半导体层上延伸的边缘；并且水平差是提供无机绝缘膜的边缘形成的。

量子级联激光器可以给高比电阻区提供无机绝缘膜和高电阻率半导体层，并且无机绝缘膜具有在高电阻率半导体层上延伸以便在高比电阻区中形成水平差的边缘。

在根据实施例的量子级联激光器中，高比电阻半导体层被设置在第一区、第二区和第三区的主表面上；并且高比电阻半导体层通过条形开口与金属层接触。

量子级联激光器允许高电阻率半导体层与第三区中的条形开口中的金属层接触并且在第一区和第二区的主表面上延伸以形成台阶。

在根据实施例的量子级联激光器中，高比电阻半导体层包括半绝缘的半导体或未掺杂的半导体中的至少一种。

量子级联激光器给高电阻率半导体层提供使得能实现高电阻率的半绝缘的或未掺杂的半导体。

在根据实施例的量子级联激光器中，无机绝缘膜与第一区、第二区和第三区接触。

量子级联激光器允许无机绝缘膜与激光器结构的第一至第三区接触，从而将金属反射膜与激光器结构隔开。

根据实施例的发光设备包括：(a)量子级联激光器；(b)支撑基部，所述支撑基部用于安装量子级联激光器；以及(c)焊料材料，所述焊料材料将量子级联激光器固定到支撑基部。量子级联激光器包括：激光器结构，所述激光器结构包括第一区、第二区和第三区，第一区具有端面；高比电阻区，所述高比电阻区被设置在第一区的主表面和第二区的主表面上；金属层，所述金属层被设置在第三区的主表面上；介电膜，所述介电膜被设置在端面和高比电阻区上；以及反射金属膜，所述反射金属膜被设置在介电膜、端面和高比电阻区上。第一区、第二区和第三区被依次布置在第一轴的方向上。激光器结构包括半导体台面和半导体基部。半导体台面具有芯层，并且半导体基部用于安装半导体台面。介电膜具有在第一区与第二区之间的边界处的具有水平差的台阶。台阶在与第一轴的方向交叉的第二轴的方向上延伸。

在此发光设备中，量子级联激光器在激光器结构的端面上具有介电膜和金属膜。用于形成介电膜并且形成金属反射膜的工艺的次序允许介电膜在金属反射膜下面。发明人的发现示出，介电膜的材料的焊剂在激光器结构的端面上形成沉积材料并且错过激光器结构的端面以沿着激光器结构的侧面行进以在第一区的高比电阻区上形成沉积材料，并且用于金属反射膜的材料的焊剂类似地沿着激光器结构的侧面行进以在膜形成期间在除了激光器结构的端面之外的第一区的高比电阻区上形成沉积材料。发明人的观察结果示出，用于第一区上的高比电阻区上的介电膜的沉积材料具有比激光器结构的端面上的介电膜的厚度小的厚度。激光器结构上的高比电阻区可使介电膜上的金属反射膜与激光器结构的半导体绝缘。激光器结构的水平差使得有可能使高比电阻区上的金属反射膜与金属层分离。

根据实施例的用于制作量子级联激光器的方法包括：(a)准备具有器件部分的排列的激光条；(b)向激光条的端面供应用于介电绝缘体的原材料的焊剂以在端面上沉积介电绝缘体；以及(c)在供应用于介电绝缘体的焊剂之后，向激光条的端面供应用于金属反射膜的原材料的焊剂以在端面上沉积金属反射膜。激光条包括激光器结构和高比电阻区，并且激光器结构具有第一区、第二区、第三区和台阶。第一区具有端面，并且高比电阻区被设置在第一区的主表面上。器件部分中的每一个包括设置在第三区上的金属层。第一区、第二区和第三区被依次布置在第一轴的方向上并且在与第一轴的交叉的第二轴的方向上延伸。台阶在第二轴的方向上在第二区与第三区之间的边界上延伸。

用于制作半导体激光器的方法包括用于在激光条的端面上形成介电膜和金属膜的工艺。用于介电膜的原材料的焊剂沿着激光条的侧面行进以在膜形成期间除了在激光条的端面上形成沉积材料之外还在第一区上的高比电阻区上形成沉积材料。类似地，用于金属反射膜的原材料的焊剂沿着激光条的侧面行进以在膜形成期间除了在激光条的端面上形成沉积材料之外还在第一区上的高比电阻区上形成沉积材料。用于形成介电膜和金属反射膜的工艺的次序允许介电膜在金属反射膜下面。发明人的观察结果解释了用于高比电阻区上的水平差的侧面上的介电膜的沉积材料具有比激光条的端面和第一区上的台阶的厚度小的厚度。然而，激光条上的高比电阻区可将介电膜上的金属反射膜与激光器结构的半导体隔开。激光条的水平差允许高比电阻区上的金属反射膜与金属层分开。

通过参考作为示例示出的附图考虑以下详细描述，可容易地理解本发明的教导。参考附图，将在下面图示根据量子级联激光器、发光设备以及用于制作量子级联激光器的方法的实施例。在可能时，相同的部分将通过相同的附图标记来表示。

图1是示出根据本实施例的半导体激光器的局部剖面示意图。图2是示出根据该实施例的半导体激光器的局部剖面示意图。参考图1和2，量子级联激光器11(11a和11b)被示出为半导体激光器的图示。量子级联激光器11包括激光器结构13、高比电阻区15、金属层17、介电膜19和金属反射膜21。激光器结构13具有被顺序地布置在第一轴ax1的方向上的第一区13a、第二区13b和第三区13c。激光器结构13包括第一端面e1f和第二端面e2f，并且第一端面e1f在第二端面e2f的后侧。第一区13a包括第一端面e1f。高比电阻区15被设置在激光器结构13的第一区13a和第二区13b上，并且可以被设置在第三区13c上。金属层17被设置在激光器结构13的第三区13c上。介电膜19被设置在第一端面e1f和高比电阻区15上，并且金属反射膜21被设置在第一端面e1f、高比电阻区15和介电膜19上。激光器结构13包括半导体衬底23和半导体台面25，并且半导体台面25被安装在半导体衬底23的主表面23a上。半导体台面25包括芯层25a，并且具体地，还包括上半导体层25b、下半导体区25c和接触层25d。半导体台面25在第一轴ax1的方向上延伸。在本实施例中，激光器结构13还包括嵌入区27，并且嵌入区27嵌入半导体台面25。更具体地，芯层25a、上半导体层25b、下半导体区25c及接触层25d和嵌入区27的排列被设置在半导体衬底23的主表面23a上。

高比电阻区15具有与第一面15a相反的第二面，并且第二面15b被接合到第一区13a的外延面。高比电阻区15在第一区13a与第二区13b之间的边界处具有水平差15d。高比电阻区15的水平差15d被设置在激光器结构13的外延面上并且在与第一轴ax1的方向交叉的第二轴ax2的方向上延伸。水平差15d的长度大于金属层17的宽度。具体地，水平差15d的终止端位于金属层17的侧边缘外部。在本实施方式中，水平差15d到达量子级联激光器11的侧边缘。

量子级联激光器11在激光器结构13的第一端面e1f上提供介电膜19和金属反射膜21。用于形成介电膜19和金属反射膜21的工艺的次序被确定为使得介电膜19在金属反射膜21下面。发明人的研究揭示了用于介电膜19的焊剂被沉积以在激光器结构13的第一端面e1f上形成沉积材料，并且在膜形成期间在沿着激光条的侧面(激光器结构13的上面和下面)行进之后也被沉积在激光器结构的第一区13a上的高比电阻区15上。类似地，用于金属反射膜21的焊剂被沉积以在激光器结构13的第一端面e1f上形成沉积材料，并且也在被沉积在第一区13a上的高比电阻区15上之前沿着激光条的侧面行进行。

激光器结构13还包括第四区13d，并且第一区13a、第二区13b、第三区13c和第四区13d被顺序地布置在第一轴ax1的方向上。第四区13d包括第二端面e2f。

发明人的观察结果示出，形成在第一区13a和第二区13b的外延表面上的高比电阻区15上的用于介电膜19的沉积材料具有比一个端面e1f上的介电膜19的厚度小的厚度，并且形成在用于介电膜19的沉积材料和高比电阻区15上的用于金属反射膜21的沉积材料具有比激光器结构13的第一端面e1f上的金属反射膜21小的厚度。具体地，用于高比电阻区15和第一区13a上的介电膜19的沉积材料的厚度是激光器结构13的外延表面的第一端面e1f上的介电膜19的厚度大约0.2倍。用于第一区13a和高比电阻区15的第一面15a上的介电膜19的沉积材料的厚度t19h2小于第一端面e1f上的介电膜19的厚度t19h1。高比电阻区15的第一面15a上的金属反射膜21的厚度t21h2小于第一端面e1f上的金属反射膜21的厚度t21h1。第一区13a上的高比电阻区15可将介电膜19上的金属反射膜21与激光器结构13的半导体隔开。高比电阻区15的水平差15d使得有可能使高比电阻区15上的金属反射膜21与金属层分离。

量子级联激光器11还可以在半导体台面25和嵌入区27上具有钝化膜31。钝化膜31具有在半导体台面25的上面上延伸的条形开口31a。金属层17通过钝化膜31的条形开口31a与半导体台面25的上面接触。金属层17被设置在第三区13c和第四区13d上，并且与激光器结构13的第四区13d接触。在本实施例中，第四区13d从第三区13c上的高比电阻区15延伸到第二端面e2f的上边缘。厚电极35(电镀电极)与第四区13d上的金属层17接触。必要时，像在该实施例中一样，厚电极35可与第二端面e2f的上边缘分开。量子级联激光器11还在激光器结构13的背面(与外延表面相反的表面，例如，半导体衬底23的背面23b)上具有背部金属层37。

在本实施例中，高比电阻区15包括钝化膜31。具体地，高比电阻区15包括被设置在激光器结构13的外延表面上的无机绝缘膜。此无机绝缘膜在本实施例中用作钝化膜31。钝化膜31的无机绝缘膜在激光器结构13的第四区13d中的半导体台面25上具有条形开口31a。金属层17通过无机绝缘膜的条形开口31a与第四区13d直接接触。这种无机绝缘膜可包括例如硅基无机绝缘材料，并且硅基无机绝缘材料使得能对无机绝缘膜实现期望的绝缘性质。无机绝缘膜与第一区13a、第二区13b和第三区13c直接接触，并且可在第一端面e1f附近向外延表面提供绝缘屏障。

在本实施方式中，高比电阻区15的台阶15d在从激光器结构13的侧面对(13e和13f)的一个侧面13e的上边缘朝向另一个侧面13f的方向上延伸，并且具体地从一个侧面13e的上边缘延伸到侧面13f的上边缘。水平差15d参考在其上形成用于介电膜19和金属反射膜21的沉积材料的第一面15a限定凹部15h，并且凹部15h位于第二区13b上。在凹部15h中，高比电阻区15在半导体台面25上从第一端面e1f的上边缘起在第一轴ax1的方向上延伸，并且在第三区13c与第四区13d之间的边界处终止。高比电阻区15覆盖第一区13a和第二区13b的外延表面，并且还可以覆盖第三区13c的外延表面。

高比电阻区15与半导体台面25中的半导体相比是不太导电的，并且具有高比电阻。高比电阻区15包括第一部分15e、第二部分15f和第三部分15g。第一部分15e至第三部分15g被布置在第一轴ax1的方向上，并且分别被设置在第一区13a至第三区13c中。高比电阻区15与半导体衬底23的半导体相比是不太导电的，并且具有高比电阻。高比电阻区15可以具有无机绝缘膜，诸如硅基无机绝缘体，并且在本实施例中，包括sion膜。

(第一结构)

将参考图1描述量子级联激光器11a。高比电阻区15包括可以与激光器结构13的外延表面直接接触的至少一个无机绝缘膜。在本实施例中，无机绝缘膜包括硅基无机绝缘膜，诸如sion。高比电阻区15在第一区13a、第二区13b和第三区13c上方从激光器结构13的一个侧面13e的上边缘延伸到另一个侧面13f的上边缘。

第一部分15e和第二部分15f分别具有第一厚度d1和第二厚度d2。第二厚度d2与第一厚度d1不同，并且具体地，在本实施方式中小于第一厚度d1。第一部分15e和第二部分15f可以彼此邻接以形成水平差15d。高比电阻区15的水平差15d由第一厚度d1的第一部分15e和第二厚度d2的第二部分15f提供。此外，第三部分15g具有与第二厚度d2不同的第三厚度d3，并且具体地，在本实施例中大于第二厚度d2。第一部分15e、第二部分15f和第三部分15g在第二轴ax2的方向上延伸，使得第一部分15e、第二部分15f和第三部分15g的排列形成在第二轴ax2的方向上延伸的凹部15h(凹槽)。凹部15h可将金属层17d与金属反射膜21隔开。

(第二结构)

将参考图2描述量子级联激光器11b。高比电阻区15可以包括一个或多个高电阻率半导体层39a和一个或多个无机绝缘膜39b。每个无机绝缘膜39b可以包括硅基无机绝缘膜，并且每个高电阻率半导体层39a可以包括半绝缘的或未掺杂的半导体。半绝缘的和未掺杂的半导体可在高电阻率半导体层39a中使得能实现高比电阻，并且具体地，高比电阻半导体层39a可以包括例如fe掺杂的inp和/或未掺杂的inp。无机绝缘膜39b可以包括钝化膜31。高电阻率半导体层39a被设置在无机绝缘膜39b与激光器结构13的外延表面之间。高电阻率半导体层39a与第一区13a、第二区13b和第三区13c的外延表面直接接触，并且无机绝缘膜39b与第一区13a中的高电阻率半导体层39a直接接触。无机绝缘膜39b具有在高电阻率半导体层39a上在第二轴ax2的方向上延伸的边缘以形成台阶15d。在第三区13c中，高电阻率半导体层39a在钝化膜31的条形开口处与金属层17接触。在量子级联激光器11b中，高电阻率半导体层39a在第一区13a、第二区13b和第三区13a13c的主表面上延伸，而未被设置在第四区13d中的半导体台面25上并且在条形开口31a处与金属层17接触，并且使金属反射膜21与金属层17分离。

高比电阻区15的第一部分15e和第二部分15f分别具有第一厚度d1和第二厚度d2。第二厚度d2与第一厚度d1不同，并且在本实施例中，小于第一厚度d1。第一部分15e和第二部分15f可以彼此邻接以形成水平差15d，所述水平差15d可由第一厚度d1的第一部分15e和第二厚度d2的第二部分15f提供。此外，第三部分15g具有第三厚度d3，并且在本实施例中，第三厚度d3具有与第二厚度d2基本上相同的厚度。第一部分15e、第二部分15f和第三部分15g在第二轴ax2的方向上延伸，并且第一部分15e至第三部分15f的排列形成凹部15h，所述凹部15h在第二轴ax2的方向上延伸。凹部15h可将金属层17与金属反射膜21隔开。

说明性量子级联激光器11。

激光器结构13由半导体制成。

第一区13a的长度(在第一轴ax1的方向上截取的长度)：5至100微米。

第二区13b的长度(在第一轴ax1的方向上截取的长度)：5至50微米。

水平差15d的深度：50至150纳米。

第一区13a上的高比电阻区15的厚度：200至400纳米。

第二区13b上的高比电阻区15的厚度：50至350纳米。

介电膜19：氧化铝、氮化铝，具有100至300纳米的厚度。

金属反射膜21：金，具有50-300纳米的厚度。

在本实施例中，介电膜19和金属反射膜21形成端面反射膜20。然而，端面上的反射膜20不限于这两层。

芯层25a：被布置成产生量子级联的超晶格，例如，alinas/gainas。

上半导体层25b：n型inp(包覆层25e)和n型ingaas(衍射光栅层25f)。

下半导体区25c：n型inp(包覆层)。

接触层25d：n型ingaas。

半导体衬底23：n型inp。

嵌入区27：未掺杂和/或半绝缘iii-v化合物半导体，例如，fe掺杂的inp。

腔长度：1至3mm。

金属层17：用作欧姆电极的ti/pt/au。

背金属层37：augeni/ti/pt/au。

钝化膜31：sion、sin、sio2。

厚膜电极35：电镀au。

参考图1和图2，绘制发光设备41。发光设备41包括量子级联激光器11、支撑件43和焊料材料45。量子级联激光器11被用焊料材料45固定到支撑件43的绝缘基部43a上的电极层43b。焊料材料45与量子级联激光器11的背金属层37形成结。在一些情况下，焊料材料45可以将金属反射膜21连接到设置在绝缘基部43a上的电极层43b。由水平差15d限定的第一区13a和第二区13b使得有可能使第一区13a上的高比电阻区15上的分段dp1与第二区13b的半导体分离。在本实施例中，焊料材料45包括例如ausn。

发光设备41在激光器结构13的第一端面e1f上给量子级联激光器11提供介电膜19和金属反射膜21。用于形成介电膜19和金属反射膜21的工艺的次序允许介电膜19位于金属反射膜21之下。发明人的发现揭示了用于介电膜19的原材料的焊剂不仅在激光器结构13的第一端面e1f上形成沉积材料，而且在沿着提供激光器结构13的激光条的上面和下面行进之后，在高比电阻区上形成用于第一区13a上的高比电阻区15的沉积材料，并且类似地，用于金属反射膜21的原材料不仅在激光器结构的端面上形成沉积材料并且还在高比电阻区15上形成沉积材料之前沿着激光条的上面和下面行进。发明人的观察结果揭示还揭示了用于高比电阻区15上的介电膜19的沉积材料的厚度然而具有比激光条端面(激光器结构13的第一端面e1f)上的介电膜19的厚度小的厚度。激光器结构13上的高比电阻区15将介电膜19上的金属反射膜21与激光器结构13的半导体隔开。高比电阻区15的水平差15d使得有可能使高比电阻区15上的金属反射膜21与金属层17分离。

参考图3a、图3b和图3c、图4a、图4b和图4c、图5a和图5b、图6a、图6b和图6c、图7a、图7b和图7c、图8a、图8b和图8c、图9a、图9b和图9c、图10a、图10b、图10c和图10d及图11a和图11b，将给出用于制作半导体激光器的方法中的主要步骤的描述。在以下描述中，为了方便理解，只要可能，使用在参考图1和图2进行的前述描述中使用的附图标记。

将参考图3a至图3c描述步骤s101。图3a是示出根据实施例的方法中的主要步骤的平面图。图3b是沿着图3a中所示的线iiib-iiib截取的横截面图。图3c是沿着图3b中所示的线iiic-iiic截取的横截面图。在步骤s101中，制备半导体产品sp1。半导体产品sp1包括半导体衬底23、设置在半导体衬底23上的半导体台面25以及嵌入半导体台面25的嵌入区27。如下形成半导体台面25：生长外延衬底，所述外延衬底包括用于外延生长的芯层25a、衍射光栅层25f、包覆层25e和接触层25d的半导体区；用第一掩膜m1将外延衬底蚀刻到半导体衬底23的一部分(25c)；以及在形成半导体台面25之后，高电阻半导体被用第一掩膜m1选择性地生长以形成嵌入区27，并且在第一掩膜m1的去除之后跟随选择性生长。

具体地，在n型inp衬底上外延生长n型下包覆层(n-inp)、芯层(qcl有源层)和衍射光栅层(ingaas)，并且衍射光栅结构通过光刻和蚀刻由衍射光栅层产生。在衍射光栅结构上，外延生长n型上包覆层(n-inp)和n型接触层(n-ingaas)。在接触层上，通过cvd和光刻形成条形sin掩膜。sin掩膜用于执行干刻蚀工艺到inp衬底的深度，从而形成台面。通过使用sin掩膜在inp衬底上外延生长半导体嵌入层(fe掺杂的inp)而由半导体嵌入层(fe掺杂的inp)嵌入台面。生长fe掺杂的inp并且如此生长的fe-inp具有与覆盖台面的sin掩膜的上面的高度相同的厚度。sin掩膜在此生长之后被去除。

将参考图4a、图4b和图4c描述步骤s102。图4a是示出根据本实施例的方法中的主要步骤的平面图。图4b是沿着图4a中所示的线ivb-ivb截取的横截面图。图4c是沿着图4b中所示的线ivc-ivc截取的横截面。在步骤s102中，形成钝化膜31。在本实施例中，针对钝化膜31生长绝缘膜(具有200至400nm的厚度)。第二掩膜m2通过光刻和蚀刻形成在其上。第二掩膜m2具有在半导体台面25上延伸的条形开口m2op。用第二掩膜m2蚀刻，在绝缘膜中形成开口，从而由绝缘膜产生钝化膜31。钝化膜31被提供有条形开口31a，在条形开口31a出现半导体台面25的上表面(接触层25d)。

具体地，在形成嵌入生长之后，sion膜(具有300nm的厚度)通过cvd形成在半导体台面25和嵌入区27上。sion膜通过光刻和干蚀刻来处理以形成条形开口。此开口使接触层的上面暴露。邻接器件部分中的半导体台面上的开口之间的距离是大约200微米，并且后续工艺将形成的产品将在邻接器件部分的开口之间的大致中心处被劈开以形成激光条。此裂开使得如此形成的激光条具有与sion膜的条形开口的边缘分开大约100微米的端面。

将参考图5a和图5b描述步骤s103。图5a是示出根据本实施例的方法中的主要步骤的平面图。图5b是沿着图5a中所示的线vb-vb截取的横截面。钝化膜31被处理以具有用于其中的高比电阻区15的结构。在本实施例中，用于钝化膜31的绝缘膜可用于形成高比电阻区15。在步骤s103中，钝化膜31被处理以具有凹槽。限定凹槽的第三掩膜m3形成在钝化膜31上。第三掩膜m3在半导体台面25上具有开口m3op，并且开口m3op在与半导体台面25延伸的方向交叉的方向上跨越器件部分延伸。开口m3op被设置在分离线dv附近，将在分离线dv处分离要通过以下制作工艺带来的产品。第三掩膜m3包括例如抗蚀剂。钝化膜31被用第三掩膜m3蚀刻以形成凹部15h(本实施例中的凹槽)。凹部15h在钝化膜31中具有与高比电阻区15的第二面15b分离的底部。在蚀刻之后，第三掩膜m3被去除。

具体地，在形成钝化sion膜之后，抗蚀剂掩膜通过光刻形成在sion膜和接触层上。抗蚀剂掩膜在劈开线附近具有开口，所述开口稍微远离将形成避开平面的避开线跨越器件部分延伸。sion膜被用抗蚀剂掩膜干蚀刻以在其中形成具有深度为150nm的凹槽。在此蚀刻之后，抗蚀剂掩膜被去除。

将参考图6a至图6c描述步骤s104。图6a是示出根据本实施例的方法中的主要步骤的平面图。图6b是沿着图6a中所示的线vib-vib截取的横截面图。图6c是沿着图6b中所示的线vic-vic截取的横截面图。在步骤s104中，形成金属层17(欧姆电极)。用于剥离的第四掩膜m4形成在钝化膜31上。第四掩膜m4在半导体台面25上具有开口m4op。在形成第四掩膜m4之后，用于金属层17的金属膜被沉积。此沉积工艺在第四掩膜m4的开口m4op中并且在第四掩膜m4上形成用于金属膜的沉积材料。在沉积之后，第四掩膜m4的去除留下金属层17。

具体地，剥离抗蚀剂掩膜通过光刻形成在晶片上。在形成剥离掩膜之后，通过气相沉积形成ti/pt/au膜，并且剥离掩膜和该剥离掩膜上的沉积材料在剥离工艺中被去除以形成欧姆电极。欧姆电极为后续工艺将形成的电镀电极提供基部。ti/pt/au的欧姆电极与接触层直接接触以使得能实现电连接，并且与sion膜接触。必要时，剥离掩膜可以被提供有允许形成用于后续电镀的电源金属的附加图案，并且用掩膜如此形成的金属层包括欧姆电极和电源线两者。

将参考图7a至图7c描述步骤s105。图7a是示出根据本实施例的方法中的主要步骤的平面图。图7b是沿着图7a中所示的线viib-viib截取的横截面图。图7c是沿着图7b中所示的线viic-viic截取的横截面图。在步骤s105中，通过电镀形成厚膜电极35。第五掩膜m5形成在钝化膜31和金属层17上。第五掩膜m5在金属层17上具有开口m5op，并且覆盖凹部15h(特别地，凹槽)。开口m5op被设置在金属层17上。用于厚膜电极35的金属被镀有如此形成的第五掩膜m5。在此电镀工艺中，电镀材料在第五掩膜m5的开口m5op中形成在金属层17上。用于电镀工艺的通电形成用于厚膜电极35的厚金属膜，并且随后去除第五掩膜m5。

具体地，用于电镀的抗蚀剂掩膜通过光刻形成在晶片上。抗蚀剂掩膜例如在金属层17上具有开口。馈送电力以便用抗蚀剂掩膜镀金(au)。在用于电镀的电力馈送之后，电镀掩膜被去除。形成电镀电极产生衬底产品sp2。

将参考图8a至图8c描述步骤s107。图8a是示出根据本实施例的方法中的主要步骤的平面图。图7b是沿图8a中所示的线viiib-viiib截取的横截面图。图8c是沿着图8b中所示的线viiic-viiic截取的横截面图。在步骤s106中，为背部电极形成背部金属层37。用于剥离的第六掩膜m6形成在半导体衬底23的背部上。第六掩膜m6在背部金属层37上具有开口m6op。在形成第六掩膜m6之后，通过气相沉积形成augeni/ti/pt/au的膜，并且第六掩膜m6上的沉积材料和第六掩膜m6在剥离工艺中被去除以形成背部金属层37。augeni/ti/pt/tiau的背部金属层37与半导体衬底23直接接触以使得能实现电连接。背部金属的形成带来产品sp3。

具体地，抗蚀剂掩膜通过光刻形成在晶片的背部上。此背部掩膜在半导体衬底23的背部上具有远离器件部分的边界的开口。利用背部掩膜的气相沉积和剥离工艺由augeni/au/tiau膜产生背部电极。具体地，背部掩膜具有各自沿着器件部分的边界延伸的图案并且可在背部的边界部分上具有条形形状，以及器件部分的边界在边界区域中的每一个中，使得背部电极不形成在边界区域上。

将参考图9a至图9c描述步骤s107。图9a是示出根据本实施例的方法中的主要步骤的平面图。图9b是沿着图9a中所示的线ixb-ixb截取的横截面图。图9c是示出激光条的平面图。步骤s107制备激光条ldb。激光条ldb由产品sp3产生，所述产品sp3被沿着在边界区中的裂开线分离成它们。此分离形成被提供有用于量子级联激光器11的第一端面e1f和第二端面e2f的每个激光条ldb。在与背部电极分开的劈开线处劈开产品sp3使第一端面e1f和第二端面e2f变得极好。在本实施例中，第一端面e1f和第二端面e2f中的每一个均具有劈开平面。激光条ldb包括用于量子级联激光器11a的器件部分sect的阵列，并且器件部分sect被布置在第二轴ax2的方向上。如从图1看到的，每个器件部分sect包括激光器结构13、钝化膜31(高比电阻区15)和金属层17，并且还包括厚膜电极35和背部金属层37。激光器结构13和钝化膜31在器件部分sect上方连续地延伸。激光器结构13具有被顺序地布置在第一轴ax1的方向上的第一区13a、第二区13b、第三区13c和第四区13d。第一区13a包括第一端面e1f，并且第四区13d包括第二端面e2f。高比电阻区15具有位于第一区13a与第二区13b之间的边界处的台阶15d。台阶15d在第二轴ax2的方向上在器件部分sect上方连续地延伸。高比电阻区15被设置在第一区13a、第二区13b和第三区13c上。金属层17被设置在第三区13c和第四区13d上，并且与第四区13d的外延表面接触。激光器结构13包括半导体衬底23和半导体台面25，所述半导体台面25被安装在半导体衬底23的主表面23a上。半导体台面25包括芯层25a，并且具体地，还包括上半导体层25b、下半导体区25c和接触层25d。半导体台面25在第一轴ax1的方向上延伸。在本实施例中，激光器结构13还包括嵌入半导体台面25的嵌入区27。

将参考图10a至图10d描述步骤s109。图10a和图10b是各自示出根据该实施例的方法中的主要步骤的示意图。图10c和图10d是各自示出根据该实施例的方法中的主要步骤的示意图。在步骤s109中，介电膜19和金属反射膜21依次形成在如此制备的激光条ldb的第一端面e1f上。如图10a和图10b中所示，介电膜19形成在第一端面e1f上。在本实施例中，介电膜19使用沉积设备d1ep来沉积。沉积设备d1ep向第一端面e1f供应用于介电膜19的原材料的焊剂f1。错过第一端面e1f的焊剂f1沿着激光条ldb的上面和下面行进以既在上面上的钝化膜31和金属层17上且在下面上的背部金属层37上积聚。与第一端面e1f上的介电膜19连接的沉积材料在高电阻区15的水平差15d、特别是凹部15h(凹槽)的边缘处终止。此后，如图10c和图10d中所示，金属反射膜21形成在激光条ldb的第一端面e1f上的介电膜19上。在本实施例中，金属反射膜21是用沉积设备d2ep形成的。沉积设备d2ep向第一端面e1f供应用于金属反射膜21的原材料的焊剂f2。错过第一端面e1f的焊剂f2沿着激光条ldb的上面和下面行进，使得用于金属反射膜21的沉积材料既在位于外延表面上的钝化膜31和金属层17上且在下面上的背部金属层37上积聚。与第一端面e1f上的金属反射膜21连接的沉积材料在高电阻区15的水平差15d、特别是凹部15h的边缘处终止。

在依次在激光条ldb的第一端面e1f上形成介电膜19和金属反射膜21之后，激光条ldb被分离成用于量子级联激光器11的芯片。这些步骤使量子级联激光器11完成。

将参考图11a和图11b描述管芯接合工艺。图11a是示出根据本实施例的方法中的管芯接合步骤的示意图。如从参考图1的描述看到的，在根据本实施例的量子级联激光器11a中，第一端面e1f上的介电膜19和金属反射膜21与焊料材料45接触，并且不与用于半导体台面25、金属层17和厚膜电极35的导电半导体接触。厚膜电极35连接到布线导体bw。

图11b是示出用于管芯接合与根据该实施例的量子级联激光器不同的具有反射膜的结构的量子级联激光器的步骤的示意图。图11b示出在激光器结构c13的端面上具有介电膜c19和金属反射膜c21的量子级联激光器c11。介电膜c19和金属反射膜c21与半导体衬底c23一起延伸到激光器结构c13的正面上以在其上形成顶部和背部延伸件，并且顶部和背部延伸件分别到达正面上的金属层c17和背面上的背面金属层37的附近。通过焊接管芯接合量子级联激光器c11使在半导体衬底c23的背面上的介电膜c19和金属反射膜c21与焊料材料接触。介电膜c19和金属反射膜c21延伸到激光器结构c13的上面上以形成被沉积在欧姆电极c33上的薄沉积材料。用于激光器结构c13的上面和下面上的介电膜c19和金属反射膜c21的这些薄沉积材料引起短路。

制作量子级联激光器11a的方法在激光条ldb的第一端面e1f上形成介电膜19和金属反射膜21。介电膜19在膜形成期间形成在第一端面e1f上，并且此外，用于介电膜19的沉积材料延伸到激光条ldb的上下表面上以例如在第一区13a上的高电阻区15(钝化膜31)上积聚。类似地，用于金属反射膜21的沉积材料不仅形成在第一端面e1f上，而且还延伸到第一区13a中的高比电阻区15(钝化膜31)上以在第一区13a上积聚。用于形成介电膜19和金属反射膜21的工艺的次序给金属反射膜21提供由介电膜19制成的接地。发明人的观察结果示出，用于介电膜19和金属反射膜21的沉积材料在激光条ldb的上面和下面上与在第一端面e1f上相比具有更小的相应厚度，并且激光条ldb上的高比电阻区15使形成在用于介电膜19的沉积材料上的用于金属反射膜21的沉积材料与激光条ldb的半导体分离。激光条ldb的水平差15d使得有可能在高比电阻区15上使金属层17与用于金属反射膜21的沉积材料分离。

将参考图12a、图12b和图12c、图13a、图13b和图13c、图14a、图14b、图14c和图14d、图15a、图15b和图15c、图16a、图16b和图16c及图17a、图17b、图17c和17d给出用于制作半导体激光器的方法中的主要步骤的描述。在以下描述中，为了容易理解，只要可能，使用在参考图1和图2进行的描述中使用的附图标记。

将参考图12a至图12c描述步骤s201。图12a是示出根据该实施例的方法中的主要步骤的平面图。图12b是沿着图12a中所示的线xiib-xiib截取的横截面图。图12c是沿着图12b所示的线xiic-xiic截取的横截面图。步骤s201制备半导体产品sp4。半导体产品sp4具有半导体衬底23、半导体衬底23上的半导体台面25以及嵌入半导体台面25和覆盖层25g的嵌入区27。如下形成半导体台面25：用半导体衬底23以及用于芯层25a、衍射光栅层25f、包覆层25e、接触层25d和覆盖层25g的半导体区外延生长外延衬底；用第一无机绝缘膜(例如，sin)的掩膜m1蚀刻外延衬底以形成半导体台面25；用第一掩膜m1使高电阻半导体选择性地生长以形成嵌入区27；以及在选择性生长之后去除第一掩膜m1。

具体地，在n型inp衬底上外延生长用于n型下包覆层(n-inp)、芯层(qcl有源层)和衍射光栅层(ingaas)的半导体膜。对用于衍射光栅层(ingaas)的半导体膜应用光刻和蚀刻形成具有衍射光栅的衍射光栅结构，并且在衍射光栅结构上，外延生长用于n型上包覆层(n-inp)和层(n-ingaas)的导电半导体膜以及用于覆盖层(i-inp或fe掺杂的inp)的半绝缘的半导体膜。条形sin掩膜通过cvd和光刻形成在覆盖层上。这些半导体膜和inp衬底被用sin掩膜干蚀刻以形成半导体台面。在干蚀刻之后，用sin掩膜在inp衬底上外延生长半导体嵌入层(fe掺杂的inp)以嵌入台面。如此生长的嵌入fe掺杂的inp具有几乎等于台面上的sin掩膜的上面的厚度。在此生长之后，sin掩膜被去除。

将参考图13a至图13c描述步骤s202。图13a是示出根据该实施例的方法中的主要步骤的平面图。图13b是沿着图13a中所示的线xiiib-xiiib截取的横截面图。图13c是沿着图13b中所示的线xiiic-xiiic截取的横截面图。步骤s202形成钝化膜31。在该实施例中，针对钝化膜31生长绝缘膜。此绝缘膜通过光刻和蚀刻被进一步处理以形成第七掩膜m7。第七掩膜m7可包括例如抗蚀剂。第七掩膜m7有具有要在半导体台面25和覆盖层25g上延伸的第一条形开口m7str以及邻接第一开口m7str的第二开口m7int。绝缘膜被用第七掩膜m7蚀刻以形成钝化膜31。钝化膜31具有沿着半导体台面25和覆盖层25g在半导体台面25上延伸的条形开口31a，以及与半导体台面25交叉的条形开口31b。条形开口31a和交叉条形开口31b暴露用于覆盖层25g的半绝缘的半导体膜。条形开口31a到达交叉条形开口31b并且在那里终止。交叉条形开口31b提供高比电阻区15的台阶15d，并且具有图案化在钝化膜31中的凹槽的形状。此凹槽具有由覆盖层25g制成的底部。在蚀刻绝缘膜之后，第七掩膜m7被去除。

具体地，在嵌入生长之后，sion膜(具有300nm的厚度)通过化学气相沉积方法形成在半导体台面25、覆盖层25g和嵌入区27上。抗蚀剂掩膜通过光刻形成在sion膜上，并且具有用于条状开口31a和交叉条状开口31b的图案。通过用抗蚀剂掩膜蚀刻处理sion膜。条形开口31a暴露用于覆盖层的半绝缘的半导体膜的顶部。邻接器件部分中的交叉条形开口31b之间的间距是大约100微米。交叉条形开口31b可跨越器件部分延伸。另外，条形开口31a从邻接器件部分中的交叉条形开口31b中的一个延伸到另一个。经历后续工艺的产品在邻接器件部分之间的边界处被劈开。此劈开形成具有与激光条的端面分开大约50微米的边缘的各自带sion膜的条形开口的激光条。

将参考图14a至图14d描述步骤s203。图14a是示出根据该示例的方法中的主要步骤的平面图。图14b是沿着图14a中所示的线xivb-xivb截取的横截面图。图14c是沿着图14b中所示的线xivc-xivc截取的横截面图。图14d是沿着图14b中所示的线xivd-xivd截取的横截面图。在钝化膜31的条形开口31a处出现的用于覆盖层25g的半绝缘的半导体膜被去除以形成到接触层25d的接触开口25con。半绝缘的半导体膜的处理形成覆盖层25g。在本实施例中，在钝化膜31和半绝缘的半导体膜上形成限定接触开口的第八掩膜m8。第八掩膜m8覆盖交叉条形开口31b，并且在半导体器件的第四区中的接触层25d上具有开口。此开口具有与交叉条形开口31b分开的终止端。钝化膜31和第八掩膜m8的组合图案允许去除半绝缘的半导体膜(例如，inp)。

具体地，在形成sion钝化膜之后，抗蚀剂掩膜通过光刻形成在sion膜和接触层上。抗蚀剂掩膜在将成为半导体器件的第四区的区域上具有开口，并且覆盖将成为半导体器件的第一至第三区的器件区域。用抗蚀剂掩膜蚀刻半绝缘的半导体膜以形成具有接触开口25con的覆盖层25g。在蚀刻之后，抗蚀剂掩膜被去除。

将参考图15a至图15c描述步骤s204。图15a是示出根据本实施例的方法中的主要步骤的平面图。图15b是沿图15a中所示的线xvb-xvb截取的横截面图。图15c是沿着图15a中所示的线xvc-xvc截取的横截面图。步骤s204形成金属层17(欧姆电极)。如图6a至图6c中所示，用于剥离的第四掩膜m4形成在钝化膜31上。第四掩膜m4在半导体台面25上具有开口m4op。在本实施例中，开口m4op位于将成为半导体器件的第三区和第四区的区域上。在形成第四掩膜m4之后，为金属层17沉积金属膜。在本沉积中，用于金属膜的沉积材料积聚在第四掩膜m4的开口m4op中并且在第四掩膜m4上。在沉积工艺之后，第四掩膜m4的去除为金属层17留下金属层，所述金属层17贯穿器件部分的排列。

具体地，抗蚀剂的剥离掩膜通过光刻形成在晶片上。在如此形成的剥离掩膜上，通过气相沉积形成ti/pt/au膜，并且通过剥离去除剥离掩膜及其上的沉积材料以形成欧姆电极。ti/pt/au的欧姆电极电连接到接触层。具体地，ti/pt/au的欧姆电极与sion膜直接接触。必要时，剥离掩膜可以具有限定允许后续电镀的电源线以便形成金属电极的附加图案，并且金属电极包括欧姆电极和电源线。

在步骤s205中，像在参考图7a至图7c所描述的步骤s105中的处理中一样通过电镀形成厚膜电极35。在步骤s206中，类似于参考图8a至图8c所描述的步骤s106中的处理，用于背部电极的背部金属层37形成在半导体衬底23的背部上。这些步骤可带来衬底产品。

将参考图16a至图16c描述步骤s207。图16a是示出根据本实施例的方法中的主要步骤的平面图。图16b是沿着图16a中所示的线xvib-xivb截取的横截面图。图16c是示出激光条的平面图。步骤s207制备激光条ldb。激光条ldb是通过沿着劈开线使衬底产品分离成具有用于量子级联激光器11b的第一端面e1f和第二端面e2f的激光条ldb来制作的。在本实施方式中，第一端面e1f和第二端面e2f各自具有劈开面。激光条ldb包括各自用于量子级联激光器11b的器件部分sect的阵列。器件部分sect被布置在第二轴ax2的方向上。如图2中所示，每个器件部分sect包括激光器结构13、钝化膜31(高比电阻区15)和金属层17，并且还包括厚电极35和背部金属层37。激光器结构13和钝化膜31连续地延伸超出器件部分sect之间的边界。激光器结构13具有被顺序地布置在第一轴ax1的方向上的第一区13a、第二区13b、第三区13c和第四区13d。第一区13a包括第一端面e1f，并且第四区13d包括第二端面e2f。高比电阻区15在第二区13b与第三区13c之间的边界处具有阶梯15d。阶梯15d在第二轴ax2的方向上连续延伸超出器件部分sect的边界。高比电阻区15被设置在第一区13a、第二区13b和第三区13c上。金属层17被设置在第三区13c和第四区13d上，并且与第四区13d的外延表面接触。激光器结构13包括半导体衬底23、半导体台面25和覆盖层25g。半导体台面25被安装在半导体衬底23的主表面23a上，并且覆盖层25g被安装在半导体台面25上。半导体台面25包括芯层25a，并且具体地，包括上半导体层25b、下半导体区25c和接触层25d。半导体台面25在第一轴ax1的方向上延伸。在此实施例中，激光器结构13还包括嵌入半导体台面25和覆盖层25g的嵌入区27。

在依次在激光条ldb的第一端面e1f上形成介电膜19和金属反射膜21之后，激光条ldb被分离成各自用于量子级联激光器11b的半导体芯片。这些步骤可使量子级联激光器11b完成。

将参考图17a至图17d描述步骤s208。图17a和图17b是各自示出根据该实施例的方法中的主要步骤的示意图。图17c和图17d是各自示出根据该实施例的方法中的主要步骤的示意图。在步骤s208中，介电膜19和金属反射膜21依次形成在如此制备的激光条ldb的第一端面e1f上。如图17a和图17b中所示，介电膜19形成在激光条ldb的第一端面e1f上。在本实施例中，使用沉积设备d1ep沉积介电膜19。沉积设备d1ep向第一端面e1f供应用于介电膜19的原材料的焊剂f1。原材料的焊剂f1在激光条ldb的上面和下面旁边错过第一端面e1f，使得在位于上面上的钝化膜31和金属层17上形成用于介电膜19的沉积材料，并且从第一端面e1f连续地延伸到下面上的背部金属层37。用于介电膜19的沉积材料在高比电阻区15的水平差15d和凹部15h的边缘处终止。此后，如图10c和图10d中所示，金属反射膜21形成在第一端面e1f上的介电膜19上。在本实施例中，使用沉积设备d2ep沉积金属反射膜21。沉积设备d2ep向第一端面e1f供应用于金属反射膜21的原材料的焊剂f2。材料焊剂f1在激光条ldb的上面和下面旁边错过第一端面e1f，使得金属反射膜21的沉积材料既形成在外延表面上的钝化膜31上和金属层17上且从第一端面e1f连续地延伸到下面上的背部金属层37上。金属反射膜21的沉积材料在高比电阻区15的水平差15d和凹部15h的边缘处终止。

如图11a中所示，量子级联激光器11b被管芯接合。如从上面参考图2的描述看到的，根据本实施例的量子级联激光器11b在第一端面e1f和金属层17上具有在管芯接合步骤中与焊料材料45接触的介电膜19和金属反射膜21，但是具有不与焊料材料45接触的厚电极35和半导体台面25的导电半导体。

制作量子级联激光器11b的方法可在第一端面e1f上形成介电膜19和金属反射膜21。用于介电膜19的沉积材料不仅形成在第一端面e1f上而且形成在第一区13a上的高电阻区15(钝化膜31)上，因为在膜形成期间，用于介电膜19的焊剂在旁边错过第一端面e1f以沿着激光条ldb的上面和下面行进。类似地，用于金属反射膜21的沉积材料在膜形成期间不仅形成在激光条ldb的第一端面e1f上而且形成在高比电阻区15(钝化膜31)上，因为用于金属反射薄膜21的焊剂在旁边错过第一端面e1f以沿着第一区13a行进。用于形成介电膜19和金属反射膜21的工艺的次序在介电膜19上提供金属反射膜21。发明人的观察结果示出，用于介电膜19的沉积材料在第一区13上的高比电阻区15上与在激光条ldb的第一端面e1f上相比具有小厚度。在激光条ldb上的高比电阻区15中，介电膜19可将金属反射膜21与激光条ldb的半导体隔开，并且激光条ldb的台阶15d可使金属反射膜21与金属层17分开。

用于制作半导体激光器的方法具有如下主要步骤：制备具有器件部分sect的阵列的激光条ldb；向激光条ldb的第一端面e1f供应用于介电膜19的原材料的焊剂f1；以及在已沉积介电膜19之后，向第一端面e1f供应用于金属反射膜21的原材料的焊剂f2。激光条ldb包括激光器结构13和设置在第一区13a上的高比电阻区15。激光器结构13包括具有第一端面e1f的第一区13a、第二区13b、第三区13c和台阶15d。器件部分sect中的每一个包括设置在激光器结构13的第三区13c上的金属层17q。第一区13a、第二区13b和第三区13c被顺序地布置在第一轴ax1的方向上并且在与第一轴ax1的方向交叉的第二轴ax2的方向上延伸。台阶15d在第二轴ax2的方向上延伸并且位于第一区13a与第二区13b之间的边界处。高比电阻区15在第二轴ax2的方向上延伸。

上述描述示出上述实施例可提供具有能够经由端面上的金属反射膜避免短路的结构的量子级联激光器。根据上述实施例的发光设备可包括该量子级联激光器。提供了用于制作根据上述实施例的量子级联激光器的方法，所述量子级联激光器具有可防止端面上的金属反射膜借此引起短路的结构。

在本发明的优选实施例中描述并图示本发明的原理后，本领域的技术人员应了解的是，在不脱离此类原理的情况下，可在布置和细节上修改本发明。我们因此要求保护落入权利要求的精神和范围内的所有修改和变化。