高可靠性的蚀刻小面光子器件的制作方法_3

文档序号:9454981阅读:来源:国知局
说明,然而应当理解可根据下面权利要求书所述那样作出多种变化和修改而不脱离其真实精神和范围。
【主权项】
1.一种光子器件,包括: 基板; 在所述基板上的半导体结构; 保护层;以及 金属化层; 所述半导体结构包括: 顶表面; 位于所述顶表面之下的有源层; 位于所述有源层之下的被覆区; 至少一个蚀刻小面,定义所述半导体结构的至少一个侧面;以及 至少一个蚀刻壁,定义所述半导体结构的其余侧面; 其中,所述侧面形成于包括所述有源层的所述半导体结构的第一部分上,并且所述半导体结构的第二部分横向地延伸越过所述侧面; 其中,所述保护层是沉积的介电材料的单一连续层,完全覆盖了除所述半导体结构的所述顶表面上由所述保护层所定义的触点窗之外的所述半导体结构的所述侧面和所述顶表面, 其中,所述触点窗与所述侧面隔开并且并不延伸到所述侧面; 其中,所述金属化层完全覆盖所述触点窗并且延伸到所述保护层之上以完全密封住所述触点窗; 其中,所述沉积的介电材料的单一连续层也在所述基板上延伸并且在所述至少一个蚀刻小面的750nm之内完全覆盖所述基板。2.如权利要求1所述的光子器件,其中, 所述至少一个蚀刻小面是通过干蚀处理而形成的。3.如权利要求1所述的光子器件,其中, 所述基板是InP。4.如权利要求1所述的光子器件,其中, 所述基板是GaAs。5.如权利要求1所述的光子器件,其中, 所述基板是GaN。6.如权利要求1所述的光子器件,其中, 所述器件是激光器。7.如权利要求6所述的光子器件,其中, 所述激光器是脊形激光器。8.如权利要求7所述的光子器件,其中, 所述脊形激光器包括具有顶表面和多个侧面的脊, 其中,所述触点窗位于所述脊顶表面处,以及 其中,所述保护层完全覆盖除所述触点窗之外的所述脊顶表面和侧面中的每一个。9.如权利要求1所述的光子器件,其中, 所述器件是电吸附调制器。10.如权利要求1所述的光子器件,其中, 所述器件是半导体光学放大器。11.如权利要求1所述的光子器件,其中, 所述保护层是由二氧化硅形成。12.如权利要求1所述的光子器件,其中, 所述基板具有离所述至少一个蚀刻小面不小于约750nm的单片化边沿,以及 其中,所述保护层完全覆盖在所述至少一个蚀刻小面和所述单片化边沿之间的所述基板。13.如权利要求1所述的光子器件,其中, 所述保护层完全覆盖横向地延伸越过所述侧面的所述半导体结构的所述第二部分的顶表面。14.如权利要求1所述的光子器件,还包括: 位于所述有源层之上的第二被覆区。15.如权利要求14所述的光子器件,还包括: 位于所述第二被覆区之上的覆盖层, 所述触点窗露出所述半导体结构的所述顶表面上的所述覆盖层的至少一部分。16.如权利要求15所述的光子器件,其中, 所述金属化层是至少部分地形成于所述覆盖层的所述露出的部分上。17.如权利要求1所述的光子器件,还包括: 触点,形成于与所述半导体结构相反的所述基板的底表面上。18.一种用于制造光子器件的过程,包括: 在基板的顶表面上形成包括有源层的半导体结构; 干蚀所述半导体结构以形成具有至少一个小面的激光器; 用保护层覆盖所述激光器和所述至少一个小面; 在所述保护层中打开一触点窗;以及 沉积一金属层以覆盖所述触点窗并电接触所述激光器。19.如权利要求18所述的过程,其中, 所述基板是由下列之一形成的:InP ;GaAs ;和GaN。20.如权利要求18所述的过程,其中, 在基板的顶表面上形成半导体结构包括: 在所述基板的所述顶表面上沉积第一包覆层; 在所述第一包覆层上沉积所述有源层;以及 在所述有源层上沉积第二包覆层。21.如权利要求20所述的过程,其中, 所述第一包覆层和所述第二包覆层是由InP形成的。22.如权利要求20所述的过程,其中, 所述有源层是由AlInGaAs形成的。23.如权利要求20所述的过程,其中, 在基板的顶表面上形成半导体结构还包括: 在所述第二包覆层的顶表面上沉积覆盖层。24.如权利要求23所述的过程,其中, 所述覆盖层是由InGaAs形成的。25.如权利要求23所述的过程,还包括: 在所述覆盖层的顶表面上沉积第一介电层。26.如权利要求25所述的过程,其中, 所述第一介电层是由二氧化硅形成的。27.如权利要求25所述的过程,其中, 干蚀所述半导体结构包括: 蚀刻所述半导体结构以形成侧壁和所述至少一个小面;以及 蚀刻所述半导体结构以形成具有顶表面和多个侧面的脊, 其中,所述脊的所述顶表面包括所述覆盖层的顶表面。28.如权利要求27所述的过程,其中, 用保护层覆盖所述激光器和所述至少一个小面包括: 在所述脊的所述顶表面和侧面以及所述侧壁和所述至少一个小面上沉积第二介电层。29.如权利要求28所述的过程,其中, 所述第二介电层是由二氧化硅形成的。30.如权利要求28所述的过程,其中, 所述第二介电层也被沉积在从所述侧壁和所述至少一个小面朝外延伸的所述基板的露出的部分上。31.如权利要求28所述的过程,其中, 在所述保护层中打开一触点窗包括: 在所述脊的所述顶表面的至少一部分上蚀刻所述保护层以露出所述覆盖层的至少一部分并产生所述触点窗。32.如权利要求31所述的过程,其中, 沉积金属层以覆盖所述触点窗包括: 在所述触点窗中沉积金属层以形成用于所述激光器的导电触点。33.如权利要求32所述的过程,其中, 所述金属层是至少部分地由Au形成。34.如权利要求32所述的过程,其中, 所述金属层延伸超越所述触点窗到所述保护层上以密封住所述触点窗。35.如权利要求18所述的过程,还包括: 在与所述半导体结构相反的所述基板的底表面上沉积金属层以形成用于所述激光器的导电触点。36.如权利要求18所述的过程,还包括: 沿着形成于所述基板中的单片化边沿来单片化所述激光器。37.如权利要求36所述的过程,其中, 所述保护层覆盖延伸到所述单片化边沿的所述基板的露出的部分。38.一种用于制造封装的光子器件的方法,包括: 在基板的顶表面上形成包括有源层的半导体结构; 蚀刻所述半导体结构中的至少一个小面; 用介电材料或金属材料的保护层来覆盖至少一个小面处的所述有源层的750nm之内的所述半导体结构的所有表面; 在所述半导体结构的顶表面上形成导电触点; 单片化包括所述半导体结构的所述基板以形成光子器件;以及 在非密封的封装中封装所述光子器件。39.如权利要求38所述的方法,其中, 所述基板是由下列之一形成的:InP ;GaAs ;和GaN。40.如权利要求38所述的方法,其中, 在基板的顶表面上形成半导体结构包括: 在所述基板的所述顶表面上沉积第一包覆层; 在所述第一包覆层上沉积所述有源层;以及 在所述有源层上沉积第二包覆层。41.如权利要求40所述的方法,其中, 所述第一包覆层和所述第二包覆层是由InP形成的。42.如权利要求40所述的方法,其中, 所述有源层是由AlInGaAs形成的。43.如权利要求40所述的方法,其中, 在基板的顶表面上形成半导体结构还包括: 在所述第二包覆层的顶表面上沉积覆盖层。44.如权利要求43所述的方法,其中, 所述覆盖层是由InGaAs形成的。45.如权利要求43所述的方法,还包括: 在所述覆盖层的顶表面上沉积第一介电层。46.如权利要求45所述的方法,其中, 所述第一介电层是由二氧化硅形成的。47.如权利要求45所述的方法,其中, 蚀刻所述半导体结构中的至少一个小面包括: 蚀刻所述半导体结构以形成侧壁和所述至少一个小面;以及 蚀刻所述半导体结构以形成具有顶表面和多个侧面的脊, 其中,所述脊的所述顶表面包括所述覆盖层的顶表面。48.如权利要求47所述的方法,其中, 覆盖所述半导体结构的所有表面包括: 在所述脊的所述顶表面和侧面以及所述侧壁和所述至少一个小面上沉积第二介电层。49.如权利要求48所述的方法,其中, 所述第二介电层是由二氧化硅形成的。50.如权利要求48所述的方法,其中, 所述第二介电层也被沉积在从所述侧壁和所述至少一个小面朝外延伸的所述基板的露出的部分上。51.如权利要求48所述的方法,其中, 在所述半导体结构的顶表面上形成导电触点包括: 在所述脊的所述顶表面的至少一部分上蚀刻所述保护层以露出所述覆盖层的至少一部分并产生所述触点窗。52.如权利要求51所述的方法,其中
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