感應(yīng)耦合等離子體刻蝕InP研究與14xxnm泵浦激光器制作.pdf

1、用于光纖通信密集波分復(fù)用技術(shù)中的14xxnm泵浦激光器，是拉曼光纖放大器(Ramanamplifier，RA)中的核心部件，有著廣闊的應(yīng)用前景；InP基材料具有發(fā)光特性好，電子遷移率高等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于制造光子器件、量子器件和超高速電子器件等領(lǐng)域。本工作重點(diǎn)研究了InP材料的感應(yīng)耦合等離子體(ICP)刻蝕工藝，研究了ICP工藝對(duì)InP材料的刻蝕損傷，并將此工藝應(yīng)用到脊波導(dǎo)半導(dǎo)體激光器的管芯制造中，制作了14xxnm脊波導(dǎo)InAsP/

2、工nGaAsP多量子阱激光器，取得了如下結(jié)果： 采用國(guó)產(chǎn)感應(yīng)耦合等離子體刻蝕設(shè)備，以Cl2/Ar為刻蝕氣體，在不同的ICP功率、直流自偏壓、氣體成分和流量等刻蝕參數(shù)下對(duì)(100)InP襯底片進(jìn)行了刻蝕。研究了以上刻蝕參數(shù)對(duì)刻蝕速率、表面狀況、選擇比、刻蝕剖面等刻蝕質(zhì)量指標(biāo)的影響。最大刻蝕速率可達(dá)1.65μm/min，采用Si3Nx掩膜選擇比可以達(dá)到15以上。優(yōu)化的Cl2含量為30％左右，刻蝕速率處于峰值區(qū)，同時(shí)刻蝕粗糙度也達(dá)到最

3、小值。SEM觀察刻蝕表面清潔，刻蝕輪廓比較理想，刻蝕剖面各向異性佳。 采用ECV和PL測(cè)量方法對(duì)ICP刻蝕InP材料的表面損傷做了探測(cè)和分析。發(fā)現(xiàn)增大直流自偏壓或ICP功率會(huì)增大n型InP表層的載流子濃度，影響深度可達(dá)0.2μm，為了實(shí)現(xiàn)損傷極小的刻蝕，當(dāng)ICP功率為300W時(shí)，直流自偏壓應(yīng)低于-130V；當(dāng)ICP功率為200W時(shí)，直流自偏壓應(yīng)低于-170V。通過PL分析認(rèn)為載流子濃度的變化與P原素缺失有關(guān)。 將InP的