采用选区生长有源区的硅基850nm激光器的制备方法

一种采用选区生长有源区的硅基850nm激光器的制备方法，包括：采用低压MOCVD方法在硅衬底上依次生长第一缓冲层、第二缓冲层、下包层、第一下限制层和第一二氧化硅层；干法刻蚀和湿法刻蚀结合的方法将第一二氧化硅层刻蚀出沟槽；在沟槽中依次生长第二下限制层、下波导层、多量子阱有源区和上波导层；在上波导层和第一二氧化硅层上生长结合层、上限制层、第一上包层和光栅层；将光栅层刻成光栅；在刻成光栅后的光栅层上二次外延第二上包层和接触层；在第二上包层和接触层上刻出脊条；在刻出脊条的第二上包层和接触层及脊条的两侧生长第二二氧化硅层，并在接触层上开电极窗口，溅射钛铂金电极；将硅衬底背面减薄，蒸发金锗镍电极，退火，完成器件的制备。

1.一种采用选区生长有源区的硅基850nm激光器的制备方法，包括以下步骤：步骤1：采用低压MOCVD方法在硅衬底上依次生长第一缓冲层、第二缓冲层、下包层、第一下限制层和第一二氧化硅层；步骤2：采用全息曝光，干法刻蚀和湿法刻蚀结合的方法将第一二氧化硅层刻蚀出沟槽，该沟槽的宽度为200-300nm，深度与第二二氧化硅层的厚度相同；步骤3：采用MOCVD方法在沟槽中依次生长第二下限制层、下波导层、多量子阱有源区和上波导层；步骤4：采用MOCVD方法在上波导层和第一二氧化硅层上生长结合层、上限制层、第一上包层和光栅层；步骤5：采用全息曝光和湿法刻蚀将光栅层刻成光栅；步骤6：采用MOCVD方法，在刻成光栅后的光栅层上二次外延第二上包层和接触层；步骤7：在第二上包层和接触层上刻出脊条；步骤8：采用PECVD方法，在刻出脊条的第二上包层和接触层及脊条的两侧生长第二二氧化硅层，并在接触层上开电极窗口，溅射钛铂金电极；步骤9：将硅衬底背面减薄，蒸发金锗镍电极，退火，完成器件的制备。
2.根据权利要求1所述的采用选区生长有源区的硅基850nm激光器的制备方法，其中第一缓冲层和第二缓冲层的材料为GaAs，上包层的材料为Al_0.5Ga_0.5As，第一下限制层的材料为Al_0.3Ga_0.7As，第二下限制层的材料为Al_0.3Ga_0.7As，下波导层的材料为Al_0.1Ga_0.9As，上波导层的材料为Al_0.1Ga_0.9As，结合层的材料为Al_0.1Ga_0.9As，上限制层的材料为Al_0.3Ga_0.7As，第一上包层的材料为Al_0.5Ga_0.5As，光栅层的材料为In_0.51Ga_0.49P，第二上包层的材料为Al_0.5Ga_0.5As，接触层的材料为GaAs。
3.根据权利要求1所述的采用选区生长有源区的硅基850nm激光器的制备方法，其中硅衬底为n型低阻(001)硅，偏<110>4°。
4.根据权利要求1所述的采用选区生长有源区的硅基850nm激光器的制备方法，其中采用MOCVD的方法，其压力为100mBar，生长第一缓冲层，以叔丁基二氢砷和三乙基镓作为原料，温度为420℃至450℃生长过程中叔丁基二氢砷和三乙基镓的输入摩尔流量比V/III为20至30，生长速率为0.2nm/s至0.4nm/s。
5.根据权利要求1所述的采用选区生长有源区的硅基850nm激光器的制备方法，其中第一缓冲层之外的各层的生长温度为630℃至660℃。
6.根据权利要求1所述的采用选区生长有源区的硅基850nm激光器的制备方法，其中二氧化硅层的厚度为500nm至800nm。
7.根据权利要求1所述的采用选区生长有源区的硅基850nm激光器的制备方法，其中在沟槽内生长的多量子阱有源区包括48个周期的InGaAs/AlGaAs多量子阱。
8.根据权利要求7所述的采用选区生长有源区的硅基850nm激光器的制备方法，其中在沟槽内生长的多量子阱有源区为发光波长在850nm。
9.根据权利要求1所述的采用选区生长有源区的硅基850nm激光器的制备方法，其中生长结合层的速率为0.1-0.5nm/s。