一种具有抗反射功能的eml芯片结构及制备方法
技术领域
1.本发明属于半导体激光器芯片制备技术领域，涉及一种具有抗反射功能的eml芯片结构及制备方法。
背景技术：
2.互联网上数据流量的爆炸式增长导致了对更高速度光学系统的强烈需求，这对光通信技术提出了更高的要求的更大的挑战。因此就需要开发更高速的传输系统，其中，电吸收调制激光器（eml）扮演了重要的角色。电吸收调制激光器（eml）结合了分布式反馈（dfb）激光器优异的单模性能和电吸收调制器 eam 的高调制效率，与（dfb）激光二极管（ld）（eml）集成的电吸收调制器（eam）因其高速和易用性而被广泛中长距离的光发射器。eml的工作原理是在无外电场时，调制光波长处于eam吸收曲线外，光信号几乎无损失地通过eam；在施加一定电场后，eam的吸收曲线向长波长移动，调制光波长产生强烈吸收，从而实现对激光的开关控制。由于 eam 的量子阱（qw）吸收层中的空穴堆积效应，eml频率啁啾随着eam光输出功率的增加而增加，从而影响光功率。其次是光在eam中的反射，会引起相应的光扰动，高速率调制时，会对边模抑制比、吸收曲线和光功率造成影响。因此，对于eml来说，如何降低啁啾和减小光反射是提高激光器性能的重要指标。
技术实现要素：
3.本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种具有抗反射功能的eml芯片结构及制备方法，能够有效减端面光反射，降低eml激光器的啁啾效应，实现更远距离传输的需求。
4.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：一种具有抗反射功能的eml芯片结构，包括：n面电极、高反射镀膜层、抗反射镀膜层、导电覆盖层、inp衬底、dfb量子阱、eam量子阱、光栅层、光栅覆盖层、dfb光源电极、eam吸收电极、光隔离区电极、第一隔离区、第二隔离区和第三隔离区；从下至上依次堆叠的n面电极、inp衬底、光栅层、光栅覆盖层和导电覆盖层；所述n面电极、高反射镀膜层、抗反射镀膜层和导电覆盖层形成一个封闭的空间；所述高反射镀膜层和抗反射镀膜层相对设立；所述n面电极和导电覆盖层设置在高反射镀膜层和抗反射镀膜层的之间，且相互远离的两端；所述dfb量子阱和eam量子阱位于inp衬底上；所述dfb量子阱上设有光栅层，所述光栅覆盖层覆盖在dfb量子阱上；所述导电覆盖层覆盖在光栅覆盖层上；所述dfb光源电极、eam吸收电极和光隔离区电极设置在导电覆盖层的上表面；所述第一隔离区、第二隔离区和第三隔离区位于导电覆盖层的内部。
5.本发明的进一步改进在于：dfb量子阱的材料为ingaasp；所述dfb量子阱位于inp衬底上，具体为：在inp衬底
采用mocvd生长技术得到dfb量子阱；生长温度为600-800度；所述光栅覆盖层的厚度100-200nm。
6.第一隔离区位于导电覆盖层的上表面的中间；第二隔离区和第三隔离区位于光隔离区电极的左右两边。
7.还包括对接区；所述对接区位于dfb量子阱和eam量子阱之间；还包括siyox掩膜层，所述siyox掩膜层覆盖在光栅覆盖层上；使用光刻技术对siyox掩膜层和光栅覆盖层的一端进行刻蚀，使用湿法刻蚀加干法刻蚀刻蚀到dfb量子阱底部停止，得到第一刻蚀区；在第一刻蚀区中使用mocvd选择性区域生长技术，生长eam量子阱；对eam量子阱和dfb量子阱的交界处上方的siyox掩膜层进行刻蚀，同时将dfb量子阱和eam量子阱接触区域进行刻蚀得到第二刻蚀区，在第二刻蚀区生成ingaasp，形成对接区。
8.eam量子阱为双势垒结构拉伸应变量子阱；所述eam量子阱包括势垒和势阱；所述势垒包括长波长势垒和短波长势垒，长波长势垒为1150-1250nm，短波长势垒为1050-1150nm；生长结构依次为势阱，短波长势垒，长波长势垒循环结构；其中势垒为压应力，应力范围 0.1%~ 0.5%，势阱为拉伸应力，应力范围为-0.2%~-0.7%。
9.导电覆盖层覆盖在光栅覆盖层上，具体为：将剩余的siyox掩膜层进行刻蚀掉，并在光栅覆盖层上使用mocvd生长导电覆盖层；所述siyox掩膜层中的x/y的区间范围为1.5~2。
10.一种具有抗反射功能的eml芯片的制备方法，包括：在inp衬底上采用mocvd生长技术得到dfb量子阱，并采用光刻技术在dfb量子阱上刻蚀出光栅层，在光栅层上采用mocvd生长技术得到光栅覆盖层；在光栅覆盖层上生成siyox掩膜层，使用光刻技术对siyox掩膜层和光栅覆盖层的一端进行刻蚀，使用湿法刻蚀加干法刻蚀刻蚀到dfb量子阱底部停止，得到第一刻蚀区；在第一刻蚀区中使用mocvd选择性区域生长技术，生长eam量子阱；使用湿法刻蚀将剩余的siyox掩膜层刻蚀掉，使用mocvd生长导电覆盖层；使用光刻技术和湿法刻蚀在导电覆盖层上刻蚀出第一隔离区、第二隔离区和第三隔离区；在第一隔离区、第二隔离区和第三隔离区进行mocvd选择性区域生长半绝缘inp层，形成电隔离区；或在第一隔离区、第二隔离区和第三隔离区注入气体原子，形成光隔离区；使用金属化技术在导电覆盖层上表面形成整面电极，使用光刻技术和剥离技术对整面电极进行剥离，得到dfb光源电极、eam吸收电极和光隔离区电极；使用金属化技术在inp衬底的下表面形成n面电极；使用镀膜技术在dfb量子阱一侧制作高反射镀膜层，在eam量子阱的一侧形成抗反射镀膜层。
11.还包括使用湿法刻蚀对eam量子阱和dfb量子阱的交界处上方的siyox掩膜层进行刻蚀，同时使用光刻技术将dfb量子阱和eam量子阱接触区域进行刻蚀得到第二刻蚀区，在第二刻蚀区生成ingaasp，形成对接区。
12.siyox掩膜层中的x/y的区间范围为1.5~2；所述dfb量子阱的生长温度为600-800度；所述光栅覆盖层的厚度100-200nm。
13.对接区的生长材料的波长为1000-1200nm；所述半绝缘inp层的材料为半绝缘材料，所述半绝缘材料为cr、ru、fe、ti掺杂的inp材料，掺杂范围为5e17~2e18；气体原子为h2、ar2和o2，掺杂范围为8e17~2e9；
所述eam量子阱为双势垒结构拉伸应变量子阱；eam量子阱包括势垒和势阱；所述势垒包括长波长势垒和短波长势垒，长波长势垒为1150-1250nm，短波长势垒为1050-1150nm；生长结构依次为势阱，短波长势垒，长波长势垒循环结构；其中势垒为压应力，应力范围 0.1%~ 0.5%，势阱为拉伸应力，应力范围为-0.2%~-0.7%。
14.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明使用光隔离区电极可以有效地吸收反射光，可以达到优秀的抗反射效果；通过在隔离区加反向电压，作用在eam量子阱上后持续吸收掉反射光，减小了光扰动，并吸收光生空穴引起的电荷堆积，增强激光器的抗反射特性。
15.进一步的，本发明采用eam量子阱为双势垒结构拉伸应变量子阱，采用双势垒拉伸应变吸收层来减少 eam 的啁啾而不牺牲消光比特性，在eam的量子阱结构中引入足够的不对称性改变了势阱中电子和空穴在电场作用下的波函数，从而通过吸收峰的猝灭和吸收边的红移有效地降低啁啾。
附图说明
16.为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
17.图1为本发明实施例的一种抗反射功能的eml芯片的俯视图；图2为本发明实施例的dfb量子阱和eam量子阱采用直接对接的示意图；图3为本发明实施例的dfb量子阱和eam量子阱采用间接对接的示意图；图4为本发明实施例的生成dfb量子阱、光栅层和光栅覆盖层的结构示意图；图5为本发明实施例生成第一刻蚀区的结构示意图；图6为本发明实施例生成eam量子阱的结构示意图；图7为本发明实施例生成对接区的结构示意图。
18.其中，1-inp衬底，2-n面电极，3-dfb量子阱，4-eam量子阱，5-光栅层，6-导电覆盖层，7-对接区，8-dfb光源电极，9-第一隔离区，10-eam吸收电极，11-第二隔离区，12-第三隔离区，13-光栅覆盖层，14-高反射镀膜层，15-抗反射镀膜层，16-第一刻蚀区，17-第二刻蚀区，18-光隔离区电极。
具体实施方式
19.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
20.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
22.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
23.此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
24.在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.下面结合附图对本发明做进一步详细描述：参见图1、图2和图3，本发明公布了一种具有抗反射功能的eml芯片结构，包括：n面电极2、高反射镀膜层14、抗反射镀膜层15、导电覆盖层6、inp衬底1、dfb量子阱3、eam量子阱4、光栅层5、光栅覆盖层13、dfb光源电极8、eam吸收电极10、光隔离区电极18、第一隔离区9、第二隔离区11和第三隔离区12；从下至上依次堆叠的n面电极2、inp衬底1、光栅层5、光栅覆盖层13和导电覆盖层6；n面电极2、高反射镀膜层14、抗反射镀膜层15和导电覆盖层6形成一个封闭的空间；高反射镀膜层14和抗反射镀膜层15相对设立；所述n面电极2和导电覆盖层6设置在高反射镀膜层14和抗反射镀膜层15的之间，且相互远离的两端；dfb量子阱3和eam量子阱4位于inp衬底1上；dfb量子阱3上设有光栅层5，光栅覆盖层13覆盖在dfb量子阱3上；导电覆盖层6覆盖在光栅覆盖层13上；dfb光源电极8、eam吸收电极10和光隔离区电极18设置在导电覆盖层6的上表面；第一隔离区9、第二隔离区11和第三隔离区12位于导电覆盖层6的内部。
26.dfb量子阱3的材料为ingaasp；所述dfb量子阱3位于inp衬底1上，具体为：在inp衬底1采用mocvd生长技术得到dfb量子阱3；生长温度为600-800度；所述光栅覆盖层13的厚度100-200nm。
27.第一隔离区9位于导电覆盖层6的上表面的中间；第二隔离区11和第三隔离区12位于光隔离区电极18的左右两边。
28.还包括对接区7；所述对接区7位于dfb量子阱3和eam量子阱4之间；还包括siyox掩膜层，所述siyox掩膜层覆盖在光栅覆盖层13上；使用光刻技术对siyox掩膜层和光栅覆盖层13的一端进行刻蚀，使用湿法刻蚀加干法刻蚀刻蚀到dfb量子阱3底部停止，得到第一刻
蚀区16；在第一刻蚀区16中使用mocvd选择性区域生长技术，生长eam量子阱4；对eam量子阱4和dfb量子阱3的交界处上方的siyox掩膜层进行刻蚀，同时将dfb量子阱3和eam量子阱4接触区域进行刻蚀得到第二刻蚀区17，在第二刻蚀区17生成ingaasp，形成对接区7。
29.eam量子阱4为双势垒结构拉伸应变量子阱；eam量子阱4包括势垒和势阱；所述势垒包括长波长势垒和短波长势垒，长波长势垒为1150-1250nm，短波长势垒为1050-1150nm；生长结构依次为势阱，短波长势垒，长波长势垒循环结构；其中势垒为压应力，应力范围 0.1%~ 0.5%，势阱为拉伸应力，应力范围为-0.2%~-0.7%。
30.导电覆盖层6覆盖在光栅覆盖层13上，具体为：将剩余的siyox掩膜层进行刻蚀掉，并在光栅覆盖层13上使用mocvd生长导电覆盖层6；所述siyox掩膜层中的x/y的区间范围为1.5~2。
31.一种具有抗反射功能的eml芯片的制备方法，包括：在inp衬底1上采用mocvd沉积生长dfb量子阱3，所用材料为ingaasp，生长温度600-800度；采用光刻技术，在dfb量子阱3上刻蚀出光栅层5，在光栅层5上采用mocvd生长技术得到光栅覆盖层13，生长厚度100-200nm。
32.使用气相沉积在光栅覆盖层13上生成siyox掩膜，x/y介于1.5~2，使用光刻技术对siyox掩膜层和光栅覆盖层13的一端进行刻蚀，使用湿法刻蚀加干法刻蚀刻蚀到dfb量子阱3底部停止，得到第一刻蚀区16。
33.在第一刻蚀区16中使用mocvd选择性区域生长技术，生长eam量子阱4；eam量子阱采用双势垒结构拉伸应变量子阱。eam量子阱4包括势垒和势阱；势垒采用两种波长的势垒，一长一短。长波长势垒1150-1250nm，短波长势垒1050-1150nm。生长结构依次为势阱，短波长势垒，长波长势垒循环结构，势阱势垒循环数为4-10次。其中势垒为压应力，应力范围 0.1%~ 0.5%，势阱为拉伸应力，应力范围为-0.2%~-0.7%。生长完eam量子阱后，即完成直接对接。
34.使用湿法刻蚀将剩余的siyox掩膜层刻蚀掉，使用mocvd生长导电覆盖层6；使用光刻技术和湿法刻蚀在导电覆盖层6上刻蚀出第一隔离区9、第二隔离区11和第三隔离区12；在第一隔离区9、第二隔离区11和第三隔离区12进行mocvd选择性区域生长半绝缘inp层，形成电隔离区，半绝缘inp层的材料为半绝缘材料，所使用的半绝缘材料为cr、ru、fe、ti掺杂的inp材料，掺杂范围为5e17~2e18；或在第一隔离区9、第二隔离区11和第三隔离区12注入气体原子h2、ar2，o2，掺杂范围为8e17~2e9，形成光隔离区。
35.使用金属化技术在导电覆盖层6上表面形成整面电极，使用光刻技术和剥离技术对整面电极进行剥离，得到dfb光源电极8、eam吸收电极10和光隔离区电极18；使用金属化技术在inp衬底1的下表面形成n面电极2；使用镀膜技术在dfb量子阱3一侧制作高反射镀膜层14，在eam量子阱4的一侧形成抗反射镀膜层15。
36.还包括：使用湿法刻蚀对eam量子阱4和dfb量子阱3的交界处上方的siyox掩膜层进行刻蚀，同时使用光刻技术将dfb量子阱3和eam量子阱4接触区域进行刻蚀得到第二刻蚀区17，在第二刻蚀区17生成ingaasp，波长为1000-1200nm。形成对接区7。
37.使用光隔离区电极可以有效地吸收反射光，可以达到优秀的抗反射效果；其次使用双势垒拉应力量子阱，采用双势垒拉伸应变吸收层来减少 eam 的啁啾而不牺牲消光比特性，在eam的量子阱结构中引入足够的不对称性改变了势阱中电子和空穴在电场作用下
的波函数，从而通过吸收峰的猝灭和吸收边的红移有效地降低啁啾。整个过程只需要制作电极，或在量子阱生长过程中加入长短波长势垒，生长拉伸应变的势阱和压缩应变的势垒即可，工艺操作简单，效果显著。
38.以下结合附图和具体工艺步骤对本发明的具体方法进行进行如下详细说明：实施例1：参见图4、图5和图6，在inp衬底1上采用mocvd生长dfb量子阱3，所用材料为ingaasp，生长温度750度；采用光刻技术，在dfb量子阱上刻蚀出光栅层5，在光栅层5上采用mocvd生长技术得到光栅覆盖层13，生长厚度150nm。
39.在光栅覆盖层13上生成siyox掩膜层，x/y = 2，使用光刻技术对siyox掩膜层和光栅覆盖层13的一端进行刻蚀，使用湿法刻蚀加干法刻蚀刻蚀到dfb量子阱3底部停止，得到第一刻蚀区16；在第一刻蚀区16中使用mocvd选择性区域生长技术，生长eam量子阱4；在第一刻蚀区16中使用mocvd选择性区域生长技术，生长eam量子阱4；eam量子阱采用双势垒结构拉伸应变量子阱。eam量子阱4包括势垒和势阱；势垒采用两种波长的势垒，一长一短。长波长势垒1200nm，短波长势垒1100nm。生长结构依次为势阱，短波长势垒，长波长势垒循环结构，势阱势垒循环数为8次。其中势垒包括长波长势垒和短波长势垒为压应力，应力范围 0.3%，势阱为拉伸应力，应力范围为-0.45%。生长完eam量子阱后，即完成直接对接。
40.使用湿法刻蚀将剩余的siyox掩膜层刻蚀掉，使用mocvd生长导电覆盖层6；使用光刻技术和湿法刻蚀在导电覆盖层6上刻蚀出第一隔离区9、第二隔离区11和第三隔离区12；在第一隔离区9、第二隔离区11和第三隔离区12进行mocvd选择性区域生长半绝缘inp层，形成电隔离区，半绝缘inp层的材料为半绝缘材料，所使用的半绝缘材料为cr掺杂的inp材料，掺杂范围为9e17。
41.使用金属化技术在导电覆盖层6上表面形成整面电极，使用光刻技术和剥离技术对整面电极进行剥离，得到dfb光源电极8、eam吸收电极10和光隔离区电极18；使用金属化技术在inp衬底1的下表面形成n面电极2；使用镀膜技术在dfb量子阱3一侧制作高反射镀膜层14，在eam量子阱4的一侧形成抗反射镀膜层15。
42.根据实验数据，在光隔离区电极上加-0~2v电压时得出抗反射率效果可以达到传统无隔离区电极eml激光器芯片的1.35倍；而采用的双势垒拉伸应变量子阱eam，与传统eml激光器芯片相比，啁啾已经减少到传统激光器的10%。
43.实施例2在inp衬底1上采用mocvd生长dfb量子阱3，所用材料为ingaasp，生长温度750度；采用光刻技术，在dfb量子阱上刻蚀出光栅层5，在光栅层5上采用mocvd生长技术得到光栅覆盖层13，生长厚度150nm。
44.在光栅覆盖层13上生成siyox掩膜层，x/y = 2，使用光刻技术对siyox掩膜层和光栅覆盖层13的一端进行刻蚀，使用湿法刻蚀加干法刻蚀刻蚀到dfb量子阱3底部停止，得到第一刻蚀区16；在第一刻蚀区16中使用mocvd选择性区域生长技术，生长eam量子阱4；参见图4、图5和图7，在第一刻蚀区16中使用mocvd选择性区域生长技术，生长eam量子阱4；eam量子阱采用双势垒结构拉伸应变量子阱。eam量子阱4包括势垒和势阱；势垒采用两种波长的势垒，一长一短。长波长势垒1200nm，短波长势垒1100nm。生长结构依次为势
阱，短波长势垒，长波长势垒循环结构，势阱势垒循环数为8次。其中势垒包括长波长势垒和短波长势垒为压应力，应力范围 0.3%，势阱为拉伸应力，应力范围为-0.45%。生长完成后，使用湿法刻蚀对eam量子阱4和dfb量子阱3的交界处上方的siyox掩膜层进行刻蚀，同时使用光刻技术将dfb量子阱3和eam量子阱4接触区域进行刻蚀得到第二刻蚀区17，在第二刻蚀区17生成ingaasp，波长为1200nm，形成对接区7。
45.使用湿法刻蚀将剩余的siyox掩膜层刻蚀掉，使用mocvd生长导电覆盖层6；使用光刻技术和湿法刻蚀在导电覆盖层6上刻蚀出第一隔离区9、第二隔离区11和第三隔离区12；在第一隔离区9、第二隔离区11和第三隔离区12进行mocvd选择性区域生长半绝缘inp层，形成电隔离区，半绝缘inp层的材料为半绝缘材料，所使用的半绝缘材料为cr掺杂的inp材料，掺杂范围为9e17。
46.使用金属化技术在导电覆盖层6上表面形成整面电极，使用光刻技术和剥离技术对整面电极进行剥离，得到dfb光源电极8、eam吸收电极10和光隔离区电极18；使用金属化技术在inp衬底1的下表面形成n面电极2；使用镀膜技术在dfb量子阱3一侧制作高反射镀膜层14，在eam量子阱4的一侧形成抗反射镀膜层15。
47.根据实验数据得出在光隔离区电极上加-0~2v电压时，抗反射率效果可以达到传统无隔离区电极eml激光器芯片的1.25倍；而采用的双势垒拉伸应变量子阱eam，与传统eml激光器芯片相比，啁啾已经减少到传统激光器的15%。
48.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术领域
1.本发明属于半导体激光器芯片制备技术领域，涉及一种具有抗反射功能的eml芯片结构及制备方法。
背景技术：
2.互联网上数据流量的爆炸式增长导致了对更高速度光学系统的强烈需求，这对光通信技术提出了更高的要求的更大的挑战。因此就需要开发更高速的传输系统，其中，电吸收调制激光器（eml）扮演了重要的角色。电吸收调制激光器（eml）结合了分布式反馈（dfb）激光器优异的单模性能和电吸收调制器 eam 的高调制效率，与（dfb）激光二极管（ld）（eml）集成的电吸收调制器（eam）因其高速和易用性而被广泛中长距离的光发射器。eml的工作原理是在无外电场时，调制光波长处于eam吸收曲线外，光信号几乎无损失地通过eam；在施加一定电场后，eam的吸收曲线向长波长移动，调制光波长产生强烈吸收，从而实现对激光的开关控制。由于 eam 的量子阱（qw）吸收层中的空穴堆积效应，eml频率啁啾随着eam光输出功率的增加而增加，从而影响光功率。其次是光在eam中的反射，会引起相应的光扰动，高速率调制时，会对边模抑制比、吸收曲线和光功率造成影响。因此，对于eml来说，如何降低啁啾和减小光反射是提高激光器性能的重要指标。
技术实现要素：
3.本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种具有抗反射功能的eml芯片结构及制备方法，能够有效减端面光反射，降低eml激光器的啁啾效应，实现更远距离传输的需求。
4.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：一种具有抗反射功能的eml芯片结构，包括：n面电极、高反射镀膜层、抗反射镀膜层、导电覆盖层、inp衬底、dfb量子阱、eam量子阱、光栅层、光栅覆盖层、dfb光源电极、eam吸收电极、光隔离区电极、第一隔离区、第二隔离区和第三隔离区；从下至上依次堆叠的n面电极、inp衬底、光栅层、光栅覆盖层和导电覆盖层；所述n面电极、高反射镀膜层、抗反射镀膜层和导电覆盖层形成一个封闭的空间；所述高反射镀膜层和抗反射镀膜层相对设立；所述n面电极和导电覆盖层设置在高反射镀膜层和抗反射镀膜层的之间，且相互远离的两端；所述dfb量子阱和eam量子阱位于inp衬底上；所述dfb量子阱上设有光栅层，所述光栅覆盖层覆盖在dfb量子阱上；所述导电覆盖层覆盖在光栅覆盖层上；所述dfb光源电极、eam吸收电极和光隔离区电极设置在导电覆盖层的上表面；所述第一隔离区、第二隔离区和第三隔离区位于导电覆盖层的内部。
5.本发明的进一步改进在于：dfb量子阱的材料为ingaasp；所述dfb量子阱位于inp衬底上，具体为：在inp衬底
采用mocvd生长技术得到dfb量子阱；生长温度为600-800度；所述光栅覆盖层的厚度100-200nm。
6.第一隔离区位于导电覆盖层的上表面的中间；第二隔离区和第三隔离区位于光隔离区电极的左右两边。
7.还包括对接区；所述对接区位于dfb量子阱和eam量子阱之间；还包括siyox掩膜层，所述siyox掩膜层覆盖在光栅覆盖层上；使用光刻技术对siyox掩膜层和光栅覆盖层的一端进行刻蚀，使用湿法刻蚀加干法刻蚀刻蚀到dfb量子阱底部停止，得到第一刻蚀区；在第一刻蚀区中使用mocvd选择性区域生长技术，生长eam量子阱；对eam量子阱和dfb量子阱的交界处上方的siyox掩膜层进行刻蚀，同时将dfb量子阱和eam量子阱接触区域进行刻蚀得到第二刻蚀区，在第二刻蚀区生成ingaasp，形成对接区。
8.eam量子阱为双势垒结构拉伸应变量子阱；所述eam量子阱包括势垒和势阱；所述势垒包括长波长势垒和短波长势垒，长波长势垒为1150-1250nm，短波长势垒为1050-1150nm；生长结构依次为势阱，短波长势垒，长波长势垒循环结构；其中势垒为压应力，应力范围 0.1%~ 0.5%，势阱为拉伸应力，应力范围为-0.2%~-0.7%。
9.导电覆盖层覆盖在光栅覆盖层上，具体为：将剩余的siyox掩膜层进行刻蚀掉，并在光栅覆盖层上使用mocvd生长导电覆盖层；所述siyox掩膜层中的x/y的区间范围为1.5~2。
10.一种具有抗反射功能的eml芯片的制备方法，包括：在inp衬底上采用mocvd生长技术得到dfb量子阱，并采用光刻技术在dfb量子阱上刻蚀出光栅层，在光栅层上采用mocvd生长技术得到光栅覆盖层；在光栅覆盖层上生成siyox掩膜层，使用光刻技术对siyox掩膜层和光栅覆盖层的一端进行刻蚀，使用湿法刻蚀加干法刻蚀刻蚀到dfb量子阱底部停止，得到第一刻蚀区；在第一刻蚀区中使用mocvd选择性区域生长技术，生长eam量子阱；使用湿法刻蚀将剩余的siyox掩膜层刻蚀掉，使用mocvd生长导电覆盖层；使用光刻技术和湿法刻蚀在导电覆盖层上刻蚀出第一隔离区、第二隔离区和第三隔离区；在第一隔离区、第二隔离区和第三隔离区进行mocvd选择性区域生长半绝缘inp层，形成电隔离区；或在第一隔离区、第二隔离区和第三隔离区注入气体原子，形成光隔离区；使用金属化技术在导电覆盖层上表面形成整面电极，使用光刻技术和剥离技术对整面电极进行剥离，得到dfb光源电极、eam吸收电极和光隔离区电极；使用金属化技术在inp衬底的下表面形成n面电极；使用镀膜技术在dfb量子阱一侧制作高反射镀膜层，在eam量子阱的一侧形成抗反射镀膜层。
11.还包括使用湿法刻蚀对eam量子阱和dfb量子阱的交界处上方的siyox掩膜层进行刻蚀，同时使用光刻技术将dfb量子阱和eam量子阱接触区域进行刻蚀得到第二刻蚀区，在第二刻蚀区生成ingaasp，形成对接区。
12.siyox掩膜层中的x/y的区间范围为1.5~2；所述dfb量子阱的生长温度为600-800度；所述光栅覆盖层的厚度100-200nm。
13.对接区的生长材料的波长为1000-1200nm；所述半绝缘inp层的材料为半绝缘材料，所述半绝缘材料为cr、ru、fe、ti掺杂的inp材料，掺杂范围为5e17~2e18；气体原子为h2、ar2和o2，掺杂范围为8e17~2e9；
所述eam量子阱为双势垒结构拉伸应变量子阱；eam量子阱包括势垒和势阱；所述势垒包括长波长势垒和短波长势垒，长波长势垒为1150-1250nm，短波长势垒为1050-1150nm；生长结构依次为势阱，短波长势垒，长波长势垒循环结构；其中势垒为压应力，应力范围 0.1%~ 0.5%，势阱为拉伸应力，应力范围为-0.2%~-0.7%。
14.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明使用光隔离区电极可以有效地吸收反射光，可以达到优秀的抗反射效果；通过在隔离区加反向电压，作用在eam量子阱上后持续吸收掉反射光，减小了光扰动，并吸收光生空穴引起的电荷堆积，增强激光器的抗反射特性。
15.进一步的，本发明采用eam量子阱为双势垒结构拉伸应变量子阱，采用双势垒拉伸应变吸收层来减少 eam 的啁啾而不牺牲消光比特性，在eam的量子阱结构中引入足够的不对称性改变了势阱中电子和空穴在电场作用下的波函数，从而通过吸收峰的猝灭和吸收边的红移有效地降低啁啾。
附图说明
16.为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
17.图1为本发明实施例的一种抗反射功能的eml芯片的俯视图；图2为本发明实施例的dfb量子阱和eam量子阱采用直接对接的示意图；图3为本发明实施例的dfb量子阱和eam量子阱采用间接对接的示意图；图4为本发明实施例的生成dfb量子阱、光栅层和光栅覆盖层的结构示意图；图5为本发明实施例生成第一刻蚀区的结构示意图；图6为本发明实施例生成eam量子阱的结构示意图；图7为本发明实施例生成对接区的结构示意图。
18.其中，1-inp衬底，2-n面电极，3-dfb量子阱，4-eam量子阱，5-光栅层，6-导电覆盖层，7-对接区，8-dfb光源电极，9-第一隔离区，10-eam吸收电极，11-第二隔离区，12-第三隔离区，13-光栅覆盖层，14-高反射镀膜层，15-抗反射镀膜层，16-第一刻蚀区，17-第二刻蚀区，18-光隔离区电极。
具体实施方式
19.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
20.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
22.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
23.此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
24.在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.下面结合附图对本发明做进一步详细描述：参见图1、图2和图3，本发明公布了一种具有抗反射功能的eml芯片结构，包括：n面电极2、高反射镀膜层14、抗反射镀膜层15、导电覆盖层6、inp衬底1、dfb量子阱3、eam量子阱4、光栅层5、光栅覆盖层13、dfb光源电极8、eam吸收电极10、光隔离区电极18、第一隔离区9、第二隔离区11和第三隔离区12；从下至上依次堆叠的n面电极2、inp衬底1、光栅层5、光栅覆盖层13和导电覆盖层6；n面电极2、高反射镀膜层14、抗反射镀膜层15和导电覆盖层6形成一个封闭的空间；高反射镀膜层14和抗反射镀膜层15相对设立；所述n面电极2和导电覆盖层6设置在高反射镀膜层14和抗反射镀膜层15的之间，且相互远离的两端；dfb量子阱3和eam量子阱4位于inp衬底1上；dfb量子阱3上设有光栅层5，光栅覆盖层13覆盖在dfb量子阱3上；导电覆盖层6覆盖在光栅覆盖层13上；dfb光源电极8、eam吸收电极10和光隔离区电极18设置在导电覆盖层6的上表面；第一隔离区9、第二隔离区11和第三隔离区12位于导电覆盖层6的内部。
26.dfb量子阱3的材料为ingaasp；所述dfb量子阱3位于inp衬底1上，具体为：在inp衬底1采用mocvd生长技术得到dfb量子阱3；生长温度为600-800度；所述光栅覆盖层13的厚度100-200nm。
27.第一隔离区9位于导电覆盖层6的上表面的中间；第二隔离区11和第三隔离区12位于光隔离区电极18的左右两边。
28.还包括对接区7；所述对接区7位于dfb量子阱3和eam量子阱4之间；还包括siyox掩膜层，所述siyox掩膜层覆盖在光栅覆盖层13上；使用光刻技术对siyox掩膜层和光栅覆盖层13的一端进行刻蚀，使用湿法刻蚀加干法刻蚀刻蚀到dfb量子阱3底部停止，得到第一刻
蚀区16；在第一刻蚀区16中使用mocvd选择性区域生长技术，生长eam量子阱4；对eam量子阱4和dfb量子阱3的交界处上方的siyox掩膜层进行刻蚀，同时将dfb量子阱3和eam量子阱4接触区域进行刻蚀得到第二刻蚀区17，在第二刻蚀区17生成ingaasp，形成对接区7。
29.eam量子阱4为双势垒结构拉伸应变量子阱；eam量子阱4包括势垒和势阱；所述势垒包括长波长势垒和短波长势垒，长波长势垒为1150-1250nm，短波长势垒为1050-1150nm；生长结构依次为势阱，短波长势垒，长波长势垒循环结构；其中势垒为压应力，应力范围 0.1%~ 0.5%，势阱为拉伸应力，应力范围为-0.2%~-0.7%。
30.导电覆盖层6覆盖在光栅覆盖层13上，具体为：将剩余的siyox掩膜层进行刻蚀掉，并在光栅覆盖层13上使用mocvd生长导电覆盖层6；所述siyox掩膜层中的x/y的区间范围为1.5~2。
31.一种具有抗反射功能的eml芯片的制备方法，包括：在inp衬底1上采用mocvd沉积生长dfb量子阱3，所用材料为ingaasp，生长温度600-800度；采用光刻技术，在dfb量子阱3上刻蚀出光栅层5，在光栅层5上采用mocvd生长技术得到光栅覆盖层13，生长厚度100-200nm。
32.使用气相沉积在光栅覆盖层13上生成siyox掩膜，x/y介于1.5~2，使用光刻技术对siyox掩膜层和光栅覆盖层13的一端进行刻蚀，使用湿法刻蚀加干法刻蚀刻蚀到dfb量子阱3底部停止，得到第一刻蚀区16。
33.在第一刻蚀区16中使用mocvd选择性区域生长技术，生长eam量子阱4；eam量子阱采用双势垒结构拉伸应变量子阱。eam量子阱4包括势垒和势阱；势垒采用两种波长的势垒，一长一短。长波长势垒1150-1250nm，短波长势垒1050-1150nm。生长结构依次为势阱，短波长势垒，长波长势垒循环结构，势阱势垒循环数为4-10次。其中势垒为压应力，应力范围 0.1%~ 0.5%，势阱为拉伸应力，应力范围为-0.2%~-0.7%。生长完eam量子阱后，即完成直接对接。
34.使用湿法刻蚀将剩余的siyox掩膜层刻蚀掉，使用mocvd生长导电覆盖层6；使用光刻技术和湿法刻蚀在导电覆盖层6上刻蚀出第一隔离区9、第二隔离区11和第三隔离区12；在第一隔离区9、第二隔离区11和第三隔离区12进行mocvd选择性区域生长半绝缘inp层，形成电隔离区，半绝缘inp层的材料为半绝缘材料，所使用的半绝缘材料为cr、ru、fe、ti掺杂的inp材料，掺杂范围为5e17~2e18；或在第一隔离区9、第二隔离区11和第三隔离区12注入气体原子h2、ar2，o2，掺杂范围为8e17~2e9，形成光隔离区。
35.使用金属化技术在导电覆盖层6上表面形成整面电极，使用光刻技术和剥离技术对整面电极进行剥离，得到dfb光源电极8、eam吸收电极10和光隔离区电极18；使用金属化技术在inp衬底1的下表面形成n面电极2；使用镀膜技术在dfb量子阱3一侧制作高反射镀膜层14，在eam量子阱4的一侧形成抗反射镀膜层15。
36.还包括：使用湿法刻蚀对eam量子阱4和dfb量子阱3的交界处上方的siyox掩膜层进行刻蚀，同时使用光刻技术将dfb量子阱3和eam量子阱4接触区域进行刻蚀得到第二刻蚀区17，在第二刻蚀区17生成ingaasp，波长为1000-1200nm。形成对接区7。
37.使用光隔离区电极可以有效地吸收反射光，可以达到优秀的抗反射效果；其次使用双势垒拉应力量子阱，采用双势垒拉伸应变吸收层来减少 eam 的啁啾而不牺牲消光比特性，在eam的量子阱结构中引入足够的不对称性改变了势阱中电子和空穴在电场作用下
的波函数，从而通过吸收峰的猝灭和吸收边的红移有效地降低啁啾。整个过程只需要制作电极，或在量子阱生长过程中加入长短波长势垒，生长拉伸应变的势阱和压缩应变的势垒即可，工艺操作简单，效果显著。
38.以下结合附图和具体工艺步骤对本发明的具体方法进行进行如下详细说明：实施例1：参见图4、图5和图6，在inp衬底1上采用mocvd生长dfb量子阱3，所用材料为ingaasp，生长温度750度；采用光刻技术，在dfb量子阱上刻蚀出光栅层5，在光栅层5上采用mocvd生长技术得到光栅覆盖层13，生长厚度150nm。
39.在光栅覆盖层13上生成siyox掩膜层，x/y = 2，使用光刻技术对siyox掩膜层和光栅覆盖层13的一端进行刻蚀，使用湿法刻蚀加干法刻蚀刻蚀到dfb量子阱3底部停止，得到第一刻蚀区16；在第一刻蚀区16中使用mocvd选择性区域生长技术，生长eam量子阱4；在第一刻蚀区16中使用mocvd选择性区域生长技术，生长eam量子阱4；eam量子阱采用双势垒结构拉伸应变量子阱。eam量子阱4包括势垒和势阱；势垒采用两种波长的势垒，一长一短。长波长势垒1200nm，短波长势垒1100nm。生长结构依次为势阱，短波长势垒，长波长势垒循环结构，势阱势垒循环数为8次。其中势垒包括长波长势垒和短波长势垒为压应力，应力范围 0.3%，势阱为拉伸应力，应力范围为-0.45%。生长完eam量子阱后，即完成直接对接。
40.使用湿法刻蚀将剩余的siyox掩膜层刻蚀掉，使用mocvd生长导电覆盖层6；使用光刻技术和湿法刻蚀在导电覆盖层6上刻蚀出第一隔离区9、第二隔离区11和第三隔离区12；在第一隔离区9、第二隔离区11和第三隔离区12进行mocvd选择性区域生长半绝缘inp层，形成电隔离区，半绝缘inp层的材料为半绝缘材料，所使用的半绝缘材料为cr掺杂的inp材料，掺杂范围为9e17。
41.使用金属化技术在导电覆盖层6上表面形成整面电极，使用光刻技术和剥离技术对整面电极进行剥离，得到dfb光源电极8、eam吸收电极10和光隔离区电极18；使用金属化技术在inp衬底1的下表面形成n面电极2；使用镀膜技术在dfb量子阱3一侧制作高反射镀膜层14，在eam量子阱4的一侧形成抗反射镀膜层15。
42.根据实验数据，在光隔离区电极上加-0~2v电压时得出抗反射率效果可以达到传统无隔离区电极eml激光器芯片的1.35倍；而采用的双势垒拉伸应变量子阱eam，与传统eml激光器芯片相比，啁啾已经减少到传统激光器的10%。
43.实施例2在inp衬底1上采用mocvd生长dfb量子阱3，所用材料为ingaasp，生长温度750度；采用光刻技术，在dfb量子阱上刻蚀出光栅层5，在光栅层5上采用mocvd生长技术得到光栅覆盖层13，生长厚度150nm。
44.在光栅覆盖层13上生成siyox掩膜层，x/y = 2，使用光刻技术对siyox掩膜层和光栅覆盖层13的一端进行刻蚀，使用湿法刻蚀加干法刻蚀刻蚀到dfb量子阱3底部停止，得到第一刻蚀区16；在第一刻蚀区16中使用mocvd选择性区域生长技术，生长eam量子阱4；参见图4、图5和图7，在第一刻蚀区16中使用mocvd选择性区域生长技术，生长eam量子阱4；eam量子阱采用双势垒结构拉伸应变量子阱。eam量子阱4包括势垒和势阱；势垒采用两种波长的势垒，一长一短。长波长势垒1200nm，短波长势垒1100nm。生长结构依次为势
阱，短波长势垒，长波长势垒循环结构，势阱势垒循环数为8次。其中势垒包括长波长势垒和短波长势垒为压应力，应力范围 0.3%，势阱为拉伸应力，应力范围为-0.45%。生长完成后，使用湿法刻蚀对eam量子阱4和dfb量子阱3的交界处上方的siyox掩膜层进行刻蚀，同时使用光刻技术将dfb量子阱3和eam量子阱4接触区域进行刻蚀得到第二刻蚀区17，在第二刻蚀区17生成ingaasp，波长为1200nm，形成对接区7。
45.使用湿法刻蚀将剩余的siyox掩膜层刻蚀掉，使用mocvd生长导电覆盖层6；使用光刻技术和湿法刻蚀在导电覆盖层6上刻蚀出第一隔离区9、第二隔离区11和第三隔离区12；在第一隔离区9、第二隔离区11和第三隔离区12进行mocvd选择性区域生长半绝缘inp层，形成电隔离区，半绝缘inp层的材料为半绝缘材料，所使用的半绝缘材料为cr掺杂的inp材料，掺杂范围为9e17。
46.使用金属化技术在导电覆盖层6上表面形成整面电极，使用光刻技术和剥离技术对整面电极进行剥离，得到dfb光源电极8、eam吸收电极10和光隔离区电极18；使用金属化技术在inp衬底1的下表面形成n面电极2；使用镀膜技术在dfb量子阱3一侧制作高反射镀膜层14，在eam量子阱4的一侧形成抗反射镀膜层15。
47.根据实验数据得出在光隔离区电极上加-0~2v电压时，抗反射率效果可以达到传统无隔离区电极eml激光器芯片的1.25倍；而采用的双势垒拉伸应变量子阱eam，与传统eml激光器芯片相比，啁啾已经减少到传统激光器的15%。
48.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
再多了解一些
本文用于企业家、创业者技术爱好者查询，结果仅供参考。
