感应耦合等离子体刻蚀InP分析与14xxnm泵浦激光器制作.pdfVIP

感应耦合等离子体刻蚀InP研究与14xxnm泵浦激光器制作 摘要 作者：朱海波 指导老师：李晓良 用f光纤通信密集波分复用技术中的14xxnm泵浦激光器，是拉曼光纤放大器 (Ranall 特性好，电子迁移率高等优点，已被广泛应用于制造光子器件、量子器件和超高速电 子器件等领域。本工作重点研究了InP材料的感应耦合等离子体(ICP)刻蚀12岂， 研究了[CP工艺对InP材料的刻蚀损伤，并将此工艺应用到脊波导半导体激光器的管 采用国产感应耦合等离子体刻蚀设备，以C12／Ar为刻蚀气体，在不同的ICP功 率、直流白偏压、气体成分和流量等刻蚀参数下对(100)InP衬底片进行了’刻蚀。 研究r以上刻蚀参数对刻蚀速率、表面状况、选择比、刻蚀剖面等刻蚀质量指标的影 响。最大刻蚀速率可达1．65pm／min，采用Si3N。掩膜选择比可以达到15以上。优化 的c12含量为30％左右，刻蚀速率处于峰值区，同时刻蚀粗糙度也达到最小值。SEM 观察刻蚀表面清洁，刻蚀轮廓比较理想，刻蚀剖面各向异性佳。 采用ECV和PL测量方法对ICP刻蚀InP材料的表面损伤做了探测和分析。发现 增大直流自偏压或ICP功率会增大n型InP表层的载流子浓度，影响深度可达0 29nl， 为了实现损伤极小的刻蚀，当ICP功率为300W时，直流自偏压应低于一130V；当ICP 功率为200W时，直流自偏压应低于．170V。通过PL分析认为载流子浓度的变化与P 原素缺失有关。 、 将InP的ICP刻蚀工艺应用到激光器脊波导的制作中，制作了不同腔长的14xxllm 脊波导激光器。经测试激光器导通电压为0．5V，串联电阻1．8f2，室温脉冲条件p蝴 值电流为50～75mA，阈值电流密度约为1．5KA／cm2，激射功率可大于25roW，激射 波长为1．4439m。 奉工作为化合物半导体器件工艺平台开展其它材料的ICP刻蚀工艺打下了基础。 激光器制作工艺具有一定普遍性，为工艺平台完善了激光器器件工艺流程。 关键7-．-半导体激光器，InP，干法刻蚀，感应耦合等离子体，损伤，脊波导 of of PlasmaEtchoflnPandFabrication StudyInductivelyCoupled 14xxnmlaserdiodes pump HaiboZhU Directed Li by Xiaoliang Abstract 1 4xxllm laser thecoreofRarnan callbe pumpdiodes(LD’S)are amplifiers(RA)．They HSeinfibercommunicationswitha kindof111一V indium，a greatmarket．Phosphorus electron and in semiconductor,hashigh mobilitygoodperformance compound luminescence．Ithasbeenused