本發(fā)明涉及激光器技術領域，特別是涉及一種基于側向P-I-N結構的電吸收激光器及其制造方法。

背景技術：

隨著云計算，智能家居，虛擬現實VR，大數據等先進技術日益發(fā)展與普及，對數據傳輸網絡容量的要求日益增加，因此對光網絡系統(tǒng)的大容量和低功率損耗提出的更高的要求。在10G-40km、10G-80km、40G-2km SMF傳輸系統(tǒng)中采用電吸收可調制激光器(Electroabsorption Modulated Distributed Feedback Laser，簡寫為：EML)作為主要的信號源，由于Kramers-Kronig色散的原因，EML芯片在折射率的改變與EA調制器的吸收損耗上很難找到平衡點，因此很難達到低的寄生參數(長距離傳輸所需的條件)、低損耗(輸出光功率高)。為了克服這些缺點，現有的方式是在分布式反饋激光器(Distributed Feedback Laser，簡寫為：DFB)和電吸收(Electro Absorption，簡寫為：EA)調制器兩個部分進行兩端調制，但是這種方式有一種很明顯的缺點，因為現有技術采用的是激光器和調制器均采用垂直生長量子阱的方式實現增益信號的銜接，而現有技術中在不同實現場景中，對于兩者生長量子阱所用材料、生長層數上會有不同的需求，這樣會給匹配過程帶來極大的困難，由此帶來的嚴苛的制造工藝給普通的廠商提出了較高生產門檻。另一方面，傳統(tǒng)的調制器由于是采用垂直P-I-N結構，如圖1所示，其供電方式為垂直供電，由于襯底會參與到電流注入過程中去，因此，會造成不可忽視的寄生電容的產生，而影響到調制帶寬。還有一方面，現有技術中采用的垂直P-I-N結構，帶來了可能存在的調制器中量子阱整體高度和激光器中量子阱整體高度兩者之間的不同，從而提高了整個EML的有效電阻，對于EML的長時間高功率工作造成較大的影響。

技術實現要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是對于激光器和調制器兩者生長量子阱所用材料或者生長層數上會有不同的需求，這樣會給匹配過程帶來極大的困難，由此帶來的嚴苛的制造工藝降低了成品率和生產效率。

本發(fā)明進一步要解決的技術問題是傳統(tǒng)的調制器由于是采用垂直P-I-N結構，其供電方式為垂直供電，由于襯底會參與到電流注入過程中去，因此，會造成不可忽視的寄生電容的產生，而影響到調制帶寬。

本發(fā)明采用如下技術方案：

第一方面，本發(fā)明提供了一種基于側向P-I-N結構的電吸收激光器，由調制器和激光器構成，所述調制器和激光器生長于同一襯底上，具體的：

激光器的量子阱區(qū)是由一個或者多個量子阱垂直疊加生長而成；

調制器的量子阱區(qū)是由一個或者多個量子阱側向疊加生長而成，其中，調制器的量子阱區(qū)在垂直方向上的各量子阱寬度和激光器的量子阱區(qū)在垂直方向上的各量子阱疊加高度相同；

調制器的P電極接觸層和N電極接觸層位于所述調制器的量子阱區(qū)的左右兩側，與所述調制器的量子阱區(qū)構成側向P-I-N結構。

優(yōu)選的，所述襯底為n-InP，其中，所述激光器的量子阱區(qū)與所述襯底n-InP之間從下到上依次生長有摻雜InP層、下限制層；

其中，調制器的量子阱區(qū)與所述襯底n-InP之間從下到上依次生長有非摻雜InP層和下限制層；

所述激光器的量子阱區(qū)和所述調制器的量子阱區(qū)之上生長有上限制層和上波導層；

其中，所述摻雜InP層、下限制層、激光器的量子阱區(qū)、上限制層和上波導層在所述襯底上被腐蝕成臺面結構；所述非摻雜InP層、下限制層、調制器的量子阱區(qū)、上限制層和上波導層在所述襯底上被腐蝕成臺面結構。

優(yōu)選的，還包括激光放大器，所述激光放大器和所述調制器以及激光器同樣生長于同一襯底上，具體的：

激光放大器的量子阱區(qū)是由一個或者多個量子阱垂直疊加生長而成，其中，所述激光放大器的量子阱區(qū)和激光器的量子阱區(qū)由同一生長過程形成。

第二方面，本發(fā)明提供了一種基于側向P-I-N結構的電吸收激光器的制造方法，在襯底上完成下限制層的外延生長，所述制造方法包括：

在激光器區(qū)域生長一層或者多層量子阱，構成激光器的量子阱區(qū)；

在調制器區(qū)域生長一層輔助材料，所述輔助材料的高度和激光器的量子阱區(qū)垂直高度相同；

使用光刻在所述輔助材料中，刻出一條或者多條凹槽，所述凹槽的寬度和調制器中所要生成的量子阱的第一層相同、所述凹槽的長度和高度與所述輔助材料的長度和高度分別相同；

在所述一條或者多條凹槽中生長各量子阱的第一層材料；

光刻各第一層材料之間的輔助材料，并生長各量子阱的第二層材料；

在后續(xù)完成激光器區(qū)域和調制器區(qū)域的腐蝕操作并形成臺面后，在所述調制器區(qū)域的臺面兩側分別生長形成P型電極和N型電極。

優(yōu)選的，在襯底上完成下限制層的外延生長之前，所述方法還包括：

在襯底上外延生長InP層；

用掩蔽材料掩蔽調制器區(qū)域；

針對激光器區(qū)域的InP層，利用熱擴散工藝摻雜形成n-InP層；

去除所述掩蔽材料，以便在所述激光器區(qū)域的n-InP層和調制器區(qū)域的InP層上外延生長下限制層。

優(yōu)選的，所述完成激光器區(qū)域和調制器區(qū)域的腐蝕操作并形成臺面之前，所述方法還包括：

所述激光器的量子阱區(qū)和所述調制器的量子阱區(qū)之上生長上限制層和上波導層。

優(yōu)選的，在所述激光器為DFB激光器時，所述方法還包括：

利用電子束在激光器區(qū)域的上波導層上刻蝕出光柵；

在所述激光器區(qū)域和調制器區(qū)域的上波導層上外延生長光柵保護層。

第三方面，本發(fā)明提供了一種基于側向P-I-N結構的電吸收激光器的制造方法，所述電吸收激光器由激光器、調制器和激光放大器串聯(lián)而成，所述制造方法包括：

在激光器區(qū)域、調制器區(qū)域和激光放大器區(qū)域上同時垂直生長一層或者多層量子阱；

在所述激光器區(qū)域和激光放大器區(qū)域上的量子阱表面制作掩膜，并刻蝕掉調制器區(qū)域內的量子阱區(qū)；

在調制器區(qū)域填充一輔助材料，所述輔助材料的高度和激光器的量子阱區(qū)垂直高度相同，所述輔助材料的長度為激光器的量子阱區(qū)與激光放大器的量子阱區(qū)之間距離；

使用光刻在所述輔助材料中，刻出一條或者多條凹槽，所述凹槽的寬度和調制器中所要生成的量子阱的第一層相同、所述凹槽的長度和高度與所述輔助材料的長度和高度分別相同；

在所述一條或者多條凹槽中生長各量子阱的第一層材料；

光刻各第一層材料之間的輔助材料，并生長各量子阱的第二層材料；

其中，第一層材料和第二層材料組合形成一個量子阱；

在后續(xù)完成激光器區(qū)域和調制器區(qū)域的腐蝕操作并形成臺面后，在所述調制器區(qū)域的臺面兩側分別生長形成P型電極和N型電極。

優(yōu)選的，在進行所述量子阱生長之前，所述方法還包括：

在襯底上外延生長InP層；

用掩蔽材料掩蔽調制器區(qū)域；

針對激光器區(qū)域和激光放大器區(qū)域的InP層，利用熱擴散工藝摻雜形成n-InP層；

去除所述掩蔽材料，以便在所述激光器區(qū)域的n-InP層、調制器區(qū)域的InP層和激光放大器區(qū)域的n-InP層上外延生長下限制層。

優(yōu)選的，所述完成激光器區(qū)域和調制器區(qū)域的腐蝕操作并形成臺面之前，所述方法還包括：

所述激光器的量子阱區(qū)和所述調制器的量子阱區(qū)之上生長上限制層和上波導層。

與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明提出并設計了一種調制器的量子阱區(qū)結構，其采用側向堆疊的方式，與常規(guī)的激光器中的垂直生長而成的量子阱區(qū)相比，兩者的量子阱陣列排列方式相互間垂直，從而克服了現有技術中對于兩者生長量子阱所用材料、生長層數上會有不同的需求，這樣會給匹配過程帶來極大的困難，由此帶來的嚴苛的制造工藝降低了成品率和生產效率，本發(fā)明方案從整體上提供了成品率和生產效率。

在本發(fā)明的方案中，調制器由于是采用側向P-I-N結構，其供電方式為側向供電，避免了襯底參與到電流注入過程，因此，可以有效的減少寄生電容的產生，改善調制帶寬。

【附圖說明】

圖1是本發(fā)明實施例提供的一種現有技術中的垂直P-I-N結構的調制器示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的一種基于側向P-I-N結構的電吸收激光器結構示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例提供的一種基于側向P-I-N結構的電吸收激光器中量子阱結構俯視圖；

圖4是本發(fā)明實施例提供的一種基于側向P-I-N結構的電吸收激光器中量子阱結構右視圖；

圖5是本發(fā)明實施例提供的一種側向P-I-N結構的調制器示意圖；

圖6是本發(fā)明實施例提供的一種基于側向P-I-N結構的電吸收激光器的結構示意圖；

圖7是本發(fā)明實施例提供的一種基于側向P-I-N結構的電吸收激光器的結構示意圖；

圖8是本發(fā)明實施例提供的一種基于側向P-I-N結構的電吸收激光器的制造方法流程示意圖；

圖9是本發(fā)明實施例提供的一種基于側向P-I-N結構的電吸收激光器的制造方法流程示意圖；

圖10是本發(fā)明實施例提供的一種基于側向P-I-N結構的電吸收激光器的制造方法流程示意圖；

圖11是本發(fā)明實施例提供的另一種基于側向P-I-N結構的電吸收激光器的制造方法流程示意圖；

圖12是本發(fā)明實施例提供的另一種基于側向P-I-N結構的電吸收激光器的制造方法流程示意圖；

圖13是本發(fā)明實施例提供的一種基于側向P-I-N結構的電吸收激光器的結構示意圖；

圖14是本發(fā)明實施例提供的一種基于側向P-I-N結構的電吸收激光器的結構示意圖；

圖15是本發(fā)明實施例提供的一種基于側向P-I-N結構的電吸收激光器的結構示意圖；

圖16是本發(fā)明實施例提供的一種基于側向P-I-N結構的電吸收激光器的結構示意圖；

圖17是本發(fā)明實施例提供的一種基于側向P-I-N結構的電吸收激光器的結構示意圖；

圖18是本發(fā)明實施例提供的一種基于側向P-I-N結構的電吸收激光器的結構示意圖；

圖19是本發(fā)明實施例提供的一種基于側向P-I-N結構的電吸收激光器的結構示意圖；

圖20是本發(fā)明實施例提供的一種基于側向P-I-N結構的電吸收激光器的結構示意圖；

圖21是本發(fā)明實施例提供的一種基于側向P-I-N結構的電吸收激光器的結構示意圖；

圖22是本發(fā)明實施例提供的一種基于側向P-I-N結構的電吸收激光器的結構示意圖；

圖23是本發(fā)明實施例提供的一種基于側向P-I-N結構的電吸收激光器的結構示意圖；

圖24是本發(fā)明實施例提供的一種基于側向P-I-N結構的電吸收激光器的結構示意圖；

圖25是本發(fā)明實施例提供的一種基于側向P-I-N結構的電吸收激光器的結構示意圖。

【具體實施方式】

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

在本發(fā)明的描述中，術語“內”、“外”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“頂”、“底”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明而不是要求本發(fā)明必須以特定的方位構造和操作，因此不應當理解為對本發(fā)明的限制。

此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。

實施例1:

本發(fā)明實施例1提供了一種基于側向P-I-N結構的電吸收激光器，其中，構成激光器的可以現有的DFB激光器、DBR激光器還可以是其它已知的基于量子阱形成有源區(qū)的激光器類型。如圖2所示，所述基于側向P-I-N結構的電吸收激光器由調制器和激光器構成，所述調制器和激光器生長于同一襯底1上，具體的：

激光器的量子阱區(qū)是由一個或者多個量子阱垂直疊加生長而成；如圖2所示的激光器的量子阱區(qū)結構的俯視圖。

調制器的量子阱區(qū)是由一個或者多個量子阱側向疊加生長而成，其中，調制器的量子阱區(qū)在垂直方向上的各量子阱寬度和激光器的量子阱區(qū)在垂直方向上的各量子阱疊加高度相同；如圖3所示的激光器的量子阱區(qū)結構的俯視圖，如圖4所示的激光器的量子阱區(qū)結構的右視圖。

調制器的P電極接觸層和N電極接觸層位于所述調制器的量子阱區(qū)的左右兩側，與所述調制器的量子阱區(qū)構成側向P-I-N結構，如圖5所示。

本發(fā)明提出并設計了一種調制器的量子阱區(qū)結構，其采用側向堆疊的方式，與常規(guī)的激光器中的垂直生長而成的量子阱區(qū)相比，兩者的量子阱陣列排列方式相互間垂直，從而克服了現有技術中對于兩者生長量子阱所用材料、生長層數上會有不同的需求，這樣會給匹配過程帶來極大的困難，由此帶來的嚴苛的制造工藝降低了成品率和生產效率，本發(fā)明方案從整體上提供了成品率和生產效率。

在本發(fā)明的方案中，調制器由于是采用側向P-I-N結構，其供電方式為側向供電，避免了襯底參與到電流注入過程，因此，可以有效的減少寄生電容的產生，改善調制帶寬。

本實施例1圍繞著發(fā)明點的量子阱區(qū)進行闡述，而作為激光器和調制器，除了所述量子阱區(qū)外，還包含其它結構組成。下面將結合圖6加以闡述，所述襯底1為n-InP，其中，所述激光器的量子阱區(qū)與所述襯底n-InP之間從下到上依次生長有摻雜InP層3、下限制層4；

其中，調制器的量子阱區(qū)與所述襯底n-InP之間從下到上依次生長有非摻雜InP層2和下限制層4；

所述激光器的量子阱區(qū)和所述調制器的量子阱區(qū)之上生長有上限制層7和上波導層8；

其中，所述摻雜InP層3、下限制層4、激光器的量子阱區(qū)5、上限制層7和上波導層8在所述襯底上被腐蝕成臺面結構；所述非摻雜InP層2、下限制層4、調制器的量子阱區(qū)6、上限制層7和上波導層8在所述襯底上被腐蝕成臺面結構，所述臺面結構如圖7所示。

上述提供的結構方案中，為了進一步的達到較好的寄生電容特性，尤其是針對芯片最終需要在襯底底部設置電極的情況(例如：對于激光器來說其采用的供電方式是垂直供電)，對于調制器生成了一層非摻雜InP層2，而激光器生成了一層摻雜的InP(即n-InP)層3，該激光器能夠進行縱向加電，而調制器因為沒有n-InP，沒有形成有效接觸層，無法進行縱向加電，從而為平行加電壓提供保障，避免可能出現的調制器的垂直方向的漏電。

在本發(fā)明實施例1的實現過程中，發(fā)現如實施例1所述結構相比較現有的均采用垂直方式生長，并能夠達到高精度厚度控制情況下，相同增益條件下，經過本發(fā)明實施例所述調制器后的激光功率相比較上述現有情況，光功率會有所下降，因此，為了保證光功率的工業(yè)需求，本發(fā)明實施例還提供了一種優(yōu)選的解決方案，在所述優(yōu)選的解決方案中，所述基于側向P-I-N結構的電吸收激光器除了包含激光器和調制器外，還包括激光放大器，所述激光放大器和所述調制器以及激光器同樣生長于同一襯底上，具體的：

激光放大器的量子阱區(qū)是由一個或者多個量子阱垂直疊加生長而成，其中，所述激光放大器的量子阱區(qū)和激光器的量子阱區(qū)由同一生長過程形成。所述激光放大器和激光器以及調制器構成的具體結構和制造方法將通過后續(xù)具體的實施例，結合相應具體應用場合展開描述。

實施例2:

本發(fā)明實施例提供了一種基于側向P-I-N結構的電吸收激光器的制造方法，本發(fā)明實施例可以用來制作實施例1所述的基于側向P-I-N結構的電吸收激光器。本發(fā)明實施例將圍繞這核心發(fā)明點的在襯底上完成下限制層的外延生長，如圖8所示，所述制造方法包括：

在步驟201中，在激光器區(qū)域生長一層或者多層量子阱，構成激光器的量子阱區(qū)。

在步驟202中，在調制器區(qū)域生長一層輔助材料，所述輔助材料的高度和激光器的量子阱區(qū)垂直高度相同。

在本發(fā)明實施例中，所述輔助材料是一種可以通過光刻形成指定形狀光刻軌跡的材料，例如：SiO2、本領域常用的光刻膠等等。

在步驟203中，使用光刻在所述輔助材料中，刻出一條或者多條凹槽，所述凹槽的寬度和調制器中所要生成的量子阱的第一層相同、所述凹槽的長度和高度與所述輔助材料的長度和高度分別相同。相關參數的界定可參考圖4所示的量子阱區(qū)結構右視圖。

在步驟204中，在所述一條或者多條凹槽中生長各量子阱的第一層材料。

本發(fā)明實施例假設一量子阱是由第一層材料和第二層材料構成的，需要強調的是，本領域技術人能能夠在本實施例公開的基礎上，將類似的側向量子阱生成方案應用到類似三層材料構成一量子阱或者四層材料構成一量子阱的方案，因此，類似構成量子阱層數上改變的方案均歸屬于本發(fā)明的保護范圍內。

在步驟205中，光刻各第一層材料之間的輔助材料，并生長各量子阱的第二層材料。

在步驟206中，在后續(xù)完成激光器區(qū)域和調制器區(qū)域的腐蝕操作并形成臺面后，在所述調制器區(qū)域的臺面兩側分別生長形成P型電極和N型電極。

本發(fā)明提出并設計了一種調制器的量子阱區(qū)結構，其采用側向堆疊的方式，與常規(guī)的激光器中的垂直生長而成的量子阱區(qū)相比，兩者的量子阱陣列排列方式相互間垂直，從而克服了現有技術中對于兩者生長量子阱所用材料、生長層數上會有不同的需求，這樣會給匹配過程帶來極大的困難，由此帶來的嚴苛的制造工藝降低了成品率和生產效率，本發(fā)明方案從整體上提供了成品率和生產效率。

在本發(fā)明的方案中，調制器由于是采用側向P-I-N結構，其供電方式為側向供電，避免了襯底參與到電流注入過程，因此，可以有效的減少寄生電容的產生，改善調制帶寬。

在實施例1中，為了進一步的達到較好的寄生電容特性，尤其是針對芯片最終需要在襯底底部設置電極的情況(例如：對于激光器來說其采用的供電方式是垂直供電)，對于調制器生成了一層非摻雜InP層2，而激光器生成了一層摻雜的InP(即n-InP)層3，該激光器能夠進行縱向加電，而調制器因為沒有n-InP，沒有形成有效接觸層，無法進行縱向加電，從而為平行加電壓提供保障，避免可能出現的調制器的垂直方向的漏電。因此，相對應實施例1的結構，在本發(fā)明實施例2中提供了相應非摻雜InP層2和摻雜的InP層3的生成方法。結合本發(fā)明實施例1，在襯底上完成下限制層的外延生長之前，如圖9所示，所述方法還包括：

在步驟21中，在襯底上外延生長InP層。

在步驟22中，用掩蔽材料掩蔽調制器區(qū)域。

其中，最常用的掩蔽材料是SiO2。

在步驟23中，針對激光器區(qū)域的InP層，利用熱擴散工藝摻雜形成n-InP層。

在步驟24中，去除所述掩蔽材料，以便在所述激光器區(qū)域的n-InP層和調制器區(qū)域的InP層上外延生長下限制層。

在本發(fā)明實施例2中，闡述了與形成本發(fā)明所述量子阱結構相關的方法步驟，而作為適用本發(fā)明實施例2所述量子阱結構生成方法的基于側向P-I-N結構的電吸收激光器，在可適用的方案中，在完成激光器區(qū)域和調制器區(qū)域的腐蝕操作并形成臺面之前，如圖10所示，其制造方法還包括以下步驟：

在步驟25中，所述激光器的量子阱區(qū)和所述調制器的量子阱區(qū)之上生長上限制層和上波導層。

在本發(fā)明實施例2中，闡述了與形成本發(fā)明所述量子阱結構相關的方法步驟，而作為適用本發(fā)明實施例2所述量子阱結構生成方法的基于側向P-I-N結構的電吸收激光器，尤其在所述激光器為DFB激光器的可適用的方案中，如圖10所示，所述方法還包括：

在步驟26中，利用電子束在激光器區(qū)域的上波導層上刻蝕出光柵。

在步驟27中，在所述激光器區(qū)域和調制器區(qū)域的上波導層上外延生長光柵保護層。

實施例3:

在實施例2中提供了一種針對實施例1中由激光器和調制器組成的電吸收激光器結構的量子阱加工方法。在本發(fā)明實施例中，提供了一種基于側向P-I-N結構的電吸收激光器的制造方法，用于完成實施例1的擴展方案中涉及電吸收激光器由激光器、調制器和激光放大器構成的結構中，相應量子阱加工的方法。在本發(fā)明實施例中，所述電吸收激光器由激光器、調制器和激光放大器串聯(lián)而成，如圖11所示，所述制造方法包括以下執(zhí)行步驟：

在步驟301中，在激光器區(qū)域、調制器區(qū)域和激光放大器區(qū)域上同時垂直生長一層或者多層量子阱。

在步驟302中，在所述激光器區(qū)域和激光放大器區(qū)域上的量子阱表面制作掩膜，并刻蝕掉調制器區(qū)域內的量子阱區(qū)。

在步驟303中，在調制器區(qū)域填充一輔助材料，所述輔助材料的高度和激光器的量子阱區(qū)垂直高度相同，所述輔助材料的長度為激光器的量子阱區(qū)與激光放大器的量子阱區(qū)之間距離。

在步驟304中，使用光刻在所述輔助材料中，刻出一條或者多條凹槽，所述凹槽的寬度和調制器中所要生成的量子阱的第一層相同、所述凹槽的長度和高度與所述輔助材料的長度和高度分別相同。

在步驟305中，在所述一條或者多條凹槽中生長各量子阱的第一層材料。

在步驟306中，光刻各第一層材料之間的輔助材料，并生長各量子阱的第二層材料。

其中，第一層材料和第二層材料組合形成一個量子阱。

在步驟307中，在后續(xù)完成激光器區(qū)域和調制器區(qū)域的腐蝕操作并形成臺面后，在所述調制器區(qū)域的臺面兩側分別生長形成P型電極和N型電極。

其中，N型電極的組成部分包括所述N電極接觸層。

在實施例1中，為了進一步的達到較好的寄生電容特性，尤其是針對芯片最終需要在襯底底部設置電極的情況(例如：對于激光器來說其采用的供電方式是垂直供電)，對于調制器生成了一層非摻雜InP層2，而激光器與激光放大器生成了一層摻雜的InP(即n-InP)層3，該激光器與激光放大器能夠進行縱向加電，而調制器因為沒有n-InP，沒有形成有效接觸層，無法進行縱向加電，從而為平行加電壓提供保障，避免可能出現的調制器的垂直方向的漏電。因此，相對應實施例1中擴展方案中的結構，在本發(fā)明實施例3中提供了相應非摻雜InP層2和摻雜的InP層3的生成方法。結合本發(fā)明實施例1，在襯底上完成下限制層的外延生長之前，如圖12所示，在進行所述量子阱生長之前，所述方法還包括：

在步驟31中，在襯底上外延生長InP層。

在步驟32中，用掩蔽材料掩蔽調制器區(qū)域。

在步驟33中，針對激光器區(qū)域和激光放大器區(qū)域的InP層，利用熱擴散工藝摻雜形成n-InP層。

在步驟34中，去除所述掩蔽材料，以便在所述激光器區(qū)域的n-InP層、調制器區(qū)域的InP層和激光放大器區(qū)域的n-InP層上外延生長下限制層。

在本發(fā)明實施例3中，闡述了與形成本發(fā)明所述量子阱結構相關的方法步驟，而作為適用本發(fā)明實施例3所述量子阱結構生成方法的基于側向P-I-N結構的電吸收激光器，在可適用的方案中，在完成激光器區(qū)域和調制器區(qū)域的腐蝕操作并形成臺面之前，其制造方法還包括：

所述激光器的量子阱區(qū)和所述調制器的量子阱區(qū)之上生長上限制層和上波導層。

實施例4:

在介紹了上述多種基于側向P-I-N結構的電吸收激光器及其制造方法后，本發(fā)明實施例將結合其中由激光器、調制器和激光放大器構成電吸收激光器的方式，并通過一個較為完整的制造過程，將上述各實施例中相關擴展方案的實現銜接起來。在本實施例中，激光器具體采用了DFB，在其他實現方式中也可以采用DBR激光器等等，均可采用本實施例方案實現，在此不一一贅述。本實施例方案具體闡述如下：

在步驟401中，采用低壓金屬有機源化學汽相沉淀法(low-pressure Metal Organic Chemical Vapor Deposition，簡寫為：LP-MOCVD)，在經過清洗的摻(S)n-InP襯底1的平面上，順次進行一次處延生長厚度為4um非摻雜InP緩沖層(InP-buffer)，如圖13所示。

在步驟402中，利用等離子體增強化學氣相淀積技術(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，簡寫為PECVD)生長一層SiO2作為掩蔽，利用光刻顯影技術和RIE刻蝕技術，去掉激光器區(qū)域3和光方大器區(qū)域4的SiO2掩蔽(如圖14所示)，DFB區(qū)域的長度為400um，調制器EA區(qū)域的長度為300um，激光放大(Semiconductor Optical Amplifier，簡寫為SOA)區(qū)域的長度為60um。因為非滲雜In-P層載流子太少，利用熱擴散工藝對DFB區(qū)域和SOA區(qū)域的InP進行摻雜行成n-InP(即n-InP層3)，與襯底1相同，而調制區(qū)的InP沒有摻雜(即InP層2)，作背面電極時，DFB區(qū)域和SOA區(qū)域能進行縱向加電，而調制器EA因為沒有n-InP，沒有形成有效接觸層，無法進行縱向加電，從而為平行加電壓提供保障。

在步驟403中，嚴格清洗晶元片后，依次外延下限制層4，激光器多量子阱層5，如圖15所示。經過計算，量子阱(Quantum Well，簡寫為：QW)中的源層InGaAsP(即實施例2中量子阱的第一層材料)的厚度為10nm，隔層(即實施例2中量子阱的第二層材料)的厚度為5nm，激射峰值設定在1.47um，量子阱的個數為14個。

在步驟404中，利用PECVD生長一層SiO2，利用光刻顯影技術和RIE刻蝕技術，去掉EA區(qū)域的SiO2，激光器區(qū)域和光放器區(qū)域留下一個寬度為5um SiO2作為掩蔽如圖16所示，利用等離子刻蝕技術將EA區(qū)域與無SiO2掩蔽遮擋區(qū)域的量子阱層去掉如圖17所示，去掉SiO2掩蔽后，激光器區(qū)和光放大器區(qū)域形成一個矩形波導結構如圖18所示。

在步驟405中，利用對接生長法生長調制器多量子阱層(即第一多量子阱層6)，量子阱的材料成分與激光器量子阱材料成分相同，量子阱的個數為8個，如圖19所示。

在本實施例中，可以看到調制器的量子阱個數為8個，激光器的量子阱為14個，按照現有技術均采用垂直生長的話，若調制器的量子阱高度和激光器的量子阱高度在生長過程中有絲毫的差距，則構成量子阱區(qū)的各量子阱的誤差堆疊到一起，將會帶來光功率的極大損耗。

除此以外，本現有技術中采用的垂直P-I-N結構，帶來了可能存在的調制器中量子阱整體高度和激光器中量子阱整體高度兩者之間的不同，從而提高了整個EML的有效電阻，對于EML的長時間高功率工作造成較大的影響。

而本發(fā)明各實施例提出的側向P-I-N結構，并結合相應的量子阱結構，有效的改善了上述EML有效電阻被提高的問題。

在步驟406中，依次外延上限制層7和上波導層8。利用電子束刻蝕技術只在激光器區(qū)域上波導層(即第二上波導層8)刻蝕出光柵，為了得到1550nm波長的光，光柵的等效折射率n為3.21，光柵周期為241.433nm。完成光柵制做后，再外延一層InP保護光柵層9，如圖20所示，其中，圖21為激光器端面作為視角的結構示意圖。

在步驟407中，PECVD生長SiO2作掩蔽層，光刻出約2um的激光器、調制器和光放大器條形，用化學腐蝕形成寬1.5um高2um的臺面。腐蝕液的成分為飽和溴水：氫溴酸：去離子水，腐蝕形成緩坡臺面，如圖22所示。

在步驟408中，在DFB和SOA區(qū)域，用SiO2作為臺面掩蔽，選擇生長半絕緣InP層，厚度600nm，去掉SiO2掩蔽重新生長，光刻加干法刻蝕保留臺面與調制區(qū)的掩蔽層，利用選擇性摻雜技術對激光區(qū)和光放大器區(qū)域的半絕緣InP進行摻雜行成p-InP，如圖23所示。重復上這種方法，在激光區(qū)區(qū)域形成p-InP層10，n-InP層11(厚1.4um)，p-InP層12(厚1.7um)，在縱向形成P-N-P結構。

在步驟409中，對調制器的摻雜的深度要遠大于激光器，如圖24所示(隱藏了激光放大器區(qū)域)在SiO2臺面上生長半絕緣InP，并通過選擇性摻雜形成p-InP層14和n-InP層15，對有源區(qū)上面的InP層16不進行摻雜。

在步驟410中，最后生長一層InGaAs作為電極接觸層11。分別對激光器區(qū)和調制器區(qū)域的頂層InGaAs進行不同的摻雜。激光器區(qū)形成p-InGaAs層13，調制器兩邊分別為n-InGaAs層18和p-InGaAs層17，從而形成側向P-I-N結，如圖25所示。

利用P-I-N結構降低調制器的寄生電容，增加傳輸帶寬，在調制器端集成SOA光放大器，彌補調制器對出光功率的吸收，增加出光功率。工作方式，高頻的信號源加載在調制器端，調制器加負電壓，激光器DFB和光放大器SOA加正電壓，通過調整DFB與SOA注入電流的比例，可以克服傳統(tǒng)單個EML芯片光功率損耗過大的缺點。

值得說明的是，上述裝置和系統(tǒng)內的模塊、單元之間的信息交互、執(zhí)行過程等內容，由于與本發(fā)明的處理方法實施例基于同一構思，具體內容可參見本發(fā)明方法實施例中的敘述，此處不再贅述。

本領域普通技術人員可以理解實施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬件來完成，該程序可以存儲于一計算機可讀存儲介質中，存儲介質可以包括：只讀存儲器(ROM，Read Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、磁盤或光盤等。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。