一种新型结构的激光器芯片及其制作方法与流程

1.本发明涉及激光器芯片技术领域，特别是涉及一种新型结构的激光器芯片及其制作方法。


背景技术：

2.半导体激光器是密集波分复用系统及未来的全光网络的关键器件，在未来人们对网络系统传输速度和容量需求越来越高的现状下其优越性将日益突显。可调谐激光器在调谐范围和窄线宽方面独特的优点吸引了众多科研工作者在结构方面的研究，以调整激光腔内温度、电流等参数从而可以使之发射不同的波长，在可调谐半导体激光器中，主要影响激光器发射波长的是激光器的温度，这就需要半导体激光器具有优良的控温性能。
3.其中，dfb(distributed feedback laser，分布式反馈激光器)半导体激光器内置布拉格光栅，通过调节dfb激光器中的光栅周期可获得不同波长的单纵模，具有高速、窄线宽的工作特性，从而在光通信领域得到了广泛的应用。但在现有技术的dfb激光器结构是在光栅层下层设一层抗蚀层，由此来控制光栅腐蚀深度，但是抗蚀层的加入会导致dfb激光器芯片p极电阻增大从而增大了dfb激光器内部的热效应，导致激光器的温度控制受到影响，且限制了激光器芯片的带宽，从而影响dfb激光器性能。
4.鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是现有技术的dfb激光器芯片使用抗蚀层控制光栅腐蚀深度，但抗蚀层会增大dfb激光器芯片内部的热效应，导致激光器的温度控制受到影响，且限制了激光器芯片的带宽，从而影响dfb激光器性能。
6.本发明采用如下技术方案：
7.第一方面，本发明提供了一种新型结构的激光器芯片，包括光栅层1和生长在所述光栅层1上的一个或多个功能层2；
8.所述光栅层1刻蚀有多个光栅槽11，以形成布拉格光栅，所述光栅槽11下方保留有光栅层1的部分结构；其中，所述光栅槽11是由在所述一个或多个功能层2上光刻图形，并在所述光刻图形位置进行腐蚀得到的。
9.优选的，所述光刻图形为圆形、方形或矩形中的一种。
10.优选的，当所述光刻图形为方形或矩形时，所述光栅槽11为v形槽，所述v形槽的槽内夹角为预设角度。
11.优选的，以所述光栅层1的深度乘以第一预设系数得到预设最大深度，所述光栅槽11的深度不大于预设最大深度。
12.第二方面，本发明提供了一种新型结构的激光器芯片制作方法，预先在光栅层1上生长一个或多个功能层2，方法包括：
13.基于定义好的光刻图形，对各功能层2表面进行刻蚀，刻蚀贯穿所有功能层2，形成
腐蚀槽；
14.从所述腐蚀槽注入腐蚀液，使用所述腐蚀液对所述光栅层1进行腐蚀得到所述光栅槽11。
15.优选的，在所述对各功能层2表面进行刻蚀前，所述方法还包括：
16.根据布拉格光栅的耦合系数需求和所述光栅层1的深度，确定光栅槽11的深度，根据所述光栅槽11的深度，确定所述光刻图形的宽度。
17.优选的，所述根据所述光栅槽11的深度，确定所述光刻图形的宽度，具体包括：
18.以所述光栅槽11的深度乘以第二预设系数得到所述光刻图形的宽度。
19.优选的，当所述光栅层1的材料为inp材料时，所述腐蚀液为盐酸系腐蚀液。
20.优选的，在激光器晶圆上进行激光器芯片的制作，所述方法还包括：
21.所述激光器晶圆上设置有多个激光器芯片，在所述激光器晶圆与激光器芯片接触位置，设置有超声探测器3，所述超声探测器3包括探头31和处理器32，所述超声探测器3的探头31与激光器芯片的光栅层1无缝接触，以探测激光器芯片中光栅槽11的完成度；
22.当根据所述超声探测器3探测得到相应激光器芯片的光栅槽11完整形成，且在所述光栅槽11下方仍保留有光栅层1的部分结构时，所述激光器芯片制作完成且合格。
23.优选的，所述以探测激光器芯片中空洞隔热区域的完成度，具体包括：
24.通过所述探头31向光栅层1方向发出发射波，所述发射波由光栅层1进入腐蚀液时，产生反射，并由所述探头31接收到回波；
25.根据所述探头31发出发射波到接收到回波之间的时间差，确定所述光栅槽11的完成度。
26.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明通过在所述光栅槽的下方仍保留光栅层的部分结构，从而通过保留的部分结构维持激光器芯片的完整性，并为位于光栅层上方的各功能层提供支撑，且光栅层下层无抗蚀层，光栅腐蚀深度不再由抗蚀层控制，而是利用材料可以通过化学腐蚀的方法获得v型槽的特性，通过控制光栅掩膜图形的间距及光栅层材料的厚度来调整光栅腐蚀深度及占空比，从而获得不同耦合系数的光栅，且采用这种方式可实现光栅腐蚀深度一致且均匀性良好。且由于剔除了现有技术中的抗蚀层，从而在形成布拉格光栅结构的同时，降低激光器芯片的内部的热效应，从而提高激光器的带宽和性能。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它的附图。
28.图1是本发明实施例提供的一种现有技术中激光器芯片的剖视图；
29.图2是本发明实施例提供的一种新型结构的激光器芯片的剖视图；
30.图3是本发明实施例提供的一种新型结构的激光器芯片的俯视图；
31.图4是本发明实施例提供的一种新型结构的激光器芯片的剖视图；
32.图5是本发明实施例提供的一种新型结构的激光器芯片的剖视图；
33.图6是本发明实施例提供的一种新型结构的激光器芯片制作方法的流程示意图；
34.图7是本发明实施例提供的一种新型结构的激光器芯片制作方法的流程示意图；
35.图8是本发明实施例提供的一种新型结构的激光器芯片制作方法的流程示意图；
36.图9是本发明实施例提供的一种新型结构的激光器芯片制作方法的流程示意图；
37.图10是本发明实施例提供的一种新型结构的激光器芯片制作方法中超声探测器的架构示意图；
38.图11是本发明实施例提供的一种新型结构的激光器芯片制作方法的流程示意图。
39.在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
40.1、光栅层；11、光栅槽；2、功能层；3、超声探测器；31、探头；32、处理器；4、抗蚀层。
具体实施方式
41.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
42.在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”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，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本发明的限制。
43.本发明中术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
44.此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
45.实施例1:
46.现有技术的dfb激光器芯片如图1所示，使用抗蚀层4控制光栅腐蚀深度，但抗蚀层4会增大dfb激光器芯片内部的热效应，导致激光器的温度控制受到影响，且限制了激光器芯片的带宽，从而影响dfb激光器性能。为了解决此问题，本发明实施例1提供了一种新型结构的激光器芯片，如图2所示，包括光栅层1和生长在所述光栅层1上的一个或多个功能层2；所述光栅层1刻蚀有多个光栅槽11，以形成布拉格光栅，所述光栅槽11下方保留有光栅层1的部分结构；其中，所述光栅槽11是由在所述一个或多个功能层2上光刻图形，并在所述光刻图形位置进行腐蚀得到的。
47.所述功能层2的数量、功能层2的材料和所述光栅层1的材料由本领域技术人员根据激光器芯片的制作和功能需求分析得到，在实际使用中，所述光栅层1的材料可以是inp材料，所述功能层2的数量可以为一层，如在所述光栅层1表面生长一层掩膜层，掩膜层的材料可以是ingaasp材料。在各功能层2的上方还设置有激光器以及相应的电阻、电极等器件。
48.本实施例通过在所述光栅槽11的下方仍保留光栅层1的部分结构，从而通过保留的部分结构维持激光器芯片的完整性，并为位于光栅层1上方的各功能层2提供支撑，且光栅层1下层无抗蚀层，光栅腐蚀深度不再由抗蚀层控制，而是利用inp材料可以通过化学腐蚀的方法获得v型槽的特性，通过控制光栅掩膜图形的间距及光栅层1材料的厚度来调整光
栅腐蚀深度及占空比，从而获得不同耦合系数的光栅，且采用这种方式可实现光栅腐蚀深度一致且均匀性良好。且由于剔除了现有技术中的抗蚀层，从而在形成布拉格光栅结构的同时，降低激光器芯片的内部的热效应，从而提高激光器的带宽和性能。
49.其中，所述光刻图形由本领域技术人员根据经验和激光器芯片的需求分析得到，在实际使用中，所述光刻图形为圆形、方形或矩形中的一种，当所述光刻图形为方形或矩形时，所述光栅槽11为v形槽，所述v形槽的槽内夹角为预设角度；自上向下看，所述芯片呈现如图3所示的布拉格光栅，当所述光刻图形为圆形时，所述光栅槽11为锥形槽，所述锥形槽的圆锥角为预设角度；所述预设角度由腐蚀液的腐蚀特性和所述光栅层1的材料共同决定，如在使用盐酸系腐蚀液对inp材料的光栅层1进行腐蚀时，所述预设角度可以为35
°
，所述盐酸系溶液的一种可选配方为hcl与h3po4，其中hcl与h3po4的占比为1比3。
50.依旧以光刻图形为方形或矩形为例，如图4所示，所述光栅槽11的深度d和光刻图形的宽度w之间具有如下关系：
[0051][0052]
其中，θ为光栅槽11的槽内夹角。所述光刻图形的宽度是指在激光传输方向上对激光器芯片进行纵切所得的光刻图形所对应边的长度，即如图4中的w所在位置。
[0053]
所述光栅槽11的深度又小于光栅层1的厚度，在优选的实施方式中，为了给各功能层2、激光器以及相应的激光器电阻提供足够的支撑力，所述光栅槽11的深度与光栅层1的厚度之间还应具有以下关系：以所述光栅层1的深度乘以第一预设系数得到预设最大深度，所述光栅槽11的深度不大于预设最大深度。其中，所述第一预设系数由本领域技术人员根据激光器芯片的需求分析得到。在可选的实施方式中，所述第一预设系数可以是0.7。
[0054]
在优选的实施方式中，所有功能层2的厚度和小于等于所述光栅层1保留的部分结构的厚度，如图5所示，d1小于等于d2。作为一种更精准的实现，各功能层2的厚度根据光栅槽11的深度分析得到，根据形成所述光栅槽11所需腐蚀液的量和所述光刻图形分析得到，具体的：根据所需腐蚀液的体积、所述光刻图形的面积，确定达到所需腐蚀液体积所需的凹槽深度，以所述凹槽深度作为所有功能层2的厚度和，从而使所述各功能层2在刻蚀掉光刻图形位置后所形成的凹槽恰好用于控制腐蚀液的用量，从而在实际的芯片制作过程中，仅需向所述凹槽内倾倒满凹槽的腐蚀液，即可实现刻蚀得到的光栅槽11深度的控制。
[0055]
基于光栅槽11的深度与光刻图形的宽度之间的关系，从而可根据激光器芯片的需求进行芯片的设计，具体包括：根据激光器芯片的光栅的耦合系数需求，确定光栅槽11的深度以及各光栅槽11之间的间距(即光栅槽11分布的占空比)，根据光栅槽11的深度除以所述第一预设系数，得到光栅层1的厚度，从而进行光栅层1的制作，根据光栅槽11的深度d，计算得到光刻图形的宽度从而在制作光栅层1和各功能层2结束后，进行光刻图形的制作，在该光刻图形中倾倒腐蚀液进行腐蚀即可实现本实施例所述的激光器芯片的制作。从而无需使用抗蚀层进行腐蚀控制，即可得到激光器芯片的布拉格光栅结构，从而降低激光器内部的热效应，增大激光器芯片的带宽，提高激光器芯片的性能。
[0056]
在此需要说明的是，在实际使用中，激光器芯片通常包含多个区域，如包括soa电极区、前光栅区、gain电极区、相位区、后光栅区和coa电极区，本实施例所述的激光器芯片
结构为激光器芯片中相应光栅区的结构，如前光栅区或后光栅区，凡是在激光器芯片中的光栅区使用本发明的，均应包含在本发明所述的保护范围内。
[0057]
实施例2:
[0058]
基于与实施例1同一构思，本发明实施例2还提供了一种新型结构的激光器芯片，如图6所示，包括光栅层1和生长在所述光栅层1上的多个功能层2；所述光栅层1刻蚀有多个光栅槽11，以形成布拉格光栅，所述光栅槽11下方保留有光栅层1的部分结构；其中，所述光栅槽11是由在各功能层2上光刻图形，并在所述光刻图形位置进行腐蚀得到的。其中，在各功能层2上光刻图形，并在所述光刻图形位置进行腐蚀得到，可以是在最上层的一个功能层2光刻图形，并在所述光刻图形位置进行腐蚀多个功能层2得到，也可以是单独针对每一个功能层2光刻图形并进行腐蚀得到，在实际使用中，具体在哪一功能层2上光刻图形并进行刻蚀是由本领域技术人员根据激光器芯片的制作需求分析选择相应功能层2的制作材料，并由制作材料之间的腐蚀或光刻性能差异分析得到的。在实际使用中，也可能在其中的一些功能层2光刻图形，另一些功能层2则由在上层的功能层2上的光刻图形位置刻蚀贯穿得到。
[0059]
在优选的实施方式中，为了给各功能层2提供足够的支撑，各功能层2的厚度和应小于等于所述光栅层1保留的部分结构的厚度，即存在以下关系：
[0060][0061]
其中，d2为所述光栅层1保留的部分结构的厚度，di为第i个功能层2的厚度。
[0062]
作为一种更精准的实现，各功能层2的厚度根据光栅槽11的深度分析得到，根据形成所述光栅槽11所需腐蚀液的量和所述光刻图形分析得到，具体的：根据所需腐蚀液的体积、所述光刻图形的面积，确定达到所需腐蚀液体积所需的凹槽深度，以所述凹槽深度作为各功能层2的厚度和，从而使各功能层2在刻蚀掉光刻图形位置后所形成的凹槽恰好用于控制腐蚀液的用量，从而在实际的芯片制作过程中，仅需向所述凹槽内倾倒满凹槽的腐蚀液，即可实现刻蚀得到的光栅槽11深度的控制。
[0063]
基于光栅槽11的深度与光刻图形的宽度之间的关系，从而可根据激光器芯片的需求进行芯片的设计，具体包括：根据激光器芯片的光栅的耦合系数需求，确定光栅槽11的深度以及各光栅槽11之间的间距(即光栅槽11分布的占空比)，根据光栅槽11的深度除以所述第一预设系数，得到光栅层1的厚度，从而进行光栅层1的制作，根据光栅槽11的深度d，计算得到光刻图形的宽度以及各功能层2的厚度，从而在制作光栅层1和各功能层2结束后，进行光刻图形的制作，在光刻图形位置对各功能层2进行刻蚀得到贯通至光栅层1的凹槽后，在凹槽中倾倒可容纳体积的腐蚀液进行腐蚀即可实现本实施例所述的激光器芯片的制作。从而无需使用抗蚀层进行腐蚀控制，即可得到激光器芯片的布拉格光栅结构。
[0064]
实施例3:
[0065]
本发明实施例提供了一种新型结构的激光器芯片制作方法，可用于制作实施例1所阐述的新型结构的激光器芯片，需要指出的是，本发明实施例重点是针对实质性区别特征关联的方法过程产出，其他的，类似制作电极等过程因为不属于本发明的改进范畴，并且
也属于常规现有技术手段，因此不会在本发明实施例后文中展开阐述。
[0066]
本实施例所提供的一种新型结构的激光器芯片制作方法，如图7所示，预先在光栅层1上生长一个或多个功能层2，方法包括：
[0067]
在步骤201中，基于定义好的光刻图形，对各功能层2表面进行刻蚀，刻蚀贯穿所有功能层2，形成腐蚀槽。
[0068]
在步骤202中，从所述腐蚀槽注入腐蚀液，使用所述腐蚀液对所述光栅层1进行腐蚀得到所述光栅槽11。
[0069]
所述光刻图形的宽度根据光栅槽11的深度确定得到，结合本发明实施例，如图8所示，将进一步融合本实施例中的关联步骤进行相对完整逻辑展示，即在所述对各功能层2表面进行刻蚀前，所述方法还包括：
[0070]
在步骤200中，根据布拉格光栅的耦合系数需求和所述光栅层1的深度，确定光栅槽11的深度，根据所述光栅槽11的深度，确定所述光刻图形的宽度。
[0071]
在实际实现中，光栅槽11的深度和光栅槽11分布的占空比(即各光栅槽11之间的间距)均会影响布拉格光栅的耦合系数，而为了使光栅槽11下方仍保留有光栅层1的部分结构，且该部分结构能够对掩膜层及上方的激光器芯片起到有效的支撑，所述光栅槽11的深度还需根据掩膜层的深度确定，因此根据布拉格光栅的耦合系数需求和所述掩膜层的深度两部分因素，确定光栅槽11的深度，其具体实现过程实际是两部分因素相互权衡的结果，具体的：将光栅层1的厚度乘以第一预设系数，得到预设最大深度，在深度小于等于预设最大深度的范围内，选取多个可选深度值，以每个可选深度值分别作为光栅槽11深度，调整各光栅槽11之间的间距，找到能够满足布拉格光栅的耦合系数需求的光栅槽11深度和间距。
[0072]
所述根据所述光栅槽11的深度，确定所述光刻图形的宽度，具体包括：以所述光栅槽11的深度d乘以第二预设系数k得到所述光刻图形的宽度。其中，所述第二预设系数其中，θ为预设角度。
[0073]
其中，当所述光栅层1的材料为inp材料时，所述腐蚀液为盐酸系腐蚀液。在可选的实施例中，所述盐酸系腐蚀液由hcl和h3po4组成，如由1份hcl和3份h3po4混合得到所述盐酸系腐蚀液。通过控制腐蚀液的腐蚀时间或腐蚀液的浓度和量，实现腐蚀至深度d时停止。
[0074]
本实施例在控制光栅层1上面通过光刻等方法形成掩模图案，并基于光栅层1的inp材料通过化学腐蚀的方法可以得到侧壁倾角特定的v形槽结构这一特性，同时将光栅层1厚度设计为大于腐蚀深度，即可形成图3所示的光栅形貌，且不需要传统dfb中光栅下层的抗蚀层；利用inp v形槽侧壁倾角固定的特性，通过调整掩模版图形宽度，可以得到不同腐蚀深度的v形槽光栅，从而获得任意占空比和不同耦合效率的光栅结构。
[0075]
为了实现对光栅槽11深度的精准控制，还与实际的激光器芯片生产情况相结合，即在实际情况中激光器芯片通常为通过激光器晶圆进行大批量的激光器芯片量产得到的，提供了以下优选的实施方式，即在激光器晶圆上进行激光器芯片的制作，如图9所示，所述方法还包括：
[0076]
在步骤301中，所述激光器晶圆上设置有多个激光器芯片，在所述激光器晶圆与激光器芯片接触位置，设置有超声探测器3，所述超声探测器3包括探头31和处理器32，所述超声探测器3的探头31与激光器芯片的光栅层1无缝接触，以探测激光器芯片中光栅槽11的完
成度。
[0077]
在步骤302中，当根据所述超声探测器3探测得到相应激光器芯片的光栅槽11完整形成，且在所述光栅槽11下方仍保留有光栅层1的部分结构时，所述激光器芯片制作完成且合格。
[0078]
所述激光器晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆；在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能之ic产品(例如，激光器芯片、探测器芯片、驱动器芯片等)。在所述激光器晶圆上，多个激光器芯片呈阵列排布，从而实现激光器芯片的批量生产。
[0079]
如图10所示，所述超声探测器3包括：探头31和相应的处理器32，所述探头31包括超声发送单元和超声接收单元，用于发出发射波和接收回波，所述处理器32用于根据所述探头31反馈的信号处理判断光栅槽11的完成度。
[0080]
其中，每一个激光器芯片对应一个或多个探头31，所对应的探头31的数量由本领域技术人员根据激光器芯片的内部结构和激光器芯片的大小共同分析确定，多个激光器芯片的探头31可归属于同一个超声探测器3，即由同一个处理器32统一处理，也可以是一个激光器芯片的探头31对应一个超声探测器3。
[0081]
由于光栅层1与腐蚀液的声阻抗不同，当超声波从光栅层1进入腐蚀液时，超声波会出现透射和反射的现象。根据此原理，结合本实施例中所述激光器芯片的制造结构特性，得到以下优选的实施例，即所述以探测激光器芯片中空洞隔热区域的完成度，如图11所示，具体包括：
[0082]
在步骤401中，通过所述探头31向光栅层1方向发出发射波，所述发射波由光栅层1进入腐蚀液时，产生反射，并由所述探头31接收到回波。
[0083]
在步骤402中，根据所述探头31发出发射波到接收到回波之间的时间差，确定所述光栅槽11的完成度。
[0084]
根据光栅槽11腐蚀的深度不同，对应发射波与回波之间的时间差也不同，当发射波与回波之间的时间差为预设时间差时，可认为光栅槽11完成，其中，所述预设时间差由本领域技术人员根据超声波的传播规律分析得到，当超声波经过所述光栅层1进入被腐蚀穿的区域时，超声波一部分因腐蚀液反射得到回波，通过回波和发射波之间的时间差，处理得到未被腐蚀的光栅层1的部分结构的深度，以光栅层1的厚度减去未被腐蚀的部分结构的深度，即可得到光栅槽11的深度，从而可判断光栅槽11是否完成。
[0085]
需要说明的是，超声波在入射至光栅层1时，也有相应的反射光部分和透射光部分，但由于光栅层1与晶圆无缝接触，且均为固体，两者的声阻抗差异较小，其反射光部分在本方案中可忽略不计，或可通过设置探头31的接收感应范围，使该部分反射光无法被探头31感知接收，从而避免该部分反射光对方案造成影响。
[0086]
作为一种扩展实现，还存在一种实现方式为：使用回波和发射波之间的相对衰减，处理得到光栅槽11的深度，从而判断光栅槽11是否完成。
[0087]
本实施例还提供了一种新型结构的激光器芯片制作系统，所述系统包括：芯片制作模块、探测波发射模块、回波接收模块和检测模块。所述芯片制作模块用于在激光器晶圆上，生长光栅层1和掩膜层，基于定义好的光刻图形，在所述掩膜层表面进行刻蚀，刻蚀贯穿掩膜层，形成腐蚀槽；并从所述腐蚀槽注入腐蚀液，使用所述腐蚀液对所述光栅层1进行腐
蚀得到所述光栅槽11。
[0088]
所述探测波发射模块用于周期性地向光栅层1方向发出发射波，将发出发射波的时间t1传输给所述检测模块；所述回波接收模块用于接收由腐蚀液所反射的回波，并将接收到所述回波的时间t2传输给所述回波接收模块；所述检测模块用于接收来自于所述检测模块的时间t1和来自于所述回波接收模块的时间t2，判断t1与t2之间的差值是否为所述预设时间差。
[0089]
上述实现方式为了更直观地表现各个需检测的位置以及发射波和回波的关系，相应附图和文字均选用直探头31探测的形式进行描述，但并不代表对探头31的种类、数量以及设置位置进行限定，如选用单个阵列探头31实现光栅槽11完成度的探测同样是可行的，相应探头31的设置位置是由本领域技术人员根据选用的探头31种类分析得出的。
[0090]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种新型结构的激光器芯片，其特征在于，包括光栅层(1)和生长在所述光栅层(1)上的一个或多个功能层(2)；所述光栅层(1)刻蚀有多个光栅槽(11)，以形成布拉格光栅，所述光栅槽(11)下方保留有光栅层(1)的部分结构；其中，所述光栅槽(11)是由在所述一个或多个功能层(2)上光刻图形，并在所述光刻图形位置进行腐蚀得到的。2.根据权利要求1所述的新型结构的激光器芯片，其特征在于，所述光刻图形为圆形、方形或矩形中的一种。3.根据权利要求2所述的新型结构的激光器芯片，其特征在于，当所述光刻图形为方形或矩形时，所述光栅槽(11)为v形槽，所述v形槽的槽内夹角为预设角度。4.根据权利要求1所述的新型结构的激光器芯片，其特征在于，以所述光栅层(1)的深度乘以第一预设系数得到预设最大深度，所述光栅槽(11)的深度不大于预设最大深度。5.一种新型结构的激光器芯片制作方法，其特征在于，预先在光栅层(1)上生长一个或多个功能层(2)，方法包括：基于定义好的光刻图形，对各功能层(2)表面进行刻蚀，刻蚀贯穿所有功能层(2)，形成腐蚀槽；从所述腐蚀槽注入腐蚀液，使用所述腐蚀液对所述光栅层(1)进行腐蚀得到所述光栅槽(11)。6.根据权利要求5所述的新型结构的激光器芯片制作方法，其特征在于，在所述对各功能层(2)表面进行刻蚀前，所述方法还包括：根据布拉格光栅的耦合系数需求和所述光栅层(1)的深度，确定光栅槽(11)的深度，根据所述光栅槽(11)的深度，确定所述光刻图形的宽度。7.根据权利要求5所述的新型结构的激光器芯片制作方法，其特征在于，所述根据所述光栅槽(11)的深度，确定所述光刻图形的宽度，具体包括：以所述光栅槽(11)的深度乘以第二预设系数得到所述光刻图形的宽度。8.根据权利要求5所述的新型结构的激光器芯片制作方法，其特征在于，当所述光栅层(1)的材料为inp材料时，所述腐蚀液为盐酸系腐蚀液。9.根据权利要求5所述的新型结构的激光器芯片制作方法，其特征在于，在激光器晶圆上进行激光器芯片的制作，所述方法还包括：所述激光器晶圆上设置有多个激光器芯片，在所述激光器晶圆与激光器芯片接触位置，设置有超声探测器(3)，所述超声探测器(3)包括探头(31)和处理器(32)，所述超声探测器(3)的探头(31)与激光器芯片的光栅层(1)无缝接触，以探测激光器芯片中光栅槽(11)的完成度；当根据所述超声探测器(3)探测得到相应激光器芯片的光栅槽(11)完整形成，且在所述光栅槽(11)下方仍保留有光栅层(1)的部分结构时，所述激光器芯片制作完成且合格。10.根据权利要求9所述的新型结构的激光器芯片制作方法，其特征在于，所述以探测激光器芯片中空洞隔热区域的完成度，具体包括：通过所述探头(31)向光栅层(1)方向发出发射波，所述发射波由光栅层(1)进入腐蚀液时，产生反射，并由所述探头(31)接收到回波；根据所述探头(31)发出发射波到接收到回波之间的时间差，确定所述光栅槽(11)的完
成度。

技术总结
本发明涉及激光器芯片技术领域，提供了一种新型结构的激光器芯片及其制作方法。其中所述激光器芯片包括光栅层和生长在所述光栅层上的一个或多个功能层；所述光栅层刻蚀有多个光栅槽，以形成布拉格光栅，所述光栅槽下方保留有光栅层的部分结构；其中，所述光栅槽是由在所述一个或多个功能层上光刻图形，并在所述光刻图形位置进行腐蚀得到的。本发明利用腐蚀特性，剔除了抗蚀层，通过保留的部分结构维持激光器芯片的完整性，从而在形成布拉格光栅结构的同时，降低激光器芯片的内部的热效应，从而提高激光器的带宽和性能。而提高激光器的带宽和性能。而提高激光器的带宽和性能。


技术研发人员：赵建宜 岳玉环 史正康 何伟奇 张栩誌 张旭
受保护的技术使用者：武汉光迅科技股份有限公司
技术研发日：2023.06.21
技术公布日：2023/10/6