| 【中文题名】 | 感应耦合等离子体刻蚀InP研究与14xxnm泵浦激光器制作 |
| 【英文题名】 | Study of Inductively Coupled Plasma Etch of InP and Fabrication of 14xxnm Pump Laser Diodes |
| 【学科专业】 | 微电子学与固体电子学 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-2-8 |
| 【中关键词】 | 半导体激光器,InP,干法刻蚀,感应耦合等离子体,损伤,脊波导 |
| 【英关键词】 | laser diodes,InP,dry etch,ICP,damage,ridge-waveguide, |
| 【分类导航】 | 工业技术>无线电电子学、电信技术>光电子技术、激光技术>激光技术、微波激射技术>激光器> |
| 【论文摘要】 | 用于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(Raman amplifier, RA)中的核心部件,有着广阔的应用前景;InP基材料具有发光特性好,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)刻蚀工艺,研究了ICP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芯制造中,制作了14xxnm脊波导InAsP/InGaAsP多量子阱激光器,取得了如下结果:
采用国产感应耦合等离子体刻蚀设备,以Cl_2/Ar为刻蚀气体,在不同的ICP功率、直流自偏压、气体成分和流量等刻蚀参数下对(100)InP衬底片进行了刻蚀。研究了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1.65μm/min,采用Si_3N_x掩膜选择比可以达到15以上。优化的Cl_2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... |
| 【论文题纲】 |
|
第一章 引言 |
8-10 |
|
第二章 文献综述 |
10-26 |
|
2．1 半导体激光器的发展简史 |
10-14 |
|
2．2 光纤拉曼放大器和14xxnm泵浦激光器 |
14-17 |
|
2．3 14xxnm多量子阱激光器的制作 |
17-19 |
|
2．3．1 InAsP／InGaAsP材料体系 |
17-18 |
|
2．3．2 半导体激光器管芯制造工艺 |
18-19 |
|
2．4 等离子刻蚀技术 |
19-24 |
|
2．4．1 反应离子刻蚀 |
19-21 |
|
2．4．2 高密度等离子体刻蚀 |
21-23 |
|
2．4．3 干法刻蚀设备发展方向 |
23-24 |
|
2．5 InP的干法刻蚀工艺 |
24-25 |
|
2．6 本章小结 |
25-26 |
|
第三章 Cl_2／Ar感应耦合等离子体刻蚀InP工艺研究 |
26-43 |
|
3．1 Cl_2／Ar刻蚀InP的机理分析 |
26-29 |
|
3．1．1 选择Cl_2／Ar为刻蚀气体 |
26-27 |
|
3．1．2 Cl_2／Ar等离子体刻蚀InP机理分析 |
27-29 |
|
3．2 感应耦合等离子体(ICP)刻蚀设备 |
29-32 |
|
3．3 刻蚀掩膜的选择 |
32-33 |
|
3．4 Cl_2／Ar感应耦合等离子体刻蚀InP特性研究 |
33-42 |
|
3．4．1 刻蚀速率 |
33-36 |
|
3．4．2 刻蚀表面状况 |
36-39 |
|
3．4．3 刻蚀选择比 |
39-41 |
|
3．4．4 刻蚀剖面 |
41-42 |
|
3．5 本章小结和结论 |
42-43 |
|
第四章 InP材料干法刻蚀损伤的初步研究 |
43-48 |
|
4．1 干法刻蚀诱导损伤简介 |
43-44 |
|
4．2 刻蚀损伤的探测方法 |
44 |
|
4．3 测量结果和分析 |
44-47 |
|
4．3．1 ECV测试 |
44-47 |
|
4．3．2 低温荧光(PL)测试 |
47 |
|
4．4 本章小结 |
47-48 |
|
第五章 14xxnm脊波导激光器工艺 |
48-56 |
|
5．1 14xxnm泵浦激光器脊波导结构的设计 |
48-49 |
|
5．2 激光器器件工艺流程 |
49-55 |
|
5．3 本章小结 |
55-56 |
|
第六章 14xxnm脊波导激光器测试 |
56-61 |
|
6．1 激光器性能表征系统 |
56-57 |
|
6．2 激光器性能测试结果 |
57-60 |
|
6．3 本章小结 |
60-61 |
|
第七章 结论 |
61-62 |
|
参考文献 |
62-66 |
|
发表文章目录 |
66 |
|
作者简历 |
66-67 |
|
致谢 |
67-68 |
|
附件 |
68 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.340842 |
