LD芯片的工藝制作流程

脊型GaAs基LD激光芯片工藝過程：

這個(gè)流程算是LD最基礎(chǔ)的流程，第一步做Mesa臺(tái)階，第二步做SiO2阻擋層，第三步做P電極、第四步做減薄、拋光；第五步做N電極。然后就是切片、測(cè)試、封裝。

但是里面也有幾個(gè)關(guān)鍵的工藝參數(shù)需要控制的。同樣Etch?GaAs也可以用ICP干法刻蝕的工藝，比濕法工藝效果要好些，側(cè)壁也垂直很多。

測(cè)試：

808nm?100um- Stripe? ?1.5mm?Cavity Length

芯片在未封裝成器件時(shí)，測(cè)試載臺(tái)的溫度對(duì)測(cè)試結(jié)果影響很大，需要溫控系統(tǒng)。通常情況下設(shè)定測(cè)試溫度25℃，也有低溫些的，15~20℃等等。

L-I-V測(cè)試是LD芯片基本的測(cè)試效果

如上圖ＬＤ，ｌａｓｅｒ的閾值電流在０．４Ａ，通過擬合電壓的斜率可以得到電阻約63.6Ω。最大的轉(zhuǎn)換效率在電流為1.5A，達(dá)到34%。最大效率在2A電流處。之后轉(zhuǎn)換效率基本沒有增加。

測(cè)試波長(zhǎng)，波長(zhǎng)在測(cè)試的時(shí)候隨著電流增大會(huì)有紅移的現(xiàn)象，主要原因是隨著電流增加，芯片發(fā)光功率會(huì)變大，芯片內(nèi)部的熱量會(huì)增加。

激光發(fā)光的近場(chǎng)參數(shù)測(cè)試：

激光做好之后，出光效果如何，就需要做個(gè)近場(chǎng)測(cè)試一下，什么是近場(chǎng)呢，就是無(wú)限接近芯片側(cè)面出光的幾何尺寸。如上圖，主要有一個(gè)X、Y方向的出光面問題。

與近場(chǎng)對(duì)應(yīng)的就是芯片的遠(yuǎn)程，就是出射一段距離之后的光斑相貌，發(fā)散角什么的。

一般側(cè)發(fā)光Y方向上的發(fā)散角偏大，因?yàn)槟馨l(fā)光的有源層太薄了，隨便一發(fā)射就能分開很大的一個(gè)角度，而X方向可以通過加大Mesa的寬度開改變大小，都是幾十um甚至上百微米的寬度，因此發(fā)散角很小。但是激光后續(xù)都希望能以近圓形的光斑點(diǎn)耦合到光纖等其他組件中，因此如何做到小的發(fā)散角是芯片的一個(gè)重點(diǎn)方向。

另外就目前芯片側(cè)發(fā)光工藝中，測(cè)試也是一個(gè)十分重要的一環(huán)，通常側(cè)發(fā)光芯片需要把芯片解離出來(lái)之后才能測(cè)試，不能像Vcsel或者LED芯片那樣，可以做到整個(gè)晶圓統(tǒng)一測(cè)試，因此測(cè)試效率很低，如何在晶圓上可以完整的測(cè)試好整張晶圓上芯片的數(shù)據(jù)是個(gè)很好的課題。