CVD法淀积大功率半导体激光器光学膜工艺研究谭满清.pdf

　第 20 卷第 7 期 半　导　体　学　报 . 20, . 7 V o l N o 　1999 年 7 月 CH IN ESE JOU RNAL O F SEM ICONDU CTOR S July, 1999 ECR Pla sma CVD 法淀积 808nm 大功率 半导体激光器光学膜工艺研究 谭满清　茅冬生 ( 中国科学院半导体研究所光电子器件国家工程研究中心　北京　100083) ( ) 摘 要　本文介绍了电子 回旋共振等离子体化学气相沉积 简称 ECR P lasm a CVD 法淀积 808nm 大功率半导体激光器两端面光学膜的工艺, 给出了工艺条件, 探索了膜系监控的方法和 优越性, 讨论了这种淀积方法的优点和淀积的光学膜的优良特性. : 5250, 6855, 8115 , 4255 , 4260, 4278 , 4280, 7865 PACC H P H 1　引言 808 大功率半导体激光器端面高反膜( ) 和增透膜( ) 对器件特性起着重要的 nm HR A R 作用: 膜的光学特性好坏直接影响器件正面量子效率高低; 改变A R 膜的反射率值可适当调 节激光的峰值波长; 端面介质光学膜同时也是器件的保护膜, 等等. 为达到较好的效果, 淀积 808nm 大功率半导体激光器两端面的介质光学膜时除要求淀积膜的质量要好外, 还应有膜 厚监控. 从膜的光学特性说, 目前常用的电子束蒸发物理气相沉积( ) 法淀积的膜呈现 E B [ 1 ] “柱状结构”, 容易吸潮 , 质量不高; 另外, 不同反射率的A R 膜的膜系往往为非规整结构, 用通常光学膜厚监控法监控非规整膜系时由于受各种因素的影响, 稳定性和精度都受到限 制. 为了提高器件端面光学膜的质量, 本文提出用 ECR P lasm a CVD 法淀积 808nm 大功率 半导体激光器两端面介质光学膜的新工艺. ECR P lasm a CVD 法淀积介质膜的原理在许多 文献中均有报道[ 2～ 7 ] , 介质膜除了有好的致密性之外, 还具有淀积温度低、器件表面损伤少、 容易实现不同的折射率等优点. 本文将从工艺条件实验、膜厚监控方法、测量结果分析等方 面系统探讨 ECR P lasm a CVD 法淀积 808nm 大功率半导体激光器两端面的HR 膜和A R 膜技术, 并得出一些有价值的结论. 2　实验 在淀积 808nm 大功率半导体激光器两端面介质光学膜之前, 用加有液氮冷阱的扩散泵 谭满清　男, 1967 年出生, 博士后, 光学薄膜和光电子器件工艺专业 茅冬生　男, 1940 年出生, 高级工程师, 光电子器件工艺专业 收到,定稿 590 半　导　体　学　报 20 卷 - 5 将 ECR P lasm a CVD 设备淀积室抽至本底真空度为 10 Pa 数量级的高真空. 根据 808nm 大功率半导体激光器特性的要求, 器件一面需镀反射率大于 95% 的HR