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CN115000803A - 光学芯片制备方法及其制备的光学芯片 - Google Patents

光学芯片制备方法及其制备的光学芯片 Download PDF

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CN115000803A
CN115000803A CN202210733299.6A CN202210733299A CN115000803A CN 115000803 A CN115000803 A CN 115000803A CN 202210733299 A CN202210733299 A CN 202210733299A CN 115000803 A CN115000803 A CN 115000803A
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CN
China
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layer
film
epitaxial structure
electrode contact
photodetector
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Pending
Application number
CN202210733299.6A
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English (en)
Inventor
沈志强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Bosheng Photoelectric Technology Co ltd
Original Assignee
Zhejiang Bosheng Photoelectric Technology Co ltd
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Publication date
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Abstract

本申请公开了一种光学芯片制备方法及其制备的光学芯片，其中，制备方法包括在所述基底上进行第一外延结构层薄膜的生长；在第一外延结构层薄膜上沉积刻蚀阻挡薄膜；在刻蚀阻挡薄膜上进行第二外延结构层薄膜的生长；去除第一外延结构层薄膜上方位于第一区域的刻蚀阻挡薄膜及第二外延结构层薄膜；在第二区域形成光探测器的N电极接触层；在第一区域形成垂直腔面发射激光器的P电极接触层及在第二区域形成所述光探测器的P电极接触层；在所述第一区域形成所述垂直腔面发射激光器的N电极接触层。上述方案，在同一基底上集成了垂直腔面发射激光器和光探测器，提高了集成化，有利于使用其的系统做到更进一步的小型化。

Description

光学芯片制备方法及其制备的光学芯片
本申请是申请日：2020年05月06日；申请号：202010372423.1；发明名称：光学芯片的分案申请。
技术领域
本发明一般涉及激光器技术领域，具体涉及一种光学芯片。
背景技术
垂直腔面发射激光器(Vertical－Cavity Surface－Emitting Laser； VCSEL)是从垂直于衬底面射出激光的一种新型结构的半导体激光器。垂直腔面发射激光器可以与光探测器配合使用，由垂直腔面发射激光器发射激光，光探测器感测垂直腔面发射激光器发射的激光。目前，垂直腔面发射激光器与光探测器相互之间独立，不利于系统的集成化及进一步小型化。
发明内容
本申请期望提供一种光学芯片，用于提高集成化及小型化。
本发明提供一种光学芯片，包括基底，所述基底上形成有第一外延结构层，所述第一外延结构层包括第一区域和第二区域，所述第一区域用于形成第一光学元件，所述第二区域上形成有刻蚀阻挡层，所述刻蚀阻挡层上形成有第二外延结构层，所述第二外延结构层用于形成第二光学元件，所述第一光学元件与所述第二光学元件电气隔离，所述第一光学元件和所述第二光学元件中的其中一个为垂直腔面发射激光器，另一个为光探测器。
作为可实现的方式，所述刻蚀阻挡层的材料包括磷化镓铟、铟镓砷磷和磷化铝镓铟中的至少任一种。
作为可实现的方式，所述刻蚀阻挡层的厚度大于20nm。
作为可实现的方式，所述第一区域和所述第二区域的毗邻处设置有延伸至所述基底的沟槽或离子植入区。
作为可实现的方式，所述垂直腔面发射激光器包括层叠设置的第一反射器层、发光层及第二反射器层；
所述第一反射器层和所述第二反射器层中两者中的一个为N型反射器层，另外一个为P型反射器层。
作为可实现的方式，所述第一反射器层及所述第二反射器层为布拉格反射器层和高对比度光栅层中的至少一种。
作为可实现的方式，所述发光层包括层叠设置的有源层和氧化层，所述有源层和所述氧化层两者中的一个与所述N型反射器层连接，另外一个与所述P型反射器层连接；
所述氧化层包括未氧化区域与环绕所述未氧化区域设置的氧化区域，所述未氧化区域用于界定激光出射窗。
作为可实现的方式，所述发光层包括层叠设置的有源层和两层氧化层，所述有源层位于两层所述氧化层之间，其中一层所述氧化层与所述N型反射器层连接，另外一层所述氧化层与所述P型反射器层连接；
各所述氧化层均包括未氧化区域与环绕所述未氧化区域设置的氧化区域，所述未氧化区域用于界定激光出射窗。
作为可实现的方式，所述光探测器包括层叠设置的第一掺杂层、吸收层及第二掺杂层；
所述第一掺杂层和所述第二掺杂层中的其中一个为P掺杂层，另一个为N掺杂层。
作为可实现的方式，所述P掺杂层为P型掺杂砷化镓层或P型掺杂AlxGaAs层，N掺杂层为N型掺杂砷化镓层或N型掺杂AlxGaAs层，所述吸收层为本征AlxGa1－xAs层，其中，x＝0－0.3。
上述方案，在同一基底上集成了垂直腔面发射激光器和光探测器，提高了集成化，有利于使用其的系统做到更进一步的小型化。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1－图7为发明实施例提供的一种光学芯片的制作过程示意图；
图8为本发明实施例提供另一种光学芯片的结构示意图，
图9－图15为发明实施例提供的又一种光学芯片的制作过程示意图；
图16为本发明实施例提供再一种光学芯片的结构示意图；
图17为本发明实施例提供又一种光学芯片的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
如图1－7所示，本发明实施例提供一种光学芯片，包括基底1，基底1上形成有第一外延结构层，第一外延结构层包括第一区域A和第二区域B，第一区域A用于形成第一光学元件，第二区域B上形成有刻蚀阻挡层，刻蚀阻挡层上形成有第二外延结构层，第二外延结构层用于形成第二光学元件，第一光学元件与第二光学元件电气隔离，第一光学元件和第二光学元件中的其中一个为垂直腔面发射激光器 22，另一个为光探测器23。
基底1的材料例如但不限于为GaAs基底1。
这里所指的在第二区域B上形成有刻蚀阻挡层，可以在第一外延结构层上通过沉积刻蚀阻挡薄膜7，通过刻蚀等工艺，去除第二区域B 之外的刻蚀阻挡薄膜7，而仅保留第二区域B内的刻蚀阻挡薄膜7，则第二区域B内的刻蚀阻挡薄膜7即为刻蚀阻挡层。
刻蚀阻挡层上形成有第二外延结构层，可以在刻蚀阻挡薄膜7上生长第二外延结构薄膜，第二外延结构薄膜完全覆盖刻蚀阻挡薄膜7，通过刻蚀工艺，去除第二区域B之外的第二外延结构薄膜，而仅保留第二区域B内的第二外延结构薄膜，第二区域B内的第二外延结构薄膜即为第二外延结构层。通过设置刻蚀阻挡薄膜7，在刻蚀去除第二区域B之外的第二外延结构薄膜时，防止意外刻蚀到第一外延结构层，此外，第二外延结构薄膜还可以作为生长第二外延结构薄膜的基底1。
上述方案，在同一基底1上集成了垂直腔面发射激光器22和光探测器23，提高了集成化，有利于使用其的系统做到更进一步的小型化。
作为一种较佳的实现方式，第一光学元件为垂直腔面发射激光器 22，第二光学元件为光探测器23，采用此种设置形式可以有效降低光学芯片的整体高度(也即图1中上下的方向)。
当然，在另外的实现方式中，如图17所示，第一光学元件为光探测器23，第二光学元件为垂直腔面发射激光器22。
作为可实现的方式，刻蚀阻挡层的材料包括磷化镓铟InGaP、铟镓砷磷InGaAsP和磷化铝镓铟AlGaInP中的至少任一种，可以防止在刻蚀第二区域B之外的第二外延结构薄膜时，意外刻蚀到第一外延结构薄膜。
作为可实现的方式，刻蚀阻挡层的厚度大于20nm，可以防止在刻蚀第二区域B之外的第二外延结构薄膜时，意外刻蚀到第一外延结构薄膜。
作为可实现的方式，第一区域A和第二区域B的毗邻处设置有延伸至基底1的沟槽或离子植入区，通过设置沟槽或离子植入区实现了第一光学元件与第二光学元件的电气隔离。
作为可实现的方式，垂直腔面发射激光器22包括层叠设置的第一反射器层、发光层及第二反射器层；第一反射器层和第二反射器层中两者中的一个为N型反射器层，另外一个为P型反射器层。
在此示例中，N型反射器层位于上方，也即激光的出光侧，由于N 型反射器层电阻低，可以提高激光光束的品质。
作为可实现的方式，第一反射器层及第二反射器层为布拉格反射器(DistributedBragg Reflector；DBR)和高对比度光栅(High Contrast Grating；HCG)中的至少一种。即第一反射器层及第二反射器层均为布拉格反射器，或者，第一反射器层及第二反射器层均为高对比度光栅，再或者，第一反射器层及第二反射器层中的其中一个为高对比度光栅，另一个为布拉格反射器。
作为可实现的方式，发光层包括层叠设置的有源层和氧化层，有源层和氧化层两者中的一个与N型反射器层连接，另外一个与P型反射器层连接；氧化层包括未氧化区域25与环绕未氧化区域25设置的氧化区域24，未氧化区域25用于界定激光出射窗。氧化区域24为绝缘区域，其用于对电流进行隔绝，未氧化区域25为导电区域，在垂直腔面发生激光器薄膜芯片两端的电极施加电压后，电流经未氧化区域 25进行传导。有源层为多量子阱(Multiple Quantum Well；MQW)层，其在通电的情况下发光。当然，在某些示例中，有源层还可以为单量子阱层。
作为可实现的方式，发光层包括层叠设置的有源层和两层氧化层，有源层位于两层氧化层之间，其中一层氧化层与N型反射器层连接，另外一层氧化层与P型反射器层连接；各氧化层均包括未氧化区域25 与环绕未氧化区域25设置的氧化区域24，未氧化区域25用于界定激光出射窗。
作为可实现的方式，光探测器23包括层叠设置的第一掺杂层、吸收层及第二掺杂层；第一掺杂层和第二掺杂层中的其中一个为P掺杂层，另一个为N掺杂层。
作为可实现的方式，P掺杂层为P型掺杂砷化镓层或P型掺杂 AlxGaAs层，N掺杂层为N型掺杂砷化镓层或N型掺杂AlxGaAs层，吸收层为本征AlxGa1－xAs层，其中，x＝0－0.3。
下面以其中一个示例，来对上述其中一个光学芯片的制备方法进行说明。本发明实施例中所说的“构图工艺”包括沉积膜层、涂覆光刻胶、掩模曝光、显影、刻蚀、剥离光刻胶等处理，是相关技术中成熟的制备工艺。本实施例中所说的“光刻工艺”包括涂覆膜层、掩模曝光和显影，是相关技术中成熟的制备工艺。沉积可采用溅射、蒸镀、化学气相沉积等已知工艺，涂覆可采用已知的涂覆工艺，刻蚀可采用已知的方法，生长外延也采用已知的方法，在此不做具体的限定。
在本实施例的描述中，需要理解的是，“薄膜”是指将某一种材料在基底1上利用沉积、涂覆或生长工艺制作出的一层薄膜。若在整个制作过程当中该“薄膜”无需构图工艺或光刻工艺，则该“薄膜”还可以称为“层”。若在整个制作过程当中该“薄膜”还需构图工艺或光刻工艺，则在构图工艺前称为“薄膜”，构图工艺后称为“层”。经过构图工艺或光刻工艺后的“层”中包含至少一个“图案”。
S1：如图1所示，提供一基底1，该基底1的材料例如但不限于为GaAs基底1。
在基底1上进行第一外延结构层薄膜的生长，第一外延结构层薄膜包括多层薄膜。例如，第一外延结构层薄膜包括层叠设置的第一DBR 薄膜2、有源层薄膜3、氧化层薄膜4及第二DBR薄膜5。第一DBR薄膜2及第二DBR薄膜5均可包括由AlGaAs和GaAs两种不同折射率的材料层叠构成，且第一DBR薄膜2为N型及第二DBR薄膜5为P型。有源层薄膜3至少包括层叠设置的多量子阱薄膜，多量子阱薄膜由 GaAs、AlGaAs、GaAsP及InGaAs材料层叠排列构成，有源层薄膜3用以将电能转换为光能。当然，在某些示例中还可以采用单量子阱层代替多量子阱层。氧化层薄膜4的材料可以但不限于为AlxGa1－xAs(x＞0.9)。
在第一外延结构层薄膜上沉积刻蚀阻挡薄膜7，刻蚀阻挡薄膜7 的材料可以为磷化镓铟，厚度大于20nm。
在一些示例中，在第一外延结构层薄膜与刻蚀阻挡薄膜7之间，还形成有电流扩展层薄膜6。电流扩展层薄膜6的材料例如但不限于为GaAs。电流扩展层薄膜6将流经电极的电流扩展到电流扩展层，以提高垂直腔面发射激光器22的激光品质及效能。
在刻蚀阻挡薄膜7上进行第二外延结构层薄膜的生长。第二外延结构层薄膜包括层叠设置的第一掺杂层薄膜8、吸收层薄膜9及第二掺杂层薄膜10。第一掺杂层薄膜8的材料可以为P型掺杂砷化镓层，第二掺杂层薄膜10的材料可以为N型掺杂砷化镓层，吸收层薄膜9的材料可以为本征砷化镓层。
S2：如图2所示，通过构图工艺，去除第一外延结构层薄膜上方位于第一区域A的刻蚀阻挡薄膜7及第二外延结构层薄膜。首先在第二外延结构层薄膜上形成保护层，对保护层进行光刻形成图案化的保护层，该图案化的保护层暴露第一区域A的第二外延结构层薄膜，对第一区域A的第二外延结构层薄膜进行刻蚀，直至刻蚀到刻蚀阻挡薄膜7，之后更换刻蚀液对第一区域A的刻蚀阻挡薄膜7进行刻蚀，在进行第二外延结构层薄膜刻蚀时，采用的刻蚀液对刻蚀阻挡薄膜7无效，即不能刻蚀刻蚀阻挡薄膜7，同样，刻蚀刻蚀阻挡薄膜7的刻蚀液对第一外延结构层薄膜无效。经过上述工艺形成了刻蚀阻挡层及第二外延结构层。
S3：如图3所示，通过构图工艺，形成光探测器23的N电极接触层11。可以在上步骤形成的结构之上形成保护层，通过化学气相沉积、电镀、溅射、蒸镀等方式形成保护层，保护层的材料例如但不限于氮化硅、二氧化硅等。对保护层进行光刻，形成图案化的保护层，然后刻蚀图案化的保护层镂空部分的第二外延结构层，在第二外延结构层上刻蚀到第一掺杂层，以形成沟槽，该沟槽例如但不限于为圆环状。在沟槽的底部形成光探测器23的N电极接触层11，可以通过高温退火的方式使对应的N电极接触层第一掺杂层形成欧姆接触。
S4：如图4所示，通过构图工艺，形成垂直腔面发射激光器22 及光探测器23的P电极接触层12、13。形成保护层，可以通过化学气相沉积、电镀、溅射、蒸镀等方式形成保护层，保护层的材料例如但不限于氮化硅、二氧化硅等。对保护层进行光刻，形成图案化的保护层，并在图案化的保护层中镂空部分形成P电极接触层12、13，可以通过高温退火的方式使垂直腔面发射激光器22的P电极接触层13 与电流扩展层欧姆接触，光探测器23的P电极接触层12与第二掺杂层形成欧姆接触。
S5：如图5所示，通过构图工艺，形成垂直腔面发射激光器22 的N电极接触层14。形成保护层，可以通过化学气相沉积、电镀、溅射、蒸镀等方式形成保护层，保护层的材料例如但不限于氮化硅、二氧化硅等。在保护层上形成光刻胶，进行曝光显影，形成光刻胶图案，刻蚀光刻胶图案中镂空部分的保护层，然后刻蚀第一外延结构，以在第一反射器层、有源层和第二反射器层形成两阶台阶结构，其中，第一反射器层形成第一个台阶，至少有源层和第二反射器层形成第二个台阶；可以理解为第一反射器层的尺寸大于有源层和第二反射器层的尺寸，并且，有源层和第二反射器层的尺寸相同。第一反射器层的台阶处形成垂直腔面发射激光器22的N电极接触层14，可以通过高温退火的方式使该N电极接触层14与第一反射器层形成欧姆接触。
S6：如图6所示，在刻蚀形成上述两阶台阶结构中形成的凹槽可以作为氧化沟槽，在氧化沟槽内通过湿法氧化工艺，使氧化层自氧化沟槽向内形成环绕未氧化区域25的氧化区域24。湿法氧化工艺，例如在温度430℃下，2L/min的氮气携带一定温度的水蒸气进行选择性湿法氧化，氧化深度即图中左右方向的延伸深度由时间控制，以在氧化层形成氧化区域24，氧化区域24围绕氧化层中的未氧化区域25。
S7：如图7所示，通过构图工艺，形成绝缘层18，绝缘层18的材料例如但需限于为SiN，BCB，Al2O3等，绝缘层18中设置有暴露上述各P电极接触层、N电极接触层的开口，在该开口形成对应的图案的电极。P电极接触层对应P电极17、19、N电极接触层对应N电极15、 16。
在垂直腔面发射激光器22与光探测器23之间形成沟槽20，以达到垂直腔面发射激光器22与光探测器23的电气隔离。形成保护层，可以通过化学气相沉积、电镀、溅射、蒸镀等方式形成保护层，保护层的材料例如但不限于氮化硅、二氧化硅等。对保护层进行光刻，以形成图案化的保护层，在图案化的保护层中镂空部分进行刻蚀，直至刻蚀到基底1。
最后还可以对基底1进行研磨及抛光处理。
另外需要说明的是，上述各保护层根据工艺的需要可以部分去除或全部去除。
作为另外一个实现方式，如图8所示，其与上述实现方式的主要不同在于，垂直腔面发射激光器22与光探测器23之间的第一反射器层上通过质子注入的方式，形成质子注入区域21，来取代上述的沟槽来达到垂直腔面发射激光器22与光探测器23的电气隔离。
作为再一种实现方式：
S21：如图9所示，提供一基底1，该基底1的材料例如但不限于为GaAs基底1。
在基底1上进行第一外延结构层薄膜的生长，第一外延结构层薄膜包括多层薄膜。例如，第一外延结构层薄膜包括层叠设置的第一DBR 薄膜2、有源层薄膜3、氧化层薄膜4及第二DBR薄膜5。第一DBR薄膜2及第二DBR薄膜5均可包括由AlGaAs和GaAs两种不同折射率的材料层叠构成。有源层薄膜3至少包括层叠设置的多量子阱薄膜，多量子阱薄膜由GaAs、AlGaAs、GaAsP及InGaAs材料层叠排列构成，有源层薄膜3用以将电能转换为光能。当然，在某些示例中还可以采用单量子阱层代替多量子阱层。氧化层薄膜4的材料可以但不限于为AlxGa1－xAs(x＞0.9)。
在第一外延结构层薄膜上沉积刻蚀阻挡薄膜7，刻蚀阻挡薄膜7 的材料可以为磷化镓铟，厚度大于20nm。
在一些示例中，在第一外延结构层薄膜与刻蚀阻挡薄膜7之间，还形成有电流扩展层。电流扩展层的材料例如但不限于为GaAs。电流扩展层将流经电极的电流扩展到电流扩展层，以提高垂直腔面发射激光器22的激光品质及效能。
在刻蚀阻挡薄膜7上进行第二外延结构层薄膜的生长。第二外延结构层薄膜包括层叠设置的第一掺杂层薄膜8、吸收层薄膜9及第二掺杂层薄膜10。第一掺杂层薄膜8的材料可以为P型掺杂砷化镓层，第二掺杂层薄膜10的材料可以为N型掺杂砷化镓层，吸收层薄膜9的材料可以为本征砷化镓层。
S22：如图10所示，通过构图工艺，去除第一外延结构层薄膜上方位于第一区域A的刻蚀阻挡薄膜7及第二外延结构层薄膜。首先在第二外延结构层薄膜上形成保护层，对保护层进行光刻形成图案化的保护层，该图案化的保护层暴露第一区域A的第二外延结构层薄膜，对第一区域A的第二外延结构层薄膜进行刻蚀，直至刻蚀到刻蚀阻挡薄膜7，之后更换刻蚀液对第一区域A的刻蚀阻挡薄膜7进行刻蚀，在进行第二外延结构层薄膜刻蚀时，采用的刻蚀液对刻蚀阻挡薄膜7 无效，即不能刻蚀刻蚀阻挡薄膜7，同样，刻蚀刻蚀阻挡薄膜7的刻蚀液对第一外延结构层薄膜无效。经过上述工艺形成了刻蚀阻挡层及第二外延结构层。
S23：如图11所示，通过构图工艺，形成光探测器23的N电极接触层。可以在上步骤形成的结构之上形成保护层，通过化学气相沉积、电镀、溅射、蒸镀等方式形成保护层，保护层的材料例如但不限于氮化硅、二氧化硅等。对保护层进行光刻，形成图案化的保护层，然后刻蚀图案化的保护层镂空部分的第二外延结构层，在第二外延结构层上刻蚀到第一掺杂层，以形成沟槽，该沟槽例如但不限于为圆环状。在沟槽的底部形成光探测器23的N电极接触层，可以通过高温退火的方式使对应的N电极接触层第一掺杂层形成欧姆接触。
S24：如图12所示，通过构图工艺，形成垂直腔面发射激光器22 及光探测器23的P电极接触层。形成保护层，可以通过化学气相沉积、电镀、溅射、蒸镀等方式形成保护层，保护层的材料例如但不限于氮化硅、二氧化硅等。对保护层进行光刻，形成图案化的保护层，并在图案化的保护层中镂空部分形成P电极接触层，可以通过高温退火的方式使垂直腔面发射激光器22的P电极接触层与电流扩展层欧姆接触，光探测器23的P电极接触层与第二掺杂层形成欧姆接触。
S25：如图13所示，形成氧化沟槽，在氧化沟槽内通过湿法氧化工艺，使氧化层自氧化沟槽向内形成环绕未氧化区域25的氧化区域 24。湿法氧化工艺，例如在温度430℃下，2L/min的氮气携带一定温度的水蒸气进行选择性湿法氧化，氧化深度即图中左右方向的延伸深度由时间控制，以在氧化层形成氧化区域24，氧化区域24围绕氧化层中的未氧化区域25。
S26：如图14所示，通过构图工艺，形成绝缘层18，绝缘层18 的材料例如但需限于为SiN，BCB，Al2O3等，绝缘层18中设置有暴露上述各P电极接触层、N电极接触层的开口，在该开口形成对应的图案的电极。P电极接触层对应P电极17、19、N电极接触层对应N电极 15。
如图15所示，在垂直腔面发射激光器22与光探测器23之间形成沟槽20，以达到垂直腔面发射激光器22与光探测器23的电气隔离。形成保护层，可以通过化学气相沉积、电镀、溅射、蒸镀等方式形成保护层，保护层的材料例如但不限于氮化硅、二氧化硅等。对保护层进行光刻，以形成图案化的保护层，在图案化的保护层中镂空部分进行刻蚀，直至刻蚀到基底1。
对基底1背离第一外延结构层的一侧进行研磨及抛光处理，并在该侧形成N电极，例如可以通过金属蒸镀的方式在该侧形成一侧作为垂直腔面发射激光器22N电极16的金属层，并通过高温退火的方式使该N电极16与基底1间形成欧姆接触。
当然，作为另外一个实现方式，如图16所示，其与上述实现方式的主要不同在于，垂直腔面发射激光器22与光探测器23之间的延结构层上通过质子注入的方式，形成质子注入区域21，来取代上述的沟槽来达到垂直腔面发射激光器22与光探测器23的电气隔离。
需要理解的是，上文如有涉及术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种光学芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a：提供基底；
b：在所述基底上进行第一外延结构层薄膜的生长；
c：在所述第一外延结构层薄膜上沉积刻蚀阻挡薄膜；
d：在刻蚀阻挡薄膜上进行第二外延结构层薄膜的生长；
e：去除所述第一外延结构层薄膜上方位于第一区域的刻蚀阻挡薄膜及第二外延结构层薄膜；
f：通过构图工艺，在第二区域形成光探测器的N电极接触层；
g：通过构图工艺，在所述第一区域形成垂直腔面发射激光器的P电极接触层及在所述第二区域形成所述光探测器的P电极接触层；
h：通过构图工艺，在所述第一区域形成所述垂直腔面发射激光器的N电极接触层。
2.根据权利要求1所述的光学芯片的制备方法，其特征在于，所述步骤b，具体为：
在所述基底上顺次生长第一DBR薄膜、有源层薄膜、氧化层薄膜及第二DBR薄膜。
3.根据权利要求2所述的光学芯片的制备方法，其特征在于，所述步骤d，具体为：
在所述刻蚀阻挡薄膜上顺次生长第一掺杂层薄膜、吸收层薄膜及第二掺杂层薄膜。
4.根据权利要求3所述的光学芯片的制备方法，其特征在于，所述步骤f，具体为：
在步骤e形成的结构之上形成第一保护层，对所述第一保护层进行光刻，形成图案化的第一保护层，然后刻蚀图案化的第一保护层的镂空部分的第二外延结构层，并刻蚀到所述第二外延结构层的第一掺杂层，以形成第一沟槽，在所述第一沟槽的底部形成所述光探测器的所述N电极接触层。
5.根据权利要求4所述的光学芯片的制备方法，其特征在于，通过高温退火的方式使所述N电极接触层与所述光探测器的第一反射器层形成欧姆接触。
6.根据权利要求4所述的光学芯片的制备方法，其特征在于，所述步骤g，具体为：
在步骤f形成的结构之上形成第二保护层，对所述第二保护层进行光刻，形成图案化的第二保护层，并在图案化的第二保护层的镂空部分形成所述垂直腔面发射激光器的P电极接触层及所述光探测器的P电极接触层。
7.根据权利要求6所述的光学芯片的制备方法，其特征在于，所述步骤h，具体为：
在步骤g形成的结构之上形成第三保护层，在所述第三保护层上形成光刻胶，进行曝光显影，形成光刻胶图案，刻蚀所述光刻胶图案中镂空部分的所述第三保护层，然后刻蚀第一外延结构层，形成具有第一反射器层、有源层、氧化层及第二反射器层的两阶台阶结构，其中，所述第一反射器层形成第一个台阶，至少所述有源层和所述第二反射器层形成第二个台阶；在所述第一反射器层的台阶处形成所述垂直腔面发射激光器的N电极接触层。
8.根据权利要求7所述的光学芯片的制备方法，其特征在于，所述步骤h之后，还包括步骤i：
i：在所述步骤h中形成的两阶台阶结构中形成第二凹槽作为氧化沟槽，在所述氧化沟槽内通过湿法氧化工艺，使所述氧化层自所述氧化沟槽向内形成环绕未氧化区域的氧化区域。
9.根据权利要求8所述的光学芯片的制备方法，其特征在于，所述步骤i之后，还包括步骤j：
j：通过构图工艺，形成绝缘层，绝缘层中设置有暴露各所述P电极接触层、所述N电极接触层的开口，在各所述开口处形成对应图案的电极；
在所述垂直腔面发射激光器与光探测器之间形成延伸至所述基底的第三沟槽，以达到垂直腔面发射激光器与光探测器的电气隔离；或者，在所述垂直腔面发射激光器与光探测器之间的第一外延结构层上通过质子注入的方式，形成质子注入区域，以达到垂直腔面发射激光器与光探测器的电气隔离。
10.一种光学芯片，其特征在于，由权利要求1－9任一项所述的制备方法制备。
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