几篇不错的激光芯片专利

1 2020年美国专利商标局发布了苹果公司的一项名为“使用量子阱混合技术的激光架构”的专利申请。该专利的发明人来自苹果的工程团队，负责为苹果产品设计未来的专用芯片。目前尚不清楚是否扩展到新的Apple Silicon。

专利链接：http://appft1.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO1&Sect2=HITOFF&d=PG01&p=1&u=%2Fnetahtml%2FPTO%2Fsrchnum.html&r=1&f=G&l=50&s1=%2220200244045%22.PGNR.&OS=DN/20200244045&RS=DN/20200244045

该专利是2020年最新的芯片专利，在业内作为方向标一样的存在。

摘取一段background了解一下：

说：LD是一种广泛应用的技术，比如用于气体检测、环境检测、生物医学诊断、通讯、工业控制。一些应用是得益于LD较宽的Emitting。

该专利的一个目的就是要在同一片外延上做出能发射不同波段的激光条。且有一定的连续性，能覆盖有效的光波段。

该技术采用了量子阱混合技术、芯片创新结构设计。

例如下图，在wafer上设计了4条激光带，通过掺杂可以使得每个激光带，发射的波长不同。用到的理论就是半导体的能带理论。我们知道带隙的大小直接决定了发射激光的波长。

工艺过程

工艺步骤

1 沉积外延成

2 通过光刻定义掺杂区域。

3 去掉外延其中的几层。

4 沉积doped掺杂层

5 做热处理，也就是热扩散

6 去掉doped层

7 长cladding包层在刻蚀区域

8 做电极

大概思想就是这么回事，主要工作在芯片制造，难点在于掺杂工艺，采用何种材料doped，采用什么条件annealing。

第二篇专利：

本发明属于激光器技术领域,尤其涉及一种高速激光器芯片结构,包括：一衬底；一缓冲层；一第一渐变限制层；一腐蚀停止层3；一第一波导层4；一第二限制层5；一第一量子阱垒层6；一量子阱有源层7；一第二量子阱垒层8；一第二波导层9；一光栅层10；一第三渐变限制层11；一欧姆接触层12；一绝缘介质层13；一P型上电极14；一N型下电极15。本发明重新设计腐蚀层的结构位置,与传统比较,漏电流会减少,电容也会相应减少,对整个高速激光器的光电特性有明显提高。

这个专利就重点在于外延层的设计了，解决了LD芯片漏电流大的问题。

这个专利在芯片结构设计上做文章，解决发散角的问题，不过这个东西一九六几年好像都有人申请专利了，因看不到详细的内容，不知道作者的创新点在哪。

本申请公开了一种衬底、半导体器件及半导体器件的制作方法，涉及半导体的技术领域。本申请的衬底的材料为InxGa1‑xAs，其中0<x<1。故本申请通过在衬底内加入In元素，不仅改善了衬底的机械强度，而且从衬底上将晶格常数接近有源区的量子阱内的InGaAs材料，降低了有源区与衬底的晶格失配率，可以有效的降低外延片的应力，从而提高了半导体器件的质量，提高了半导体器件性能及可靠性。

本发明提供一种接触层的制作方法、半导体激光器及其制作方法，接触层的制作方法为先在所述半导体激光器的外延层上形成非掺杂半导体层，再对所述非掺杂半导体层进行掺杂。采用此制作方法制作的接触层包括掺杂区域和非掺杂区域，非掺杂区域电流无法注入，只有掺杂区域能够注入电流，并且掺杂区域内能够注入电流面积沿腔长方向逐渐增大，以抵消谐振腔内的光子密度分布不均导致的载流子密度和增益沿增反膜到减反膜方向不均匀分布的影响，使载流子在腔长方向均匀分布，提高半导体激光器的输出功率和性能稳定性。半导体激光器的电极直接在接触层上制作，电极与接触层之间无介质薄膜，电极与接触层粘附牢固、不易脱落。

本发明公开了一种激光二极管及其制造方法，在本发明的一个实施例中的激光二极管包括：衬底，所述衬底具有相对的第一表面和第二表面；形成在所述衬底的第一表面的外延层，所述外延层在顶部形成有脊；形成在所述脊的上方的第二电极接触层；形成在所述脊的侧壁及上方的光场包覆层，其折射率为1.3～1.9，所述光场包覆层包括包覆所述脊的侧壁的第一部分及形成在所述脊的上方的第二部分，其中所述光场包覆层的第二部分在所述脊的上表面的面积占比为20％以上。本发明的激光二极管的光场包覆层进一步形成了光场限制，同时可以保护脊的侧壁，防止漏电；增大了出光面的绝缘层的面积，降低出光腔面端的增益，平衡了腔体的电流注入和光场的分布。