超薄微腔激光器件的移植方法 本发明属于半导体光电器件制备技术领域。
在半导体InGaAs/InGaAsP微腔激光器件(微碟或微环)的制备工艺中，通常采用光刻-腐蚀-选择腐蚀方法。厚度和直径均在微米量级尺寸的微碟激光器仅由直径小于1微米的InP细柱支撑，从侧面看形状类似一个立放着的图钉，它的致命缺点是极易倒塌。此外，宽0.4微米，高0.19微米，直径为5微米的微环激光器的有源层与衬底间的有效折射率差非常小，致使光场限制很差，发光效率极低，甚至不激射。
本发明的目的是通过种用高分子树脂粘附，再经选择性腐蚀工艺的方法，将微米量级的微型器件移植到低折射率的材料上。
本发明超薄微腔激光器件的移植方法主要分为下列步骤：
(1)配制低粘稠度的丙烯酸树脂，树脂与固化剂比例为10∶1。
(2)用(1)得到的树脂把经光刻腐蚀后带有微米量级尺寸的微碟(或微环)激光结构的InP外延片粘到事先镀有1.5微米SiO2层的GaAs衬底片上(InP衬底面向上)；
(3)用弹簧在InP衬底面施以适当的压力，并在室温下固化，固化时间为1小时；
(4)用选择腐蚀的方法将InP衬底去掉；
(5)得到微腔结构表面与低折射率材料SiO2形成良好表面接触的微型器件。
在粘合过程中用弹簧向InP衬底面施以适当地压力，是为了除去树脂中的汽泡，使微腔结构与SiO2表面有良好的接触，同时也使树脂的厚度控制在最佳值(一般为5微米至10微米)。室温固化通常为1小时，需在确认树脂完全固化后再进行InP衬底的选择性腐蚀去掉InP。本发明中我们使用的丙烯酸树脂为美国进口的acrylic resin。
本发明的附图和图面说明如下：
附图为粘结固化工艺中的结构示意图，也是摘要附图。
图中：1．GaAs衬底
2．SiO2层
3．丙烯酸树脂粘合剂层
4．微腔激光器件
5．InP衬底
6．弹簧
采用本发明方法移植的微腔激光器件，极大地提高了有源层(n=3.4)与衬底(n=1.5)同的有效折射率差，使光场得以良好限制，器件的发光效率明显提高。由于去除了以往微腔激光器纤细的支柱，提高了器件的机械强度，克服了器件易倒塌的缺点。
本发明的实施例如下：
实施例1，单个微碟激光器件的移植：
带有InGaAs/InGaAsP多量子阱微腔激光器(直径为5微米，厚度为0.19微米)的InP外延片，尺寸为50毫米×5毫米，GaAs衬底片的尺寸为5毫米×5毫米，其表面的二氧化硅层为1.5微米。InP表面所施加的压力为2克/平方厘米，固化时同为1小时。树脂为美国产丙烯酸树脂(acrylic resin)。
具体步骤如下：
1．配制低粘稠度的粘合剂(丙烯酸树脂)，树脂与固化剂的比例为10∶1。(需现用现配)
2．镀用二氧化硅层的GaAs衬底片为5×5毫米，二氧化硅厚度为1.5微米。
3．在显微镜下，用镊子尖取少许配制好的粘合剂，取约小米粒大小的一滴，涂于砷化镓片的二氧化硅层上。
4．小心地将InP外延片，衬底面向上放在GaAs片上。
5．在显微镜下用镊子轻轻压一下。
6．将粘好的片子移到带有弹簧的架上，轻轻施以压力，一般为2克/平方厘米。
7．在室温下固化，固化时间为1小时。
8．在确认树脂完全固化后，用选择腐蚀方法将InP去掉。选择腐蚀液为HCl∶H3PO4=1∶2(V/V)。腐蚀在室温下进行。用显微镜观察，直到InP衬底完全去掉为止。
实施例2：
量子阱微环型激光器，直径为5微米，微环的宽度为0.4微米，厚度为0.19微米。InP外延片尺寸为4×4毫米，GaAs衬底片为6×7毫米，所用的移植方法均与实施例1中相同。
实施例3：
量子阱微碟激光器面阵。微碟激光器的直径为5微米，10微米两种，每个激光器的间距为50微米，在5×5毫米的InP外延片上，保留有10×10个微碟激光器。GaAs衬底取8×8毫米。所采用的具体步骤均与实施例1和2中相同。