[發明專利]垂直腔面發射激光二極管及其制造方法和相關裝置

有效

• 申請號: 200710154074.0
• 申請日: 2007-09-13
• 公開（公告）號: CN101237123A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 吉川昌宏;山本將央;近藤崇
• 申請（專利權）人: 富士施樂株式會社
• 主分類號: H01S5/183
• 分類號: H01S5/183;H01S5/30;G11B7/125;H04B10/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 黨曉林

1、一種垂直腔面發射激光二極管，該垂直腔面發射激光二極管包括：

在基板上的第一導電型的第一半導體鏡面層、在該第一半導體鏡面層上的有源區、在該有源區上的第二導電型的第二半導體鏡面層和接近所述有源區的電流限制層；以及

臺式晶體管結構，該臺式晶體管結構形成為使得所述電流限制層的至少一側表面露出；并且

所述電流限制層包括包含鋁成分的第一半導體層和包含鋁成分的第二半導體層，該第二半導體層形成為比所述第一半導體層更靠近所述有源區，并且所述第一半導體層的鋁濃度高于所述第二半導體層的鋁濃度，當激光的振蕩波長為λ時，作為所述第一半導體層和所述第二半導體層的厚度總和的光學厚度為λ/4，并且從所述臺式晶體管結構的所述側表面有選擇地使所述第一半導體層和所述第二半導體層氧化。

2、根據權利要求1所述的垂直腔面發射激光二極管，其中，所述電流限制層中的所述第二半導體層形成為鄰近所述有源區，并且所述第一半導體層形成為鄰近所述第二半導體層。

3、根據權利要求1或2所述的垂直腔面發射激光二極管，其中，所述電流限制層形成在所述第二半導體鏡面層中，所述第一半導體層是所述第二導電型的Al_xGa_1-xAs層，并且所述第二半導體層是所述第二導電型的Al_yGa_1-yAs層，其中x＞y。

4、根據權利要求1或2所述的垂直腔面發射激光二極管，其中，所述電流限制層形成在所述第一半導體鏡面層中，所述第一半導體層是所述第一導電型的Al_xGa_1-xAs層，并且所述第二半導體層是所述第一導電型的Al_yGa_1-yAs層，其中x＞y。

5、根據權利要求3或4所述的垂直腔面發射激光二極管，其中，所述第一半導體層的x等于1，并且所述第二半導體層的y約為0.85＜y＜0.90。

6、根據權利要求3所述的垂直腔面發射激光二極管，其中，通過交替地疊置鋁成分高的第一AlGaAs層和鋁成分低的第二AlGaAs層而形成所述第二半導體鏡面層，并且所述電流限制層中的所述第二半導體層的鋁濃度低于所述第一AlGaAs層的鋁濃度。

7、根據權利要求4所述的垂直腔面發射激光二極管，其中，通過交替地疊置鋁成分高的第一AlGaAs層和鋁成分低的第二AlGaAs層而形成所述第一半導體鏡面層，并且所述電流限制層中的所述第二半導體層的鋁濃度低于所述第一AlGaAs層的鋁濃度。

8、根據權利要求1所述的垂直腔面發射激光二極管，其中，由形成在所述電流限制層中的所述第一半導體層中的氧化區包圍的導電區的直徑至少等于或小于5.0微米。

9、根據權利要求1所述的垂直腔面發射激光二極管，其中，所述第二半導體鏡面層包括位于最上層的接觸層，并且在該接觸層上形成有電極層，在該電極層上形成有用于發射激光的開口。

10、一種用于制造垂直腔面發射激光二極管的方法，該方法包括：

形成位于基板上的第一導電型的第一半導體鏡面層、在該第一半導體鏡面層上的有源區、在該有源區上的第二導電型的第二半導體鏡面層和接近所述有源區的電流限制層，使得所述電流限制層包括包含鋁成分的第一半導體層和包含鋁成分的第二半導體層，該第二半導體層形成為比所述第一半導體層更靠近所述有源區，并且所述第一半導體層的鋁濃度高于所述第二半導體層的鋁濃度，當激光的振蕩波長為λ時，作為所述第一半導體層和所述第二半導體層的厚度總和的光學厚度為λ/4；

形成臺式晶體管結構，使得所述電流限制層的至少一側表面露出；并且

從所述臺式晶體管結構的所述側表面同時并有選擇地使所述電流限制層中的所述第一半導體層和所述第二半導體層氧化。

11、根據權利要求10所述的制造方法，其中，所述電流限制層中的所述第二半導體層形成為鄰近所述有源區，并且所述第一半導體層形成為鄰近所述第二半導體層。