[發明專利]注入物再生長VCSEL和具有不同VCSEL類型的異構組合的VCSEL陣列

有效

• 申請號: 201780067041.4
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN109891692B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 盧克·A·格拉哈姆;索尼婭·夸德里;迪帕·加祖拉;楊海泉
• 申請（專利權）人: 菲尼薩公司
• 主分類號: H01S5/183
• 分類號: H01S5/183
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 鄭斌;蔡勝有

1.非平坦化垂直腔面發射激光器VCSEL，其包含：

有源區；

在所述有源區上方的阻擋層，所述阻擋層具有平坦底部面和平坦頂部蝕刻面，其具有在所述平坦底部面與平坦頂部蝕刻面之間的第一厚度，其中所述阻擋層是具有注入物的第一材料；以及

所述阻擋層中的導電溝道層，所述導電溝道層具有與所述阻擋層的平坦底部面連續的平坦底部面，所述導電溝道層具有從所述阻擋層的平坦頂部蝕刻面向所述導電溝道層的平坦頂部面延伸的側方蝕刻面，以使得所述導電溝道層具有大于所述阻擋層的第一厚度的第二厚度，其中所述導電溝道層是沒有所述注入物的第一材料，其中所述阻擋層側向限制所述導電溝道層的底部區，其從所述阻擋層的平坦頂部蝕刻面延伸至所述阻擋層和/或導電溝道層的平坦底部面；和

具有多個非平坦化半導體層的非平坦化半導體區，每個非平坦化半導體層具有在所述阻擋層上方的下部梯級和在所述導電溝道層上方的上部階梯，其中所述非平坦化半導體區側向限制所述導電溝道層的側方蝕刻面。

2.權利要求1所述的VCSEL，其包含：

在所述有源區下方的平坦化底部鏡區；并且

所述非平坦化半導體區是在由所述阻擋層與導電溝道層形成的隔離區上方的非平坦化頂部鏡區。

3.權利要求1所述的VCSEL，其中所述阻擋層厚度為1nm至500nm。

4.權利要求3所述的VCSEL，其中所述導電溝道層厚度為1nm至1000nm。

5.權利要求4所述的VCSEL，其中所述導電溝道層的直徑為1微米至200微米。

6.權利要求4所述的VCSEL，其中所述導電溝道層的直徑為2微米至6微米。

7.權利要求1所述的VCSEL，其包含在所述阻擋層中的彼此分別側向布置的多個所述導電溝道層。

8.權利要求1所述的VCSEL，其中所述導電溝道層具有比所述阻擋層 更高的折射率。

9.權利要求1所述的VCSEL，其中所述VCSEL：

沒有氧化物孔；

沒有氧化；或

沒有其中具有由所述阻擋層與導電溝道層形成的隔離區的臺面。

10.權利要求1所述的VCSEL，其中所述注入物是硅或氧。

11.權利要求1所述的VCSEL，其中每個非平坦化半導體層具有連接的梯級，使得在所述阻擋層上方的下部階梯連接至所述導電溝道層上方的上部階梯，其中每個非平坦化半導體層在所述下部階梯和上部階梯中具有相同的材料。

12.權利要求1所述的VCSEL，其中每個非平坦化半導體層具有斷開的梯級，使得在所述阻擋層上方的下部階梯與所述導電溝道層上方的上部階梯斷開，其中每個非平坦化半導體層在所述下部階梯和上部階梯中具有相同的材料。

13.垂直腔面發射激光器VCSEL陣列，其包含：

在單個阻擋層中側向布置有多個導電溝道層的權利要求1所述的多個VCSEL，所述多個VCSEL以有序圖案布置，其中所述多個VCSEL包括多種不同類型的VCSEL，每種不同類型的VCSEL具有不同的特征。

14.制造權利要求1所述的VCSEL的方法，其包括：

形成所述有源區；

在所述有源區上方形成所述阻擋層和導電溝道層；以及

在所述阻擋層和導電層上方形成所述非平坦化半導體區。

15.權利要求14所述的方法，其包括：

通過注入變為所述阻擋層的所述導電層的區域并且在其中沒有所述注入的一個或更多個側向布置的導電層區域變為所述導電溝道層的情況下，從導電層形成阻擋層和導電溝道層。