[發明專利]一種半導體激光器芯片及其制作方法

在審

• 申請號: 201810311423.3
• 申請日: 2018-04-09
• 公開（公告）號: CN108512035A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 顏建;胡雙元;吳文俊;黃勇;米卡·瑞桑
• 申請（專利權）人: 蘇州矩陣光電有限公司
• 主分類號: H01S5/323
• 分類號: H01S5/323;H01S5/042
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 馬永芬

本發明公開了一種半導體激光器芯片及其制作方法，其中半導體激光器芯片包括：雙面拋光襯底、激光器外延結構以及太陽能電池外延結構；其中，激光器外延結構設置于雙面拋光襯底的正面；太陽能電池外延結構設置于雙面拋光襯底的背面；金屬熱沉，設置于激光器外延結構遠離雙面拋光襯底的一側，與激光器外延結構的電極連接；太陽能電池外延結構的P面電極通過金線與金屬熱沉連接。在雙面拋光襯底的正反面分別生長半導體激光器外延結構與太陽能電池外延結構，用金線和熱沉實現電氣連接，使半導體激光器芯片能夠依靠自身結構中的太陽能電池供電，提高器件的集成度。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體涉及一種半導體激光器芯片及其制作方法。

背景技術

隨著半導體激光器的應用日益廣泛，對相應的驅動電源的要求也越來越多樣化。

目前激光器芯片工作需要額外的外部電源供電，這樣不利于分離器件的集成化。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種半導體激光器芯片及其制作方法，以解決現有技術中激光器芯片工作需要額外的外部電源供電，導致器件集成化程度較低的問題。

根據第一方面，本發明實施例提供了一種半導體激光器芯片，包括：雙面拋光襯底、激光器外延結構以及太陽能電池外延結構；其中，激光器外延結構設置于雙面拋光襯底的正面；太陽能電池外延結構設置于雙面拋光襯底的背面；金屬熱沉，設置于激光器外延結構遠離雙面拋光襯底的一側，與激光器外延結構的電極連接；太陽能電池外延結構的P面電極通過金線與金屬熱沉連接。

可選地，雙面拋光襯底為N型摻雜的GaAs或InP，厚度為300μm至400μm。

可選地，雙面拋光襯底的摻雜濃度大于1E19cm³。

可選地，太陽能電池外延結構和激光器外延結構的外延層的晶格常數與雙面拋光襯底的晶格常數一致。

可選地，在雙面拋光襯底為GaAs襯底時，激光器外延結構為AlGaAs結構的半導體激光器。

可選地，太陽能電池外延結構為GaAs子電池和GaInP子電池組成的多結太陽能電池。

可選地，在激光器外延結構表面形成脊形波導區。

可選地，在太陽能電池外延結構上層形成減反射膜。

可選地，半導體激光器芯片與太陽能電池外延結構的尺寸一致。

根據第二方面，本發明實施例提供了一種半導體激光器芯片的制作方法，包括：

選取雙面拋光襯底；

生成激光器外延結構以及太陽能電池外延結構；其中，激光器外延結構，設置于雙面拋光襯底的正面；太陽能電池外延結構，設置于雙面拋光襯底的背面；

設置金屬熱沉；熱沉設置于激光器外延結構遠離雙面拋光襯底的一側，與激光器外延結構的電極連接；

設置金線；太陽能電池外延結構的P面電極通過金線與金屬熱沉連接。

本發明實施例提供的半導體激光器芯片及其制作方法，具有如下優點：

1、本發明實施提供的半導體激光器芯片，包括：雙面拋光襯底、激光器外延結構以及太陽能電池外延結構；其中，激光器外延結構設置于雙面拋光襯底的正面；太陽能電池外延結構設置于雙面拋光襯底的背面；金屬熱沉，設置于激光器外延結構遠離雙面拋光襯底的一側，與激光器外延結構的電極連接；太陽能電池外延結構的P面電極通過金線與金屬熱沉連接。在雙面拋光襯底的正反面分別生長半導體激光器外延結構與太陽能電池外延結構，用金線和熱沉實現器件電連接，使半導體激光器芯片能夠依靠自身結構中的太陽能電池供電，提高器件的集成度。