[實用新型]一種氧化型垂直腔面激光器

有效

• 申請號: 201821479837.9
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN208723310U
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 姜勛財;湯寶;朱拓;余兵;吳振華
• 申請（專利權）人: 武漢電信器件有限公司
• 主分類號: H01S5/183
• 分類號: H01S5/183;H01S5/187
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 胡琦旖

本實用新型屬于光電子技術領域，公開了一種氧化型垂直腔面激光器，從下至上依次包括：N面電極、襯底、N型DBR、有源區、氧化限制層、P型DBR、P面電極；所述P型DBR為柱狀臺面，所述臺面的中心設有氧化孔，所述臺面包含有豁口，多個所述豁口環繞所述氧化孔均勻分布。本實用新型解決了現有技術中側氧化后絕緣層的邊緣的電流密度比中心區域高的問題，達到了縮減氧化深度，提高氧化精確度、節約氧化成本的技術效果。

技術領域

本實用新型涉及光電子技術領域，尤其涉及一種氧化型垂直腔面激光器。

背景技術

近年來,在垂直腔面發射激光器的研制中,廣泛利用選擇性氧化技術形成電流注入窗口,以實現極低閾值電流/電壓和較高功率轉換效率的方法。因為在400～500℃溫度下的濕氮氧化對AlAs和高Al組分的Al-GaAs具有很強的選擇性,而且形成的氧化層性能穩定、電絕緣性好、折射率低，非常適合于電流限制和光學限制,所以這種氧化工藝在Ⅲ-Ⅴ族半導體器件制備及光電集成中有著廣闊的應用前景,目前被廣泛用于垂直腔面發射激光器(VCSELs)器件制備的研究中。

VCSEL制備的一個難點是形成理想的電流注入限制，而選擇性濕氮氧化可以方便地在VCSEL中形成良好的電流及光學限制層,從而使VCSEL的器件性能取得突破性進展。因此，選擇性氧化技術已成為目前VCSEL及其列陣研制中應用最為廣泛的一項工藝。選擇性氧化技術的難點之一是對氧化深度的精確控制。

目前關于濕法氧化規律的報道很多,但氧化深度隨時間呈線性規律還是拋物線規律，一直是人們爭議的焦點。臺面形狀是影響氧化速率的一個因素，自從側氧化限制結構的出現，器件的閾值電流、調制速度、和光電轉換效率得到很大的改善。但是，這種結構也存在自身無法消除的缺陷，那就是在側氧化之后，絕緣層的邊緣的電流密度會比中心區域高。無法消除光模式的增益重疊的現象，即使電流在氧化限制層完美均勻注入，大部分電流也會集中在氧化限制層邊界上，主要是因為面積是半徑的平方的關系。因此光模式在中心達到最大，這樣的結果就會導致孔徑10μm及以上的器件的閾值電流的增大、效率的降低、空間燒孔變的更嚴重。即使孔徑縮小到3μm左右的單模尺寸，增益重疊可以得到改善，但這種缺陷仍然不能消除，載流子在小孔徑外的幾微米范圍內擴散從而增加了閾值電流和寄生電容，從而光的散射也相應的被擴大。

實用新型內容

本申請實施例通過提供一種氧化型垂直腔面激光器，解決了現有技術中側氧化后絕緣層的邊緣的電流密度比中心區域高的問題。

本申請實施例提供一種氧化型垂直腔面激光器，從下至上依次包括：N面電極、襯底、N型DBR、有源區、氧化限制層、P型DBR、P面電極；

所述P型DBR為柱狀臺面，所述臺面的中心設有氧化孔，所述臺面包含有豁口，多個所述豁口環繞所述氧化孔均勻分布。

優選的，氧化深度為所述豁口的頂點到所述氧化孔的距離，所述氧化深度小于所述臺面的半徑。

優選的，所述豁口對所述P面電極進行均勻分割。

優選的，除去所述氧化孔的所述臺面的區域大于所述P面電極的區域。

優選的，所述豁口的弧邊為標準圓弧。

優選的，所述臺面的半徑為14um，所述氧化孔的半徑為8um，所述氧化深度為2um，所述豁口的半徑為4um，所述豁口的數量為9個，多個所述豁口之間的距離為1.75um。

本申請實施例中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優點：

在本申請實施例中，激光器中的P型DBR為柱狀臺面，臺面的中心設有氧化孔，在臺面上引入豁口，由于氧化的各向同性，臺面的氧化深度縮減為豁口頂點到氧化孔的距離，可以大大縮減氧化的深度，提高氧化的精確度，節約氧化成本，還可以有效降低側氧化后絕緣層的邊緣的電流密度，進而降低一系列電流密度不均對激光器帶來的影響。

附圖說明