[實用新型]延長使用壽命的VCSEL芯片和電子器件

有效

• 申請號: 201821785469.0
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN208723311U
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 彭鈺仁;賈釗;許晏銘;洪來榮;陳為民;陳進順;翁妹芝;張坤銘;朱鴻根;陳偉明;許勇輝;郭河
• 申請（專利權）人: 廈門乾照半導體科技有限公司
• 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: 王寶筠

本實用新型公開了一種延長使用壽命的VCSEL芯片和電子器件，在多量子阱有源層背離襯底一側形成有第二半導體多層膜反射鏡，以通過第二半導體多層膜反射鏡阻擋限制層和多量子阱有源層相接觸，進而能夠在形成限制層的氧化結構時，通過第二半導體多層膜反射鏡保護多量子阱有源層不被水汽侵蝕；同時第二半導體多層膜反射鏡能夠起到緩沖氧化結構應力的作用，避免在使用VCSEL芯片時產生高溫條件下，氧化結構產生的應力對多量子阱有源層造成損壞的情況出現；并且，第二半導體多層膜反射鏡還能夠阻擋氧化結構中的雜質擴展至多量子阱有源層，保證VCSEL芯片的使用壽命較高。

技術領域

本實用新型涉及半導體技術領域，更為具體的說，涉及一種延長使用壽命的VCSEL芯片和電子器件。

背景技術

垂直腔面發射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)芯片，又稱VCSEL芯片，是以砷化鎵半導體材料為基礎的激光發射芯片，具有體積小、圓形輸出光斑、單縱模輸出、閾值電流小、價格低廉、易集成為大面積陣列等優點，廣泛應用與光通信、光互連、光存儲等領域。

現有技術中的VCSEL芯片的剖面結構參考圖1，主要包括砷化鎵襯底10和位于砷化鎵襯底10上依次層疊的N型DBR(Distributed Bragg Reflection，分布式布拉格反射鏡)層20、多量子阱有源層30、限制層40、P型DBR層50、砷化鎵接觸層60和p側電極結構70，且砷化鎵襯底10背面形成有n側電極80。其中，限制層40包括導電結構41和環繞導電結構41的氧化結構42，以起到匯聚電流，從而形成大電流注入多量子阱有源層30中激發激光的目的；電極結構70限定有出射窗口區域71，該出射窗口區域71即是VCSEL芯片的出光區域，現有的VCSEL芯片使用壽命較低。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型提供了一種延長使用壽命的VCSEL芯片和電子器件，有效的解決了現有VCSEL芯片使用壽命較低的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供的技術方案如下：

一種延長使用壽命的VCSEL芯片，包括：

襯底；

位于所述襯底正面上的第一半導體多層膜反射鏡；

位于所述第一半導體多層膜反射鏡背離所述襯底一側的多量子阱有源層；

位于所述多量子阱有源層背離所述襯底一側的第二半導體多層膜反射鏡；

位于所述第二半導體多層膜反射鏡背離所述襯底一側的限制層，所述限制層包括導電結構和環繞所述導電結構的氧化結構；

位于所述限制層背離所述襯底一側的第三半導體多層膜反射鏡，所述第三半導體多層膜反射鏡與所述第二半導體多層膜反射鏡的摻雜類型相同，且均與所述第一半導體多層膜反射鏡的摻雜類型相反；

位于所述第三半導體多層膜反射鏡背離所述襯底一側的歐姆接觸層；

以及，位于所述歐姆接觸層背離所述襯底一側的第一電極，及位于所述襯底背面上的第二電極。

可選的，所述第一半導體多層膜反射鏡、所述第二半導體多層膜反射鏡和所述第三半導體多層膜反射鏡均為DBR反射鏡。

可選的，所述第一半導體多層膜反射鏡包括疊加的多個第一反射層，所述第一反射層包括依次疊加的AlAs層和AlGaAs層。

可選的，所述第二半導體多層膜反射鏡包括疊加的多個第二反射層，所述第二反射層包括依次疊加的AlAs層和AlGaAs層。

可選的，所述第三半導體多層膜反射鏡包括疊加的多個第三反射層，所述第三反射層包括依次疊加的AlAs層和AlGaAs層。