[發明專利]一種小間距密排垂直腔面發射激光器及其制備方法

有效

• 申請號: 201910394087.8
• 申請日: 2019-05-13
• 公開（公告）號: CN110137802B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 王俊;劉恒;譚少陽;榮宇峰
• 申請（專利權）人: 蘇州長光華芯半導體激光創新研究院有限公司
• 主分類號: H01S5/183
• 分類號: H01S5/183;H01S5/042;H01S5/187
• 代理公司: 蘇州國誠專利代理有限公司 32293
• 代理人: 楊淑霞

1.一種小間距密排垂直腔面發射激光器，其特征在于，所述小間距密排垂直腔面發射激光器包括：襯底、外延層、制備在外延層上的Mesa臺面、上電極以及下電極；

所述Mesa臺面為多個，多個Mesa臺面排布于所述外延層的一側表面上，任一所述Mesa臺面形成所述外延層的發光點，任一所述Mesa臺面上設置有所述上電極，所述襯底一側表面上設置有所述下電極，相鄰Mesa臺面之間的中心間距為8～20μm，相鄰Mesa臺面之間的邊緣間距為0.5～5μm；

小間距密排垂直腔面發射激光器制備過程中，在所述襯底下表面生長介質層，之后再去掉該介質層，所述介質層為氧化硅、氮化硅、三氧化二鋁中的一種或幾種的層疊。

2.根據權利要求1所述的小間距密排垂直腔面發射激光器，其特征在于，多個Mesa臺面以規則或者不規則的方式排布于所述外延層的一側表面上。

3.根據權利要求1所述的小間距密排垂直腔面發射激光器，其特征在于，所述外延層包括自上而下層疊設置的：保護層、P-DBR層、氧化層、發光層、N-DBR層以及襯底層。

4.根據權利要求1所述的小間距密排垂直腔面發射激光器，其特征在于，所述上電極為設置于所述Mesa臺面上的環形電極。

5.根據權利要求1或4所述的小間距密排垂直腔面發射激光器，其特征在于，所述上電極為金屬電極，所述金屬電極的厚度1～3μm。

6.根據權利要求1所述的小間距密排垂直腔面發射激光器，其特征在于，所述下電極為設置于所述襯底一側表面的層電極。

7.根據權利要求1或6所述的小間距密排垂直腔面發射激光器，其特征在于，所述下電極為金屬電極，所述金屬電極的厚度0.5～5μm。

8.一種如權利要求1～7任一項所述小間距密排垂直腔面發射激光器的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

S1、通過外延工藝在襯底上表面生長外延層；

S2、在所述襯底下表面生長介質層，減小芯片翹曲量；

S3、在所述外延層上表面定義電極圖形，經電子束沉積和電極剝離后，形成電極；

S4、在所述外延層上表面制作一層掩膜層；

S5、在所述外延片表面定義Mesa光刻圖形，隨后經ICP刻蝕后，將Mesa圖形轉移到掩膜層上；

S6、去除步驟S5中剩余光刻膠，隨后樣品轉移到ICP刻蝕設備中，刻蝕形成Mesa臺面，經濕法氧化形成氧化孔徑；

S7、隨后樣品被轉移到PECVD設備中，在上表面沉積一層介質薄膜；

S8、去除步驟S7中電極上的介質薄膜；

S9、將步驟S8中的樣品轉移至金屬電極沉積設備中，在Mesa臺面上沉積上電極；

S10、將步驟S9中的樣品的背面的介質層研磨掉并拋光后，在背面沉積一層下電極。