[發明專利]一種具有背面正負電極的VCSEL器件及其制備方法

有效

• 申請號: 202010045300.7
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111211481B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 丁維遵;梁棟
• 申請（專利權）人: 常州縱慧芯光半導體科技有限公司
• 主分類號: H01S5/042
• 分類號: H01S5/042;H01S5/183
• 代理公司: 北京華創智道知識產權代理事務所(普通合伙) 11888
• 代理人: 彭隨麗

1.一種具有背面正負電極的VCSEL器件，其特征在于：包括

外延層，所述外延層下表面的正極(18)和負極(17)；

所述外延層上表面通過氧化溝道(22)限定出的含P型歐姆金屬層(5)的臺面結構(24)和所述臺面結構(24)內的氧化層(19)限定出的發光區組成VCSEL器件單元；所述臺面結構(24)水平方向一側的外延層上形成有凹槽(23)，與凹槽(23)對應的外延層下表面設有凹部(14)；

所述臺面結構(24)的P型歐姆金屬層(5)通過金屬層與凹槽(23)和凹部(14)電連接至所述外延層下表面形成所述正極(18)；

所述臺面結構(24)自下而上依次包括N型DBR層(3)、量子阱層(2)、氧化層(19)、P型DBR層(1)和P型歐姆金屬層(5)；所述臺面結構(24)還包括位于所述P型DBR層(1)上的第一鈍化層(4)、第二鈍化層(9)和金屬層，所述金屬層包括正面種子金屬層(10)和電鍍金屬層(11)；

所述外延層下表面包括N+高摻雜半導體層(6)、N型歐姆金屬層(13)；所述凹部(14)設有第三鈍化層(15)和背面種子金屬層(16)。

2.如權利要求1所述的具有背面正負電極的VCSEL器件，其特征在于：所述外延層上設有透明頂襯(12)。

3.如權利要求1所述的具有背面正負電極的VCSEL器件，其特征在于：所述凹槽(23)形狀為圓形、矩形及其它任意形狀。

4.如權利要求1所述的具有背面正負電極的VCSEL器件，其特征在于：所述外延層包括多個所述VCSEL器件單元組成的VCSEL陣列。

5.如權利要求4所述的具有背面正負電極的VCSEL器件，其特征在于：所述凹槽(23)設置于所述VCSEL陣列外側的外延層上。

6.如權利要求4所述的具有背面正負電極的VCSEL器件，其特征在于：所述凹槽(23)設置于所述VCSEL陣列的列之間的外延層上。

7.如權利要求2所述的具有背面正負電極的VCSEL器件，其特征在于：所述透明頂襯(12)為均一材料的單層結構或不同材料的多層結構；所述多層結構的任一層結構上設置光學元件(20)。

8.如權利要求1所述的具有背面正負電極的VCSEL器件，其特征在于：所述P型DBR層(1)和所述N型DBR層(3)材料選自Ⅲ-Ⅴ族化合物、SiN、SiO、SiON；所述Ⅲ-Ⅴ族化合物包括Al_xGa_(1-x)As，In_yGa_(1-y)AsP，AlN，GaN，InGaN，AlGaN。

9.如權利要求2所述的具有背面正負電極的VCSEL器件，其特征在于：所述量子阱層(2)材料為Ⅲ-Ⅴ族化合物；所述化合物包括GaAs、AlGaAs、InGaAs、InGaP、InGaNAsP；所述透明頂襯(12)材料選自AlOx、SiOx、SiNx、有機聚合物。