[發明專利]一種垂直腔面發射激光器及其制造方法和其陣列

在審

• 申請號: 202010143263.3
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111244753A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 劉嵩;梁棟;張成
• 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;H01S5/42
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 王華英

本發明公開了一種垂直腔面發射激光器及其制造方法和其陣列，其中，所述垂直腔面發射激光器包括：襯底，發光單元，第一通孔和第二通孔等結構。本發明降低了封裝復雜度，并且節約了封裝成本，減小了封裝中由金線引入的寄生電感，從而提升了器件在短脈沖下的性能。

技術領域

本發明涉及半導體激光器技術領域，特別涉及一種垂直腔面發射激光器及其制造方法和其陣列。

背景技術

垂直腔面發射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser，VCSEL)是以砷化鎵半導體材料為基礎研制，有別于發光二極管(LED)和激光二極管(Laser Diode，LD)等其他光源，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。

傳統的正面發射的垂直腔面發射激光器陣列，一般芯片背面為共陰極，陽極焊盤在正面，或者是陰極和陽極焊盤都在正面，焊盤需要通過金線鍵合技術，連接外接電源或驅動，但是在飛行時間(Time of flight，TOF)的應用中，由于需要更短的光脈沖，由金線帶來的電感會影響電路，從而增大光的上升時間。

發明內容

鑒于上述現有技術的缺陷，本發明提出一種垂直腔面發射激光器及其制造方法和其陣列，能實現芯片的表面貼裝，避免了在正面焊盤上使用金線鍵合技術來做電連接，降低了封裝的復雜度，節約了封裝成本，減小了封裝中由金線引入的寄生電感，從而提升了器件在脈沖下的性能，減少了光上升的時間。

為實現上述目的及其他目的，本發明提出一種垂直腔面發射激光器，包括：

襯底；

發光單元，形成在所述襯底的第一表面上，其中，所述發光單元設有第二接觸層；

第一通孔，形成在所述襯底上，并連通于所述襯底的第一表面及第二表面之間；

第二通孔，形成在所述襯底上，并連通于所述襯底的第一表面及第二表面之間；

第一電極，接觸所述襯底的第一表面或第二表面；

第二電極，連接所述第二接觸層，并穿過所述第二通孔，以連接至所述襯底的第二表面上的第二電極墊。

在一實施例中，所述第一電極形成于所述襯底的第二表面上。

在一實施例中，所述第一電極連接所述襯底的第一表面，并穿過所述第一通孔，以連接至所述襯底的第二表面上的第一電極墊。

在一實施例中，所述第一電極和所述第二電極為金屬導電層。

在一實施例中，所述襯底為半絕緣襯底，所述半絕緣襯底還包括第一接觸層，其中所述第一接觸層形成于所述半絕緣襯底的第一表面。

在一實施例中，當所述襯底為導電襯底時，所述第一通孔的側壁、所述第二通孔的側壁以及所述襯底的第二表面上設置有絕緣材料。

本發明的目的還在于提供一種垂直腔面發射激光器的制造方法，包括：

提供一襯底；

形成發光單元于所述襯底的第一表面上，所述發光單元設有第二接觸層；

形成第一通孔于所述襯底上，所述第一通孔連通于所述襯底的第一表面及第二表面之間；

形成第二通孔于所述襯底上，所述第二通孔連通于所述襯底的第一表面及第二表面之間；

形成第一電極于所述襯底的第一表面或第二表面上；

形成第二電極于所述第二接觸層，并穿過所述第二通孔，與所述襯底的第二表面上的第二電極墊連接。

本發明還涉及一種垂直腔面發射激光器陣列，包括：