[發明專利]一種垂直腔面發射激光器及其制造方法與應用

有效

• 申請號: 202010143667.2
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111342339B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 張鵬飛;劉嵩;張成;毛明明;趙勵;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;H01S5/42;G01S7/484;G01S17/10;G01S17/89
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 王華英

1.一種垂直腔面發射激光器，其特征在于，包括，

襯底；

第一反射層，形成在所述襯底上；

至少兩個發光單元，形成在所述第一反射層上，且每一所述發光單元包括至少兩個發光子單元，每一所述發光子單元包括有源層及第二反射層，所述有源層形成在所述第一反射層上，所述第二反射層形成在所述有源層上；

絕緣層，形成在所述至少兩個發光單元之間，且所述至少兩個發光單元之間形成有第一溝槽，所述第一溝槽從所述第二反射層延伸至所述第一反射層的表面，且部分所述絕緣層位所述溝槽內的底部及側壁上，且所述絕緣層沿著第一溝槽的側壁延伸至所述第二反射層上，且與第一金屬電極接觸；

至少一個第一電極，與所述第一反射層接觸，形成公共陽極；

至少兩個第二電極，形成在所述至少兩個發光單元上，每一所述發光單元內的發光子單元通過所述第二電極連接，且多個所述第二電極之間絕緣獨立，形成多個獨立的陰極，同時所述公共陽極和所述陰極設置在所述襯底的同一側；

其中，所述第二電極覆蓋所述發光子單元，所述發光單元發射的光線通過所述襯底出射；

其中，所述多個發光子單元之間形成有第二溝槽，所述第二溝槽從所述第二反射層延伸至所述第一反射層的表面，且所述多個發光子單元結構相同；

其中，部分所述第二電極形成在所述第二溝槽內，所述第二電極從所述第二溝槽向兩側的所述發光子單元延伸，以覆蓋所述發光孔；

其中，所述第二電極包括：

多個第一金屬電極，形成在第二反射層上，所述第二反射層設置在所述第一反射層上；

多個第二金屬電極，部分所述第二金屬電極形成在所述第二反射層上，部分所述第二金屬電極形成在所述第二溝槽內，部分所述第二金屬電極形成在所述第一金屬電極之間，且所述第二金屬電極與所述第一金屬電極連接。

2.根據權利要求1 所述的垂直腔面發射激光器，其特征在于，部分所述絕緣層形成在所述第一溝槽內，部分所述絕緣層從所述第一溝槽內延伸至所述多個發光子單元上。

3.根據權利要求1 所述的垂直腔面發射激光器，其特征在于，相鄰兩個所述發光單元內的所述第二電極之間形成有所述絕緣層。

4.根據權利要求1 所述的垂直腔面發射激光器，其特征在于，所述第一反射層形成在所述襯底的第二表面上。

5.一種垂直腔面發射激光器的制造方法，其特征在于，包括，

提供一襯底；

形成第一反射層于所述襯底上；

形成至少兩個發光單元于所述第一反射層上，每一所述發光單元包括至少兩個發光子單元，每一所述發光子單元包括有源層及第二反射層，所述有源層形成在所述第一反射層上，所述第二反射層形成在所述有源層上；

形成絕緣層于所述至少兩個發光單元之間，且所述至少兩個發光單元之間形成有第一溝槽，所述第一溝槽從所述第二反射層延伸至所述第一反射層的表面，且部分所述絕緣層位所述溝槽內的底部及側壁上，且所述絕緣層沿著第一溝槽的側壁延伸至所述第二反射層上，且與第一金屬電極接觸；

形成至少一個第一電極，所述第一電極與所述第一反射層接觸，以形成公共陽極；

形成至少兩個第二電極于所述至少兩個發光單元上，每一所述發光單元內的發光子單元通過所述第二電極連接，且多個所述第二電極之間絕緣獨立，形成多個獨立的陰極，同時所述公共陽極和所述陰極設置在所述襯底的同一側；

其中，所述第二電極覆蓋所述發光子單元，所述發光單元發射的光線通過所述襯底出射；

其中，所述多個發光子單元之間形成有第二溝槽，所述第二溝槽從所述第二反射層延伸至所述第一反射層的表面，且所述多個發光子單元結構相同；

其中，部分所述第二電極形成在所述第二溝槽內，所述第二電極從所述第二溝槽向兩側的所述發光子單元延伸，以覆蓋所述發光孔；

其中，所述第二電極包括：

多個第一金屬電極，形成在第二反射層上，所述第二反射層設置在所述第一反射層上；

多個第二金屬電極，部分所述第二金屬電極形成在所述第二反射層上，部分所述第二金屬電極形成在所述第二溝槽內，部分所述第二金屬電極形成在所述第一金屬電極之間，且所述第二金屬電極與所述第一金屬電極連接。

6.一種光發射裝置，其特征在于，包括，

基板；

至少一發光元件，設置在所述基板上，所述至少一發光元件包括至少一垂直腔面發射激光器，所述垂直腔面發射激光器包括，

襯底；

第一反射層，形成在所述襯底上；

至少兩個發光單元，形成在所述第一反射層上，且每一所述發光單元包括至少兩個發光子單元，每一所述發光子單元包括有源層及第二反射層，所述有源層形成在所述第一反射層上，所述第二反射層形成在所述有源層上；

絕緣層，形成在所述至少兩個發光單元之間，且所述至少兩個發光單元之間形成有第一溝槽，所述第一溝槽從所述第二反射層延伸至所述第一反射層的表面，且部分所述絕緣層位所述溝槽內的底部及側壁上，且所述絕緣層沿著第一溝槽的側壁延伸至所述第二反射層上，且與第一金屬電極接觸；

至少一個第一電極，與所述第一反射層接觸，形成公共陽極；

至少兩個第二電極，形成在所述至少兩個發光單元上，每一所述發光單元內的發光子單元通過所述第二電極連接，且多個所述第二電極之間絕緣獨立，形成多個獨立的陰極，同時所述公共陽極和所述陰極設置在所述襯底的同一側；

其中，所述第二電極覆蓋所述發光子單元，所述發光單元發射的光線通過所述襯底出射；

其中，所述多個發光子單元之間形成有第二溝槽，所述第二溝槽從所述第二反射層延伸至所述第一反射層的表面，且所述多個發光子單元結構相同；

其中，部分所述第二電極形成在所述第二溝槽內，所述第二電極從所述第二溝槽向兩側的所述發光子單元延伸，以覆蓋所述發光孔；

其中，所述第二電極包括：

多個第一金屬電極，形成在第二反射層上，所述第二反射層設置在所述第一反射層上；

多個第二金屬電極，部分所述第二金屬電極形成在所述第二反射層上，部分所述第二金屬電極形成在所述第二溝槽內，部分所述第二金屬電極形成在所述第一金屬電極之間，且所述第二金屬電極與所述第一金屬電極連接。