[發明專利]一種垂直腔面發射激光器及其制造方法

有效

• 申請號: 202010143692.0
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111313227B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 梁棟;張成;翁瑋呈;丁維遵;劉嵩
• 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

本發明提出一種垂直腔面發射激光器及其制造方法，包括，外延結構，包括第一反射層，有源層及第二反射層；至少一個第一溝槽，形成在所述外延結構內，貫穿所述外延結構，將所述外延結構分成至少兩個發光單元；至少兩個絕緣層，形成在所述第一溝槽內；至少一個第一電極，形成在所述第一溝槽內，連接所述至少兩個發光單元，且所述發光單元內的發光子單元通過所述第一電極連接，以形成公共陽極；至少兩個第二電極，形成在所述第一反射層的背面上；其中，每一所述發光子單元包括一發光孔，所述第一電極圍繞在所述發光孔的外周。本發明提出的垂直腔面發射激光器應用頻率快。

技術領域

本發明涉及激光技術領域，特別涉及一種垂直腔面發射激光器及其制造方法。

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LED(發光二極管)和LD(Laser Diode，激光二極管)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，廣泛應用于光通信、光互連、光存儲等領域。

相比過去的單個激光管，VCSEL的陣列集成結構可以同時進行多行的掃描。這可以大大提高激光打印機的掃描速度并相應延長其使用壽命。在光顯示方面，通常的顯示器都是利用紅、綠、藍三元色發光管構成的，如果能夠制成具有紅、綠、藍三元色的激光器，則可以應用在大型顯示器的技術領域中。傳統VCSEL采用的是共陰極方式，導致驅動系統無法選擇體積更小，速度更快的N-MOS driver，同時傳統VCSEL還需要打線操作。

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，以降低發光單元的面積，同時可以選擇體積更小，速度更快的N-MOS driver，提高器件的應用頻率，同時可以避免打線操作。

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，

外延結構，包括第一反射層，有源層及第二反射層；

至少一個第一溝槽，形成在所述外延結構內，貫穿所述外延結構，將所述外延結構分成至少兩個發光單元；

至少兩個絕緣層，形成在所述第一溝槽內；

至少一個第一電極，形成在所述第一溝槽內，連接所述至少兩個發光單元，且所述發光單元內的發光子單元通過所述第一電極連接，以形成公共陽極；

至少兩個第二電極，形成在所述第一反射層的背面上；

其中，每一所述發光子單元包括一發光孔，所述第一電極圍繞在所述發光孔的外周。

進一步地，部分所述絕緣層位于所述第一反射層的背面上，部分所述絕緣層位于所述第二反射層上，部分所述絕緣層位于所述第一溝槽的側壁上。

進一步地，所述第一電極在所述第一溝槽內從所述外延結構的背面向所述外延結構的正面延伸，位于所述外延結構正面的部分所述第一電極與所述第二反射層連接。

進一步地，位于所述外延結構背面的部分所述第一電極與位于所述外延結構背面上的部分所述絕緣層接觸。

進一步地，所述發光單元內還包括第二溝槽，所述第二溝槽貫穿所述第二反射層及有源層，暴露出所述第一反射層。

進一步地，部分所述絕緣層形成在所述第二溝槽內，部分所述第一電極形成在所述第二溝槽內。

進一步地，所述第一電極沿著所述第二溝槽向兩側的所述發光子單元延伸，并覆蓋部分所述絕緣層與所述第二反射層連接。

進一步地，還包括透明襯底，所述透明襯底位于所述外延結構的正面上，所述透明襯底通過多個粘結材料設置在所述外延結構的正面上。