[發明專利]可分區導通的VCSEL激光光源及其制備方法和驅動方法

在審

• 申請號: 202010330883.8
• 申請日: 2020-04-24
• 公開（公告）號: CN113644545A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 林珊珊;郭銘浩;李念宜;王立;姚毅飛;李姍姍;郝宇杰
• 申請（專利權）人: 浙江睿熙科技有限公司
• 主分類號: H01S5/183
• 分類號: H01S5/183;H01S5/42
• 代理公司: 上海領洋專利代理事務所(普通合伙) 31292
• 代理人: 羅曉飛

本申請提供一種可分區導通的VCSEL激光光源、制備方法及驅動方法。該光源包括：VCSEL陣列；形成于所述VCSEL陣列頂部的頂部電導通圖案，以及，形成于所述VCSEL陣列底部的底部電導通圖案。所述VCSEL陣列，包括相互電隔離的多個VCSEL單元，其中每一VCSEL單元自下而上包括襯底、底部反射器、有源區、具有開孔的限制層、頂部反射器和歐姆接觸層。所述底部電導通圖案包括第一電導通圖案和第二電導通圖案，其中所述第一電導通圖案電連接于所述多個VCSEL單元中的第一子集，以及，所述第二電導通圖案電連接于所述多個VCSEL單元中的第二子集。這樣，所述激光光源通過負極布線的方式實現分區導通，以解決散熱難題并能夠適應不同的應用場景。

技術領域

本申請涉及半導體技術領域，更具體地涉及適于進行分區導通的 VCSEL激光光源及其制備方法和驅動方法。

背景技術

VCSEL(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，垂直腔面發射激光器)是指在襯底的垂直方向上形成諧振腔，沿垂直方向出射激光的一種半導體激光器。VCSEL激光器具有較好的動態單模性，在光通信、光存儲、激光顯示以及照明等領域得到了廣泛應用。

在實際應用中，VCSEL激光器通常以VCSEL陣列的形式被集成應用，VCSEL陣列表示能夠產生兩束及以上激光光束的光電器件。隨著VCSEL陣列包含的VCSEL激光器數量的增加，其功率逐漸增加，一方面，高功率VCSEL陣列的發熱量較大，在沒有充分散熱的前提下，芯片性能也會受到影響；另一方面，數量增加的VCSEL陣列，其電極布線也變得更加復雜和困難，尤其是對位于VCSEL陣列中間區域的VCSEL激光器而言。

因此，需要一種新型的VCSEL陣列。

申請內容

本申請的一個優勢在于提供一種可分區導通的VCSEL激光光源及其制備方法和驅動方法，其中，所述VCSEL激光光源采用分區導通的方式進行布線，以優化其芯片布線和散熱。

本申請的另一個優勢在于提供一種可分區導通的VCSEL激光光源及其制備方法和驅動方法，其中，所述VCSEL激光光源選擇在與出光面相對的一側上進行分區布線，以降低分區布線對VCSEL激光光源的出光性能的影響，同時，能夠降低分區布線的難度。

本申請的另一優勢在于提供一種可分區導通的VCSEL激光光源及其制備方法和驅動方法，其中，所述VCSEL激光光源適于基于應用場景采用適配的導通模式，以使得所述VCSEL激光光源能滿足多種不同應用場景的需求。也就是，所述VCSEL激光光源具有更強的應用拓展性。

為了實現上述至少一個優勢，本申請提供了一種可分區導通的 VCSEL激光光源，其包括：

VCSEL陣列，所述VCSEL陣列包括相互電隔離的多個VCSEL 單元，其中每一VCSEL單元自下而上包括襯底、底部反射器、有源區、具有開孔的限制層、頂部反射器和歐姆接觸層，每一所述VCSEL 單元的所述歐姆接觸層的上表面包括每一所述VCSEL單元的頂部電接觸區；

形成于所述VCSEL陣列頂部的頂部電導通圖案，其中，所述頂部電導通圖案電連接于所述VCSEL陣列中所有所述VCSEL單元的頂部電接觸區；以及

形成于所述VCSEL陣列底部的底部電導通圖案，其中，所述底部電導通圖案包括第一電導通圖案和第二電導通圖案，其中所述第一電導通圖案電連接于所述多個VCSEL單元中的第一子集，以及，所述第二電導通圖案電連接于所述多個VCSEL單元中的第二子集。

在根據本申請的所述VCSEL激光光源中，所述第一子集和所述第二子集中沒有共同的所述VCSEL單元。

在根據本申請的所述VCSEL激光光源中，所述第一子集包括所述第二子集中所有的所述VCSEL單元。