[發明專利]一種高功率VCSEL陣列芯片倒裝焊封裝結構及制備方法

有效

• 申請號: 202011164067.0
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112350144B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 王智勇;李尉;代京京;蘭天
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: H01S5/024
• 分類號: H01S5/024;H01S5/028;H01S5/42
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 朱鵬

1.一種高功率VCSEL陣列芯片倒裝焊封裝結構，其特征在于，包括：底發射二維周期性VCSEL陣列芯片、熱沉和多層單晶反射膜層；

所述底發射二維周期性VCSEL陣列芯片包括襯底層和設于所述襯底層底部的二維周期性VCSEL發光單元；所述VCSEL發光單元的底部通過焊料層與所述熱沉相連，所述襯底層的頂部設有多層單晶反射膜層，所述多層所述單晶反射膜層包括第一單晶反射膜層和第二單晶反射膜層，所述第一單晶反射膜層和所述第二單晶反射膜層具有與所述襯底層相同的晶格結構，通過MOCVD或MBE技術交替淀積不同材料的膜層，得到所述多層單晶反射膜層；

其中，所述襯底層厚度為與所述二維周期性VCSEL發光單元和激光波長相關的n倍Talbot距離或分數Talbot距離。

2.如權利要求1所述的高功率VCSEL陣列芯片倒裝焊封裝結構，其特征在于，所述襯底層包括GaAs襯底、GaN襯底和InP襯底中的一種，所述VCSEL發光單元包括二維四方型排布陣列、二維斜角型排布陣列和二維六邊形排布陣列中的一種。

3.如權利要求1所述的高功率VCSEL陣列芯片倒裝焊封裝結構，其特征在于，所述焊料層的焊料包括Au-Sn合金焊料、錫鉛合金焊料和共晶焊錫焊料中的一種。

4.如權利要求1所述的高功率VCSEL陣列芯片倒裝焊封裝結構，其特征在于，所述單晶反射膜層的材料包括GaAs，AlAs，AlGaAs中的一種。

5.一種如權利要求1～4中任一項所述的高功率VCSEL陣列芯片倒裝焊封裝結構的制備方法，其特征在于，包括：

選擇底發射二維周期性VCSEL陣列芯片；其中，所述底發射二維周期性VCSEL陣列芯片包括襯底層和設于所述襯底層底部的二維周期性VCSEL發光單元；

將VCSEL發光單元的底部通過焊料固定在熱沉上；

在所述襯底層的頂部設有多層所述單晶反射膜層；其中，所述單晶反射膜層具有與所述襯底層相同的晶格結構。