[發明專利]一種激光器芯片及其制造方法與應用

在審

• 申請號: 202011259543.7
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN114498303A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 封飛飛;郭栓銀;施展;宋杰;李含軒
• 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: H01S5/42
• 分類號: H01S5/42;H01S5/183;H01S5/187;H01S5/042;H01S5/343
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 林凡燕

本發明提出一種激光器芯片及其制造方法與應用，包括：襯底；多個發光單元，設置在所述襯底上，所述發光單元發射的激光束通過所述襯底出射；多個第一接觸層，每一所述第一接觸層設置在每一所述發光單元的頂部上；至少一第二接觸層，設置在所述襯底上，所述第二接觸層的長度大于平行于所述第二接觸層的多個所述發光單元之間的距離；絕緣層，設置在所述襯底上，所述絕緣層覆蓋所述第一接觸層和所述第二接觸層；多個第一金屬柱，設置在所述絕緣層中，每一所述第一金屬柱連接每一所述第一接觸層；至少一第二金屬柱，設置在所述絕緣層中，所述第二金屬柱連接所述第二接觸層。本發明提出的激光器芯片可以實增加發光區的數量，實現分區控制。

技術領域

本發明涉及激光技術領域，特別涉及一種激光器芯片及其制造方法與應用。

背景技術

半導體激光器被用于許多需要高功率照明的成像應用中，如用于三維成像的結構光源、激光探測和測距(LADAR)、飛時測距法(TOF)三維成像、航空防御和聚變研究等。垂直腔面發射激光器(VCSEL)由于其在低功率、高頻等方面的優越性和制造上的優勢，在眾多半導體激光器中得到了廣泛的應用。

通常在使用激光探測時，需要對激光器進行分區，例如通過共陽極或共陰極來控制，這樣會導致發光區數量較少，只能在一維或近似二維循址控制分區發光，這樣也會導致封裝變得復雜，同時還需要根據封裝對基板進行設計來獨立循址控制，因此會導致生產周期變長。

發明內容

鑒于上述現有技術的缺陷，本發明提出一種激光器芯片及其制造方法與應用，本發明通過在設計激光器芯片時，就將激光器芯片進行分區，從而提高發光區的數量，并且可以實現在二維面上自由選擇發光區，同時還可以將激光器芯片直接封裝在基板上，避免金線鍵合。

為實現上述目的及其他目的，本發明提出一種激光器芯片，包括：

襯底；

多個發光單元，設置在所述襯底上，所述發光單元發射的激光束通過所述襯底出射；

多個第一接觸層，每一所述第一接觸層設置在每一所述發光單元的頂部上；

至少一第二接觸層，設置在所述襯底上，所述第二接觸層的長度大于平行于所述第二接觸層的多個所述發光單元之間的距離；

絕緣層，設置在所述襯底上，所述絕緣層覆蓋所述第一接觸層和所述第二接觸層；

多個第一金屬柱，設置在所述絕緣層中，每一所述第一金屬柱連接每一所述第一接觸層；

至少一第二金屬柱，設置在所述絕緣層中，至少一所述第二金屬柱位于所述發光單元的外側，所述第二金屬柱連接所述第二接觸層。

進一步地，還包括至少兩個第一焊盤以及至少一第二焊盤，其中至少兩個所述第一焊盤相互獨立，至少兩個所述第一焊盤設置在所述第一金屬柱上，所述第二焊盤設置在所述第二金屬柱上。

進一步地，還包括至少兩個第一錫球以及至少一第二錫球，其中每一所述第一錫球設置在每一所述第一焊盤上，所述第二錫球設置在所述第二焊盤上。

進一步地，所述發光單元內包括電流限制層，通過所述電流限制層定義出發光孔。

進一步地，所述第二接觸層包括至少一個接觸點，所述接觸點用于接觸所述第二金屬柱。

進一步地，所述第二接觸層還包括連接段，所述接觸點的寬度大于所述連接段的寬度。

進一步地，至少一所述第二接觸層位于多個所述發光單元的外側，或者至少一所述第二接觸層位于多個所述發光單元之間。

進一步地，至少一所述第二接觸層包圍部分所述發光單元，且所述第二接觸層與所述發光單元之間包括部分所述絕緣層。

進一步地，本發明提出一種激光器芯片的制造方法，包括：