[發明專利]垂直腔面發射激光器及其制造方法

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• 申請號: 202110677631.7
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113823994A
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: S·巴德爾;U·魏希曼
• 申請（專利權）人: 通快光電器件有限公司
• 主分類號: H01S5/183
• 分類號: H01S5/183
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 周家新

1.一種垂直腔面發射激光器，其包括半導體層的層堆疊(12)，層堆疊(12)包括形成臺面的第一層子堆疊(16)和在層堆疊(12)的堆疊方向上與臺面相鄰的第二層子堆疊(18)，第二層子堆疊(18)的層在垂直于堆疊方向的方向上延伸超過第一層子堆疊(16)的層，層堆疊(12)的半導體層形成光學諧振器(22)，所述光學諧振器(22)具有第一反射鏡(24)、第二反射鏡(26、28、30)、在第一和第二反射鏡之間用于產生激光的有源區(32)、以及形成電流孔徑(40)的氧化孔徑層(34)，其中，氧化孔徑層(34)由Al_1-xGa_xAs制成，其中0≤x≤0.05，其中，氧化孔徑層(34)是臺面的最后一層并且緊鄰第二層子堆疊(18)的第一層，其中，第二層子堆疊(18)的第一層是接觸層(42)。

2.根據權利要求1所述的垂直腔面發射激光器，其中，所述接觸層(42)布置在所述光學諧振器(22)中的激光駐波場的節點中。

3.根據權利要求1或2所述的垂直腔面發射激光器，其中，所述接觸層(42)具有足以用于所述接觸層(42)的歐姆性能的摻雜濃度。

4.根據權利要求3所述的垂直腔面發射激光器，其中，所述接觸層(42)中的摻雜濃度在接觸層(42)的厚度方向上從面向氧化孔徑層的一側向相反側逐漸降低，或者摻雜濃度從接觸層(42)朝接觸層(42)的背離氧化孔徑層(34)的一側上的相鄰層逐漸降低。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的垂直腔面發射激光器，其中，所述接觸層(42)具有至少10nm的厚度。

6.根據權利要求1-5中任一項所述的垂直腔面發射激光器，其中，所述接觸層(42)是p摻雜接觸層。

7.根據權利要求1-6中任一項所述的垂直腔面發射激光器，其中，所述垂直腔面發射激光器還包括具有本征吸收區(44)的光電二極管，所述本征吸收區(44)集成到第一和第二反射鏡(24、26、28、30)中的一個中。

8.根據權利要求7所述的垂直腔面發射激光器，其中，第二反射鏡具有：面向接觸層(42)的第一部分(28)，其是層堆疊(12)的p摻雜區；和背離接觸層(42)的第二部分(26)，其是層堆疊(12)的n摻雜區，其中，光電二極管的本征吸收區(44)布置在第二反射鏡的第一和第二部分(26、28)之間。

9.根據權利要求1-8中任一項所述的垂直腔面發射激光器，其中，第一反射鏡(24)是層堆疊(12)的n摻雜區。

10.根據權利要求1-9中任一項所述的垂直腔面發射激光器，其中，第二反射鏡(30)的至少一個反射鏡層對布置在有源區(32)和氧化孔徑層(34)之間。

11.一種制造垂直腔面發射激光器的方法，包括：

提供半導體層的層堆疊(12a)，層堆疊(12a)的半導體層包括：第一反射鏡(24a)；第二反射鏡(26a、28a、30a)；在第一和第二反射鏡之間的有源區(32a)；Al_1-xGa_xAs層，其中0≤x≤0.05；以及緊鄰Al_1-xGa_xAs層的接觸層(CL)；

蝕刻層堆疊(12a)以獲得形成臺面的第一層子堆疊(16a)和在層堆疊(12a)的堆疊方向上與臺面相鄰的第二層子堆疊(18a)，第二層子堆疊(18a)的層在垂直于堆疊方向的方向上延伸超過第一層子堆疊(16a)的層；并且使用Al_1-xGa_xAs層作為蝕刻停止層；

去除Al_1-xGa_xAs層的外部部分(66)以部分地暴露接觸層(CL)；

氧化Al_1-xGa_xAs層以獲得氧化孔徑層(34a)。