CN108923254B - 一种单腔体结构vcsel芯片及其制作方法和激光装置 - Google Patents

一种单腔体结构vcsel芯片及其制作方法和激光装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108923254B
CN108923254B CN201810734423.4A CN201810734423A CN108923254B CN 108923254 B CN108923254 B CN 108923254B CN 201810734423 A CN201810734423 A CN 201810734423A CN 108923254 B CN108923254 B CN 108923254B
Authority
CN
China
Prior art keywords
led light
epitaxial layer
emitting epitaxial
substrate
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810734423.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108923254A (zh
Inventor
贾钊
赵炆兼
马祥柱
张国庆
陈凯轩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xiamen Changelight Co Ltd
Original Assignee
Xiamen Changelight Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xiamen Changelight Co Ltd filed Critical Xiamen Changelight Co Ltd
Priority to CN201810734423.4A priority Critical patent/CN108923254B/zh
Publication of CN108923254A publication Critical patent/CN108923254A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108923254B publication Critical patent/CN108923254B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
    • H01S5/18386—Details of the emission surface for influencing the near- or far-field, e.g. a grating on the surface
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/185—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only horizontal cavities, e.g. horizontal cavity surface-emitting lasers [HCSEL]
    • H01S5/187—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only horizontal cavities, e.g. horizontal cavity surface-emitting lasers [HCSEL] using Bragg reflection

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种单腔体结构VCSEL芯片及其制作方法和激光装置，包括：衬底；形成于衬底一表面的LED发光外延层，LED发光外延层上形成有一贯窗口区；形成于LED发光外延层的表面的水平光栅，及形成于LED发光外延层位于窗口区处的侧壁上的垂直光栅；形成于窗口区内的DBR层；以及，形成于衬底背离LED发光外延层一侧的背面电极，及形成于LED发光外延层背离衬底一侧的正面电极。水平光栅将LED发光外延层的表面出光集中引导至垂直光栅处后，再与垂直光栅处的出光共同引导至DBR层形成的光学谐振腔后出射，由于LED发光外延层的内量子效率较高，因此能够使得单腔体结构VCSEL芯片的单束激光功率较高。

Description

一种单腔体结构VCSEL芯片及其制作方法和激光装置
技术领域
本发明涉及半导体器件技术领域，更为具体的说，涉及一种单腔体结构VCSEL芯片及其制作方法和激光装置。
背景技术
VCSEL(垂直腔面发射激光器，Vertical Cavity Surface Emitting Laser)是一种出光方向垂直于衬底的新型半导体激光器。VCSEL的基本结构由三部分组成：具有高反射率的上DBR(distributed Bragg reflector，分布式布拉格反射镜)，核心部分的有源区，以及具有更高反射率的下DBR，这三部分组成的谐振腔决定着激光的发射。VCSEL具有体积小、圆形输出光斑、单纵模输出、阈值电流小、价格低廉、易集成为大面积阵列等有点，广泛应用于光通信、光互联、光存储等领域。现有的VCSEL芯片工艺制作难度大，如果需要制备大功率器件必须要制作VCSEL阵列芯片，但是这样阵列密集时会导致激光干涉等问题，因此，具有单束激光功率较高的VCSEL芯片是当前技术人员主要研究方向之一。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种单腔体结构VCSEL芯片及其制作方法和激光装置，在LED(Light Emitting Diode，发光二极管)发光外延层发光时，水平光栅将LED发光外延层的表面出光集中引导至垂直光栅处后，再与垂直光栅处的出光共同引导至DBR层形成的光学谐振腔后出射，由于LED发光外延层的内量子效率较高，因此能够使得单腔体结构VCSEL芯片的单束激光功率较高。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
一种单腔体结构VCSEL芯片，包括：
衬底；
形成于所述衬底一表面的LED发光外延层，所述LED发光外延层上形成有一在垂直所述衬底的表面方向上贯通所述LED发光外延层的窗口区；
形成于所述LED发光外延层的表面的水平光栅，及形成于所述LED发光外延层位于所述窗口区处的侧壁上的垂直光栅，所述水平光栅的狭缝沿所述LED发光外延层的边缘向所述窗口区方向延伸，且所述垂直光栅的狭缝沿所述窗口区的顶部至其底部的方向延伸；
形成于所述窗口区内的DBR层；
以及，形成于所述衬底背离所述LED发光外延层一侧的背面电极，及形成于所述LED发光外延层背离所述衬底一侧的正面电极。
可选的，所述DBR层的腔长与所述LED发光外延层的波长相同。
可选的，所述窗口区为形成于所述LED发光外延层上的凹槽状区域。
可选的，所述窗口区为形成于所述LED发光外延层上的沟槽状区域。
可选的，所述LED发光外延层包括：
形成于所述衬底一表面的N型半导体层；
形成于所述N型半导体层背离所述衬底一侧的发光层；
以及，形成于所述发光层背离所述衬底一侧的P型半导体层。
可选的，所述衬底为GaAs衬底。
相应的，本发明还提供了一种单腔体结构VCSEL芯片的制作方法，包括：
提供一衬底；
在所述衬底上生长LED发光外延层，其中，所述LED发光外延层上形成有一在垂直所述衬底的表面方向上贯通所述LED发光外延层的窗口区；
在所述LED发光外延层的表面形成水平光栅，及在所述LED发光外延层位于所述窗口区处的侧壁上形成垂直光栅，所述水平光栅的狭缝沿所述LED发光外延层的边缘向所述窗口区方向延伸，且所述垂直光栅的狭缝沿所述窗口区的顶部至其底部的方向延伸；
在所述窗口区内形成DBR层；
在所述衬底背离所述LED发光外延层一侧形成背面电极，及在所述LED发光外延层背离所述衬底一侧形成正面电极。
可选的，所述LED发光外延层的制作方法包括：
在所述衬底上形成掩膜层，所述掩膜层与所述窗口区的位置相对应；
在所述衬底具有所述掩膜层的一侧上沉积LED发光外延材料；
去除所述掩膜层得到所述LED发光外延层。
可选的，所述LED发光外延层的制作方法包括：
在所述衬底一表面沉积LED发光外延材料；
对所述LED发光外延材料对应所述窗口区的区域进行刻蚀至所述衬底表面，得到所述LED发光外延层。
相应的，本发明还提供了一种激光装置，所述激光装置包括上述的单腔体结构VCSEL芯片。
相较于现有技术，本发明提供的技术方案至少具有以下优点：
本发明提供了一种单腔体结构VCSEL芯片及其制作方法和激光装置，包括：衬底；形成于所述衬底一表面的LED发光外延层，所述LED发光外延层上形成有一在垂直所述衬底的表面方向上贯通所述LED发光外延层的窗口区；形成于所述LED发光外延层的表面的水平光栅，及形成于所述LED发光外延层位于所述窗口区处的侧壁上的垂直光栅，所述水平光栅的狭缝沿所述LED发光外延层的边缘向所述窗口区方向延伸，且所述垂直光栅的狭缝沿所述窗口区的顶部至其底部的方向延伸；形成于所述窗口区内的DBR层；以及，形成于所述衬底背离所述LED发光外延层一侧的背面电极，及形成于所述LED发光外延层背离所述衬底一侧的正面电极。
由上述内容可知，本发明提供的技术方案，在LED发光外延层发光时，水平光栅将LED发光外延层的表面出光集中引导至垂直光栅处后，再与垂直光栅处的出光共同引导至DBR层形成的光学谐振腔后出射，由于LED发光外延层的内量子效率较高，因此能够使得单腔体结构VCSEL芯片的单束激光功率较高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种单腔体结构VCSEL芯片的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的另一种单腔体结构VCSEL芯片的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种单腔体结构VCSEL芯片的俯视图；
图4为本申请实施例提供的另一种单腔体结构VCSEL芯片的俯视图；
图5为本申请实施例提供的一种单腔体结构VCSEL芯片的制作方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
正如背景技术所述，VCSEL具有体积小、圆形输出光斑、单纵模输出、阈值电流小、价格低廉、易集成为大面积阵列等有点，广泛应用于光通信、光互联、光存储等领域。现有的VCSEL芯片工艺制作难度大，如果需要制备大功率器件必须要制作VCSEL阵列芯片，但是这样阵列密集时会导致激光干涉等问题，因此，具有单束激光功率较高的VCSEL芯片是当前技术人员主要研究方向之一。
基于此，本申请实施例提供了一种单腔体结构VCSEL芯片及其制作方法和激光装置，在LED发光外延层发光时，水平光栅将LED发光外延层的表面出光集中引导至垂直光栅处后，再与垂直光栅处的出光共同引导至DBR层形成的光学谐振腔后出射，由于LED发光外延层的内量子效率较高，因此能够使得单腔体结构VCSEL芯片的单束激光功率较高。为实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下，具体结合图1至图5对本申请实施例提供的技术方案进行详细的描述。
参考图1所示，为本申请实施例提供的一种单腔体结构VCSEL芯片的结构示意图，其中，单腔体结构VCSEL芯片包括：
衬底100；
形成于所述衬底100一表面的LED发光外延层200，所述LED发光外延层200上形成有一在垂直所述衬底100的表面方向上贯通所述LED发光外延层200的窗口区210；
形成于所述LED发光外延层200的表面的水平光栅310，及形成于所述LED发光外延层200位于所述窗口区210处的侧壁上的垂直光栅320，所述水平光栅310的狭缝沿所述LED发光外延层200的边缘向所述窗口区210方向延伸，且所述垂直光栅320的狭缝沿所述窗口区210的顶部至其底部的方向延伸；
形成于所述窗口区210内的DBR层400；
以及，形成于所述衬底100背离所述LED发光外延层200一侧的背面电极510，及形成于所述LED发光外延层200背离所述衬底100一侧的正面电极520。
需要说明的是，位于LED发光外延层背离衬底一侧表面上形成有水平光栅，故而，本申请实施例制作的正面电极在形成于LED发光外延层背离衬底一侧时，覆盖LED发光外延层在正面电极所在区域的部分表面的同时，还覆盖水平光栅在正面电极所在区域的部分。
由上述内容可知，本申请实施例提供的技术方案，在LED发光外延层发光时，水平光栅将LED发光外延层的表面出光集中引导至垂直光栅处后，再与垂直光栅处的出光共同引导至DBR层形成的光学谐振腔后出射，由于LED发光外延层的内量子效率较高，因此能够使得单腔体结构VCSEL芯片的单束激光功率较高。
在本申请一实施例中，本申请提供的所述DBR层的腔长与所述LED发光外延层的波长相同，保证单腔体结构VCSEL芯片的单束激光功率更高。
在本申请一实施例中，本申请提供的LED发光外延层可以为最基础的发光外延层，参考图2所示，为本申请实施例提供的另一种单腔体结构VCSEL芯片的结构示意图，其中，所述LED发光外延层200包括：
形成于所述衬底100一表面的N型半导体层220；
形成于所述N型半导体层200背离所述衬底100一侧的发光层230；
以及，形成于所述发光层230背离所述衬底100一侧的P型半导体层240。
本申请实施例提供的N型半导体层与衬底接触，且P型半导体层位于发光层背离衬底一侧，故而，本申请实施例提供的背面电极为N型电极，且正面电极为P型电极。此外，本申请实施例提供的衬底为N型掺杂的衬底，以使得N型电极与N型半导体层之间导通。
在本申请一实施例中，本申请提供的所述衬底为可以为GaAs衬底。以及，本申请实施例提供的正面电极和背面电极均优选为金属电极。
进一步的，在图2所示单腔体结构VCSEL芯片的基础上，本申请实施例提供的LED发光外延层还可以包括形成于背面电极和衬底之间的欧姆接触层，衬底与N型半导体层之间的缓冲层，形成于正面电极和P型半导体层之间的欧姆接触层等优化结构，对此本申请不做具体限制，需要根据实际应用进行具体设计。
在本申请一实施例中，本申请提供的所述窗口区可以为形成于所述LED发光外延层上的凹槽状区域，即在LED发光外延层上形成一凹槽，在该凹槽内形成一柱形的DBR层。参考图3所示，为本申请实施例提供的一种单腔体结构VCSEL芯片的俯视图，其中，窗口区为一凹槽状区域，且在该凹槽状区域内形成一柱形的DBR层400。
需要说明的是，本申请实例提供的凹槽的水平截面可以为矩形、正方形、圆形等，对此本申请不做具体限制，需要根据实际应用进行具体设计。
在本申请一实施例中，本申请提供的所述窗口区还可以为形成于所述LED发光外延层上的沟槽状区域，即在LED发光外延层上形成一沟槽，沟槽在水平方向上贯穿该LED发光外延层，使得LED发光外延层划分为两部分，而后在该沟槽内形成一沿沟槽方向延伸的DBR层。参考图4所示，为本申请实施例提供的另一种单腔体结构VCSEL芯片的俯视图，其中，窗口区为一沟槽状区域，且在沟槽状区域内形成一沿沟槽方向延伸的DBR层400，其中，本申请实施例提供的沟槽可以为规律的条形沟槽，且DBR层400形成为条形的DBR层。
需要说明的是，本申请实施例提供的沟槽可以为任意延伸形状的沟槽，对此本申请不做具体限制，需要根据实际应用进行具体设计。以及，本申请对于窗口区的形状并不限定于上述的凹槽状和沟槽状，还可以为其他任意形状，对此需要根据实际应用进行具体设计。
相应与上述实施例提供的单腔体结构VCSEL芯片的结构，本申请实施例还提供了一种单腔体结构VCSEL芯片的制作方法，参考图5所示，为本申请实施例提供的一种单腔体结构VCSEL芯片的制作方法的流程图，其中，制作方法包括：
S1、提供一衬底；
S2、在所述衬底上生长LED发光外延层，其中，所述LED发光外延层上形成有一在垂直所述衬底的表面方向上贯通所述LED发光外延层的窗口区；
S3、在所述LED发光外延层的表面形成水平光栅，及在所述LED发光外延层位于所述窗口区处的侧壁上形成垂直光栅，所述水平光栅的狭缝沿所述LED发光外延层的边缘向所述窗口区方向延伸，且所述垂直光栅的狭缝沿所述窗口区的顶部至其底部的方向延伸；
S4、在所述窗口区内形成DBR层；
S5、在所述衬底背离所述LED发光外延层一侧形成背面电极，及在所述LED发光外延层背离所述衬底一侧形成正面电极。
下面对本申请实施例提供的制作方法各步骤进行具体描述，在步骤S1中，提供一衬底，其中，本申请实施例提供的衬底可以为GaAs衬底，此外，在本申请其他实施例中衬底的材质还可以为其他材质，对此本申请不做具体限制。
在步骤S2中，在衬底上生长LED发光外延层，其中，LED发光外延层上形成有一窗口区。在本申请一实施例中，LED发光外延层可以先形成掩膜对应窗口区，而后制作LED发光外延层，具体的，本申请提供的所述LED发光外延层的制作方法包括：
在所述衬底上形成掩膜层，所述掩膜层与所述窗口区的位置相对应；
在所述衬底具有所述掩膜层的一侧上沉积LED发光外延材料；
去除所述掩膜层得到所述LED发光外延层。
在本申请一实施例中，本申请提供的掩膜层可以为二氧化硅层，对此在本申请其他实施例中还可以为其他材质，本申请不做具体限制。
此外，在本申请另一实施例中，LED发光外延层可以为先形成外延材料结构后刻蚀形成，具体的，本申请提供的所述LED发光外延层的制作方法包括：
在所述衬底一表面沉积LED发光外延材料；
对所述LED发光外延材料对应所述窗口区的区域进行刻蚀至所述衬底表面，得到所述LED发光外延层。
在本申请一实施例中，本申请对于LED发光外延材料进行刻蚀时，可以采用ICP(电感耦合等离子体)刻蚀工艺得到LED发光外延层。
在步骤S3中，在LED发光外延层的表面形成水平光栅，及在LED发光外延层位于窗口区处的侧壁上形成垂直光栅，水平光栅的狭缝沿LED发光外延层的边缘向窗口区方向延伸，且垂直光栅的狭缝沿窗口区的顶部至其底部的方向延伸。
在本申请一实施例中，本申请提供的水平光栅和垂直光栅可以为各自单独制作的光栅；或者，水平光栅和垂直光栅还可以整体制作的光栅，即水平光栅结构和垂直光栅结构之间接触且一体制作而成，对此本申请不做具体限制，只需满足光传输路径为水平光栅-垂直光栅-DBR层即可。
此外，本申请实施例提供的水平光栅和垂直光栅的材质可以为液态玻璃、环氧树脂、氧化物等中的一种。
在步骤S4中，制作完毕水平光栅和垂直光栅后，对芯片结构进行清洗处理，而后在窗口区内形成DBR层。本申请提供的所述DBR层的腔长与所述LED发光外延层的波长相同，DBR层相当于光学谐振腔，接入垂直光栅的出光且进行谐振后出射。
在步骤S5中，在衬底背离LED发光外延层一侧形成背面电极，及在LED发光外延层背离衬底一侧形成正面电极。
其中，位于LED发光外延层背离衬底一侧表面上形成有水平光栅，故而，本申请实施例制作的正面电极在形成于LED发光外延层背离衬底一侧时，覆盖LED发光外延层在正面电极所在区域的部分表面的同时，还覆盖水平光栅在正面电极所在区域的部分。
在本申请一实施例中，本申请提供的正面电极和背面电极均为金属电极。
相应的，本申请实施例还提供了一种激光装置，所述激光装置包括上述任意一实施例提供的单腔体结构VCSEL芯片。
本申请实施例提供了一种单腔体结构VCSEL芯片及其制作方法和激光装置，包括：衬底；形成于所述衬底一表面的LED发光外延层，所述LED发光外延层上形成有一在垂直所述衬底的表面方向上贯通所述LED发光外延层的窗口区；形成于所述LED发光外延层的表面的水平光栅，及形成于所述LED发光外延层位于所述窗口区处的侧壁上的垂直光栅，所述水平光栅的狭缝沿所述LED发光外延层的边缘向所述窗口区方向延伸，且所述垂直光栅的狭缝沿所述窗口区的顶部至其底部的方向延伸；形成于所述窗口区内的DBR层；以及，形成于所述衬底背离所述LED发光外延层一侧的背面电极，及形成于所述LED发光外延层背离所述衬底一侧的正面电极。
由上述内容可知，本申请实施例提供的技术方案，在LED发光外延层发光时，水平光栅将LED发光外延层的表面出光集中引导至垂直光栅处后，再与垂直光栅处的出光共同引导至DBR层形成的光学谐振腔后出射，由于LED发光外延层的内量子效率较高，因此能够使得单腔体结构VCSEL芯片的单束激光功率较高。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种单腔体结构VCSEL芯片，其特征在于，包括：
衬底；
形成于所述衬底一表面的LED发光外延层，所述LED发光外延层上形成有一在垂直所述衬底的表面方向上贯通所述LED发光外延层的窗口区；
形成于所述LED发光外延层的表面的水平光栅，及形成于所述LED发光外延层位于所述窗口区处的侧壁上的垂直光栅，所述水平光栅的狭缝沿所述LED发光外延层的边缘向所述窗口区方向延伸，且所述垂直光栅的狭缝沿所述窗口区的顶部至其底部的方向延伸；
形成于所述窗口区内的DBR层；
以及，形成于所述衬底背离所述LED发光外延层一侧的背面电极，及形成于所述LED发光外延层背离所述衬底一侧的正面电极。
2.根据权利要求1所述的单腔体结构VCSEL芯片，其特征在于，所述DBR层的腔长与所述LED发光外延层的波长相同。
3.根据权利要求1所述的单腔体结构VCSEL芯片，其特征在于，所述窗口区为形成于所述LED发光外延层上的凹槽状区域。
4.根据权利要求1所述的单腔体结构VCSEL芯片，其特征在于，所述窗口区为形成于所述LED发光外延层上的沟槽状区域。
5.根据权利要求1所述的单腔体结构VCSEL芯片，其特征在于，所述LED发光外延层包括：
形成于所述衬底一表面的N型半导体层；
形成于所述N型半导体层背离所述衬底一侧的发光层；
以及，形成于所述发光层背离所述衬底一侧的P型半导体层。
6.根据权利要求1所述的单腔体结构VCSEL芯片，其特征在于，所述衬底为GaAs衬底。
7.一种单腔体结构VCSEL芯片的制作方法，其特征在于，包括：
提供一衬底；
在所述衬底上生长LED发光外延层，其中，所述LED发光外延层上形成有一在垂直所述衬底的表面方向上贯通所述LED发光外延层的窗口区；
在所述LED发光外延层的表面形成水平光栅，及在所述LED发光外延层位于所述窗口区处的侧壁上形成垂直光栅，所述水平光栅的狭缝沿所述LED发光外延层的边缘向所述窗口区方向延伸，且所述垂直光栅的狭缝沿所述窗口区的顶部至其底部的方向延伸；
在所述窗口区内形成DBR层；
在所述衬底背离所述LED发光外延层一侧形成背面电极，及在所述LED发光外延层背离所述衬底一侧形成正面电极。
8.根据权利要求7所述的单腔体结构VCSEL芯片的制作方法，其特征在于，所述LED发光外延层的制作方法包括：
在所述衬底上形成掩膜层，所述掩膜层与所述窗口区的位置相对应；
在所述衬底具有所述掩膜层的一侧上沉积LED发光外延材料；
去除所述掩膜层得到所述LED发光外延层。
9.根据权利要求7所述的单腔体结构VCSEL芯片的制作方法，其特征在于，所述LED发光外延层的制作方法包括：
在所述衬底一表面沉积LED发光外延材料；
对所述LED发光外延材料对应所述窗口区的区域进行刻蚀至所述衬底表面，得到所述LED发光外延层。
10.一种激光装置，其特征在于，所述激光装置包括权利要求1～6任意一项所述的单腔体结构VCSEL芯片。
CN201810734423.4A 2018-07-06 2018-07-06 一种单腔体结构vcsel芯片及其制作方法和激光装置 Active CN108923254B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810734423.4A CN108923254B (zh) 2018-07-06 2018-07-06 一种单腔体结构vcsel芯片及其制作方法和激光装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810734423.4A CN108923254B (zh) 2018-07-06 2018-07-06 一种单腔体结构vcsel芯片及其制作方法和激光装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108923254A CN108923254A (zh) 2018-11-30
CN108923254B true CN108923254B (zh) 2020-06-26

Family

ID=64424516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810734423.4A Active CN108923254B (zh) 2018-07-06 2018-07-06 一种单腔体结构vcsel芯片及其制作方法和激光装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108923254B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111987575B (zh) * 2020-07-23 2022-02-18 中山大学 一种片上间接电泵浦的掺铒光波导放大器的混合集成方法
CN112993752B (zh) * 2021-05-10 2021-09-17 常州纵慧芯光半导体科技有限公司 垂直腔面发射激光器及其制备方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5111467A (en) * 1990-09-10 1992-05-05 Tacan Corporation Hybrid rugate filter assembly for temperature stabilized emission of grating coupled surface emitting lasers
US7627018B1 (en) * 2000-05-26 2009-12-01 Opticomp Corporation Polarization control using diffraction gratings in VCSEL waveguide grating couplers
KR100453814B1 (ko) * 2002-02-07 2004-10-20 한국전자통신연구원 이종 회절격자를 가지는 반도체 광소자 및 그 제조 방법
KR20140113911A (ko) * 2012-01-18 2014-09-25 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. 고밀도 레이저 광학장치
WO2015161488A1 (zh) * 2014-04-24 2015-10-29 华为技术有限公司 单模垂直腔面发射激光器收发模块及光信号传播方法
CN106684705A (zh) * 2016-12-19 2017-05-17 电子科技大学 一种基于载流子诱导波导光栅的硅基可调谐激光器
CN106848836B (zh) * 2017-03-27 2019-04-12 华中科技大学 一种高阶表面光栅面发射半导体激光器
CN107623250B (zh) * 2017-09-30 2020-11-24 武汉华工正源光子技术有限公司 一种短腔长面发射激光器及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108923254A (zh) 2018-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7768024B2 (en) Horizontal emitting, vertical emitting, beam shaped, distributed feedback (DFB) lasers fabricated by growth over a patterned substrate with multiple overgrowth
US8831061B2 (en) Edge emitting semiconductor laser chip
US6593602B2 (en) Edge emission type semiconductor device for emitting super luminescent light, its manufacture and spatial optical communication device
CN109980501B (zh) 一种垂直面射型的激光结构及制作方法
JP5254045B2 (ja) 半導体レーザ装置
KR101180166B1 (ko) 반도체 레이저 장치
KR101772240B1 (ko) 모서리 방출 반도체 레이저
CN111082314A (zh) 一种半导体激光器及其制备方法
KR20210130136A (ko) 수직 공동 표면 방출 레이저 소자
CN108923254B (zh) 一种单腔体结构vcsel芯片及其制作方法和激光装置
CN108879325B (zh) 一种vcsel阵列芯片及制作方法
US4975752A (en) Light-emitting diode
CN109193341B (zh) 垂直腔面发射激光器及其制作方法
KR100918400B1 (ko) 장파장 표면 방출 레이저 소자 및 그 제조 방법
KR100404043B1 (ko) 수직으로 집적화된 고출력 면발광 반도체 레이저 장치 및그 제조 방법
KR100590565B1 (ko) 반도체 레이저 다이오드 및 그 제조 방법
CN110752509B (zh) 一种具有非对称氧化结构vcsel单元
KR950002208B1 (ko) 레이저다이오드 및 그 제조방법
KR100244238B1 (ko) 면발광 레이저 다이오드 제조방법
JPH01140680A (ja) 発光ダイオードチップ
US20220416507A1 (en) A surface emitting laser device and a light emitting device including the same
KR20030073206A (ko) 반도체 레이저 다이오드 어레이 제조 방법
CN115021081A (zh) 发光芯片和激光器
KR100880122B1 (ko) 광도파로 주변에 광손실 감소영역을 구비하는 광소자 및 그제조 방법
JP2010212348A (ja) 発光装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant