CN113224639A - 一种帽盖型p型电极vcsel结构及其工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种帽盖型P型电极VCSEL结构及其工艺方法，p型电极向一次刻蚀台面的侧面延伸，极大化的增加电洞的导入路径，增加了p型电极的接触面积，降低了接触电阻，提高了频响，并降低了热效应。

Description

一种帽盖型P型电极VCSEL结构及其工艺方法
技术领域
本发明涉及VCSEL技术领域，尤其涉及一种帽盖型P型电极VCSEL结构及其工艺方法。
背景技术
现有的VCSEL结构一次刻蚀台面上的p型电极一般是做在发光面上的一个环形，这是考虑到光通讯用器件的频响，主动层台面做得比较小以降低寄生电容，但同时也限制了P型电极的制作空间，导致接触电阻难以下降。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提出一种降低接触电阻的帽盖型P型电极VCSEL结构及其工艺方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种帽盖型P型电极VCSEL结构，包括一次刻蚀台面、二次刻蚀台面、电极接触层、衬底、BCB、n型电极和p型电极，所述一次刻蚀台面设置在所述二次刻蚀台面上，所述n型电极和所述二次刻蚀台面设置在电极接触层上，所述电极接触层设置在衬底上，所述p型电极呈盖帽型从所述一次刻蚀台面的上方向下延伸至所述一次刻蚀台面的侧面，所述BCB从侧面包覆所述一次刻蚀台面、所述二次刻蚀台面和所述n型电极。
进一步的，所述p型电极沿所述一次刻蚀台面的侧面向下延伸的范围不超过所述一次刻蚀台面的氧化孔径的轴向深度。
一种帽盖型P型电极VCSEL的工艺方法，包括以下步骤：外延生长，在衬底上依次生成电极接触层、n-DBR、MQW和p-DBR；台面刻蚀，刻蚀p-DBR、MQW并向n-DBR内延伸，形成一次刻蚀台面；侧向氧化，在所述一次刻蚀台面内的MQW上方形成氧化孔径；侧向刻蚀，在所述一次刻蚀台面的上方中部和被刻蚀的n-DBR上覆盖掩膜；P电极蒸镀剥离，在所述一次刻蚀台面上未被所述掩膜覆盖的地方形成p型电极，所述p型电极从所述一次刻蚀台面的上方延伸至所述一次刻蚀台面的侧面呈盖帽型。
进一步的，还包括二次台面刻蚀，形成二次刻蚀台面。
进一步的，还包括n电极蒸镀剥离，在所述二次刻蚀台面外的所述电极接触层上形成所述n型电极。
进一步的，还包括BCB涂覆及刻蚀，在所述电极接触层上形成侧面包覆所述二次刻蚀台面和所述一次刻蚀台面。
进一步的，还包括PAD蒸镀剥离，形成连接所述n型电极的n-PAD，以及连接所述p型电极的金属焊接垫。
本发明的有益效果在于：p型电极向一次刻蚀台面的侧面延伸，极大化的增加电洞的导入路径，增加了p型电极的接触面积，降低了接触电阻，提高了频响，并降低了热效应。
附图说明
图1是本发明实施例一种帽盖型P型电极VCSEL结构的示意图；
图2是本发明实施例一种帽盖型P型电极VCSEL的工艺方法的示意图。
标号说明：
100、一次刻蚀台面；110、p型电极；120、金属焊接垫；130、MQW；
140、氧化孔径；200、二次刻蚀台面；300、电极接触层；310、p型电极；
400、衬底；500、BCB；510、n-PAD；600、n-DBR；700、p-DBR；
800、掩膜。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明一种帽盖型P型电极VCSEL结构及其工艺方法进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参照图1-图2，一种帽盖型P型电极VCSEL结构，包括一次刻蚀台面100、二次刻蚀台面200、电极接触层300、衬底400、BCB500、n型电极310和p型电极110，一次刻蚀台面100设置在二次刻蚀台面200上，n型电极310和二次刻蚀台面200设置在电极接触层300上，电极接触层300设置在衬底上400，p型电极110呈盖帽型从一次刻蚀台面100的上方向下延伸至一次刻蚀台面100的侧面，BCB500从侧面包覆一次刻蚀台面100、二次刻蚀台面200和n型电极310。
p型电极110向一次刻蚀台面100的侧面延伸，极大化的增加电洞的导入路径，可以极大的增加p型电极110的接触面积，增加量可达传统的p型电极110的10倍，降低了接触电阻，提高了频响，并降低了热效应。
请参照图1，优选的，p型电极110沿一次刻蚀台面100的侧面向下延伸的范围不超过一次刻蚀台面100的氧化孔径140的轴向深度。即在轴向方向上，p型电极110不超出氧化孔径140。请参照图2，一种帽盖型P型电极VCSEL的工艺方法，包括以下步骤：外延生长，在衬底400上依次生成电极接触层300、n-DBR600、MQW130和p-DBR700；台面刻蚀，刻蚀p-DBR700、MQW130并向n-DBR600内延伸，形成一次刻蚀台面100；侧向氧化，在一次刻蚀台面100内的MQW130上方形成氧化孔径140；侧向刻蚀，在一次刻蚀台面100的上方中部和被刻蚀的n-DBR600上覆盖掩膜800；P电极蒸镀剥离，在一次刻蚀台面100上未被掩膜800覆盖的地方形成p型电极110，p型电极110从一次刻蚀台面100的上方延伸至一次刻蚀台面100的侧面呈盖帽型。可以理解的，掩膜800的高度超出MQW130，并延伸向氧化孔径140。
传统的VCSEL工艺在外延生长后可以进行一次台面蚀刻或者p电极蒸镀剥离，然后再进行二次台面刻蚀,即可以先形成一次刻蚀台面100也可以先形成p电极，两者可以互换；而本发明在外延生长后进行台面刻蚀，台面刻蚀后进行侧向氧化，再进行侧向刻蚀定义区域，然后进行p电极蒸发剥离。
请参照图2的步骤f，还包括二次台面刻蚀，形成二次刻蚀台面200。即刻蚀剩下的n-DBR600形成二次刻蚀台面200。
请参照图2的步骤g，还包括n电极蒸镀剥离，在二次刻蚀台面200外的电极接触层300上形成n型电极310。
请参照图2的步骤h，还包括BCB500涂覆及刻蚀，在电极接触层300上形成侧面包覆二次刻蚀台面200、一次刻蚀台面100和n型电极310的BCB500。BCB即Benzocyclobutene，苯并环丁烯。
请参照图2的步骤i，还包括PAD蒸镀剥离，形成连接n型电极310的n-PAD(n金属垫)510，以及连接p型电极110的金属焊接垫120。
综上所述，本发明提供的一种帽盖型P型电极VCSEL结构及其工艺方法，p型电极向一次刻蚀台面的侧面延伸，极大化的增加电洞的导入路径，增加了p型电极的接触面积，降低了接触电阻，提高了频响，并降低了热效应。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种帽盖型P型电极VCSEL结构，其特征在于，包括一次刻蚀台面、二次刻蚀台面、电极接触层、衬底、BCB、n型电极和p型电极，所述一次刻蚀台面设置在所述二次刻蚀台面上，所述n型电极和所述二次刻蚀台面设置在电极接触层上，所述电极接触层设置在衬底上，所述p型电极呈盖帽型从所述一次刻蚀台面的上方向下延伸至所述一次刻蚀台面的侧面，所述BCB从侧面包覆所述一次刻蚀台面、所述二次刻蚀台面和所述n型电极。
2.根据权利要求1所述的一种帽盖型P型电极VCSEL结构，其特征在于，所述p型电极沿所述一次刻蚀台面的侧面向下延伸的范围不超过所述一次刻蚀台面的氧化孔径的轴向深度。
3.一种帽盖型P型电极VCSEL的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
外延生长，在衬底上依次生成电极接触层、n-DBR、MQW和p-DBR；
台面刻蚀，刻蚀p-DBR、MQW并向n-DBR内延伸，形成一次刻蚀台面；
侧向氧化，在所述一次刻蚀台面内的MQW上方形成氧化孔径；
侧向刻蚀，在所述一次刻蚀台面的上方中部和被刻蚀的n-DBR上覆盖掩膜；P电极蒸镀剥离，在所述一次刻蚀台面上未被所述掩膜覆盖的地方形成p型电极，所述p型电极从所述一次刻蚀台面的上方延伸至所述一次刻蚀台面的侧面呈盖帽型。
4.根据权利要求3所述的一种帽盖型P型电极VCSEL的工艺方法，其特征在于，还包括二次台面刻蚀，形成二次刻蚀台面。
5.根据权利要求4所述的一种帽盖型P型电极VCSEL的工艺方法，其特征在于，还包括n电极蒸镀剥离，在所述二次刻蚀台面外的所述电极接触层上形成所述n型电极。
6.根据权利要求5所述的一种帽盖型P型电极VCSEL的工艺方法，其特征在于，还包括BCB涂覆及刻蚀，在所述电极接触层上形成侧面包覆所述二次刻蚀台面和所述一次刻蚀台面。
7.根据权利要求6所述的一种帽盖型P型电极VCSEL的工艺方法，其特征在于，还包括PAD蒸镀剥离，形成连接所述n型电极的n-PAD，以及连接所述p型电极的金属焊接垫。
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