CN113285352A - 具有分拣保护结构的垂直腔面发射激光器 - Google Patents

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吉祥
江蔼庭
王青
赵风春
王健军
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Abstract

本发明公开了具有分拣保护结构的垂直腔面发射激光器。该垂直腔面发射激光器包括：衬底，所述衬底上设有发射腔柱体和外延结构，所述发射腔柱体与所述外延结构之间形成有刻蚀槽；分拣保护结构，所述分拣保护结构形成在所述外延结构上，且高度高于所述发射腔柱体。该垂直腔面发射激光器的外延结构上设有高于发射腔柱体的分拣保护结构。由此，在分拣过程中，分选机台吸嘴可以压在该分拣保护结构上，不会压迫到发射腔柱体，从而避免发射腔柱体断裂。另外，分拣保护结构还可以避免分选机台吸嘴与发射腔面接触污染发射腔面。

Description

具有分拣保护结构的垂直腔面发射激光器
技术领域
本发明涉及光电子器件领域，具体而言，本发明涉及具有分拣保护结构的垂直腔面发射激光器。
背景技术
目前的垂直腔面发射激光器（VCSEL芯片）产品发射腔为独立柱体，且其顶端具有SiN钝化层保护发射腔面。在VCSEL芯片制作流程中，最后分拣步骤为分选机使用吸嘴将产品挑拣分类。在该过程中，分选机台吸嘴下压时，压力直接作用在产品发射腔表面，在压力作用下，发射腔的独立柱体结构有断裂风险，且SiN为薄膜状态，受到压力影响，极易损伤。因而，现有的垂直腔面发射激光器仍有待改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出具有分拣保护结构的垂直腔面发射激光器。该垂直腔面发射激光器通过在顶端设置分拣保护结构，可以避免分拣过程中分选机台吸嘴直接压迫发射腔柱体、与发射腔面接触，有效提高产品良率。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种具有分拣保护结构的垂直腔面发射激光器。根据本发明的实施例，该垂直腔面发射激光器包括：衬底，所述衬底上设有发射腔柱体和外延结构，所述发射腔柱体与所述外延结构之间形成有刻蚀槽；分拣保护结构，所述分拣保护结构形成在所述外延结构上，且高度高于所述发射腔柱体。
根据本发明上述实施例的具有分拣保护结构的垂直腔面发射激光器，其外延结构上设有高于发射腔柱体的分拣保护结构。由此，在分拣过程中，分选机台吸嘴可以压在该分拣保护结构上，不会压迫到发射腔柱体，从而避免发射腔柱体断裂。另外，分拣保护结构还可以避免分选机台吸嘴与发射腔面接触污染发射腔面。综上所述，本发明的垂直腔面发射激光器通过采用分拣保护结构，可以有效提高产品良率。
另外，根据本发明上述实施例的具有分拣保护结构的垂直腔面发射激光器还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述分拣保护结构为环状凸起结构。
在本发明的一些实施例中，所述分拣保护结构的宽度为5~15 μm。
在本发明的一些实施例中，所述分拣保护结构高出所述发射腔柱体的上表面2 μm以上。
在本发明的一些实施例中，所述分拣保护结构的高度为2~10 μm。
在本发明的一些实施例中，所述分拣保护结构为金属材质。
在本发明的一些实施例中，所述分拣保护结构通过溅射或蒸镀方法形成。
在本发明的一些实施例中，所述外延结构包括在所述衬底上依次生长的N接触层、N-DBR层、MQW层、氧化层、P-DBR层、P接触层，以及钝化层。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的具有分拣保护结构的垂直腔面发射激光器的俯视结构示意图；
图2是根据本发明一个实施例的具有分拣保护结构的垂直腔面发射激光器的剖面结构示意图。
附图标记：
a：衬底，1：发射腔柱体，2：刻蚀槽，3：外延结构，4：分拣保护结构。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种具有分拣保护结构的垂直腔面发射激光器。参考图1和图2，根据本发明的实施例，该垂直腔面发射激光器包括：衬底a，衬底a上设有发射腔柱体1和外延结构3，发射腔柱体1与外延结构3之间形成有刻蚀槽2；分拣保护结构4形成在外延结构3上，且高度高于发射腔柱体1。
根据本发明上述实施例的具有分拣保护结构的垂直腔面发射激光器，其外延结构上设有高于发射腔柱体的分拣保护结构。由此，在分拣过程中，分选机台吸嘴可以压在该分拣保护结构上，不会压迫到发射腔柱体，从而避免发射腔柱体断裂。另外，分拣保护结构还可以避免分选机台吸嘴与发射腔面接触污染发射腔面。
下面进一步对根据本发明实施例的具有分拣保护结构的垂直腔面发射激光器进行详细描述。
根据本发明的一些实施例，分拣保护结构4为环状凸起结构，即，分拣保护结构4环绕在发射腔面周围，由此，可以进一步提高分拣保护结构4对发射腔柱体1的保护效果。
根据本发明的一些实施例，分拣保护结构4的宽度可以为5~15 μm，例如5 μm、6 μm、7 μm、8 μm、9 μm、10 μm、11 μm、12 μm、13 μm、14 μm、15 μm等。如果分拣保护结构4的宽度过小，则可能无法起到有效的保护作用；如果分拣保护结构4的宽度过大，则可能影响激射出光效率。
根据本发明的一些实施例，分拣保护结构4高出发射腔柱体1的上表面2 μm以上。由此，可以进一步提高分拣保护结构4对发射腔柱体1的保护效果。
根据本发明的一些实施例，分拣保护结构4的高度可以为2~10 μm，例如2 μm、3 μm、4 μm、5 μm、6 μm、7 μm、8 μm、9 μm、10 μm等。如果分拣保护结构4的高度过小，则可能无法起到有效的保护作用；如果分拣保护结构4的高度过大，则可能影响激射出光效率。
根据本发明的一些实施例，分拣保护结构4可以为金属材质，例如可以采用金、铂金合金等材质。这类材质形成的分拣保护结构强度高，可以有效地为发射腔柱体提供保护，且不会对垂直腔面发射激光器的功能和性能造成不利影响。
根据本发明的一些实施例，分拣保护结构4可以通过溅射或蒸镀方法形成。具体的溅射或蒸镀操作条件并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。
另外，需要说明的是，本发明的垂直腔面发射激光器对外延结构的具体结构没有限制。也即是说，本发明提出的分拣保护结构适于形成在具有不同外延结构的垂直腔面发射激光器上，以便为发射腔柱体提供保护。根据本发明的一些实施例，外延结构3包括在衬底上依次生长的N接触层、N-DBR层、MQW层、氧化层、P-DBR层、P接触层，以及钝化层（附图中未示出具体各层结构）。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种具有分拣保护结构的垂直腔面发射激光器，其特征在于，包括：
衬底，所述衬底上设有发射腔柱体和外延结构，所述发射腔柱体与所述外延结构之间形成有刻蚀槽；
分拣保护结构，所述分拣保护结构形成在所述外延结构上，且高度高于所述发射腔柱体。
2.根据权利要求1所述的具有分拣保护结构的垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述分拣保护结构为环状凸起结构。
3.根据权利要求1或2所述的具有分拣保护结构的垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述分拣保护结构的宽度为5~15 μm。
4.根据权利要求1或2所述的具有分拣保护结构的垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述分拣保护结构高出所述发射腔柱体的上表面2 μm以上。
5.根据权利要求1或2所述的具有分拣保护结构的垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述分拣保护结构的高度为2~10 μm。
6.根据权利要求1或2所述的具有分拣保护结构的垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述分拣保护结构为金属材质。
7.根据权利要求1所述的具有分拣保护结构的垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述分拣保护结构通过溅射或蒸镀方法形成。
8.根据权利要求1所述的具有分拣保护结构的垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述外延结构包括在所述衬底上依次生长的N接触层、N-DBR层、MQW层、氧化层、P-DBR层、P接触层，以及钝化层。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040120376A1 (en) * 2002-12-18 2004-06-24 Kyu-Sub Kwak Vertical cavity surface emitting laser and method for fabricating the same
CN1722552A (zh) * 2004-07-15 2006-01-18 安捷伦科技公司 具有空气间隙和保护涂层的垂直腔面发射激光器
CN101432936A (zh) * 2004-10-01 2009-05-13 菲尼萨公司 具有多顶侧接触的垂直腔面发射激光器
US20130243020A1 (en) * 2012-03-16 2013-09-19 The Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Epitaxial-Side-Down Mounted High-Power Semiconductor Lasers
CN106654856A (zh) * 2017-02-28 2017-05-10 武汉光迅科技股份有限公司 一种垂直腔面激光器及其制作方法
CN109103141A (zh) * 2018-07-14 2018-12-28 全讯射频科技(无锡)有限公司 一种表面敏感晶圆的切割保护工艺以及保护结构

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040120376A1 (en) * 2002-12-18 2004-06-24 Kyu-Sub Kwak Vertical cavity surface emitting laser and method for fabricating the same
CN1722552A (zh) * 2004-07-15 2006-01-18 安捷伦科技公司 具有空气间隙和保护涂层的垂直腔面发射激光器
CN101432936A (zh) * 2004-10-01 2009-05-13 菲尼萨公司 具有多顶侧接触的垂直腔面发射激光器
US20130243020A1 (en) * 2012-03-16 2013-09-19 The Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Epitaxial-Side-Down Mounted High-Power Semiconductor Lasers
CN106654856A (zh) * 2017-02-28 2017-05-10 武汉光迅科技股份有限公司 一种垂直腔面激光器及其制作方法
CN109103141A (zh) * 2018-07-14 2018-12-28 全讯射频科技(无锡)有限公司 一种表面敏感晶圆的切割保护工艺以及保护结构

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