CN117013369A - 激光芯片及其制造方法与激光设备 - Google Patents

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CN117013369A CN202311264791.4A CN202311264791A CN117013369A CN 117013369 A CN117013369 A CN 117013369A CN 202311264791 A CN202311264791 A CN 202311264791A CN 117013369 A CN117013369 A CN 117013369A
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周德来
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Abstract

本申请涉及一种激光芯片及其制造方法与激光设备。激光芯片包括衬底以及设于所述衬底上的多个面发射激光器，多个所述面发射激光器沿第一方向依次串联设置，所述第一方向大致垂直于所述面发射激光器的出光方向；所述激光芯片还包括N焊盘和供电P焊盘，所述N焊盘和所述供电P焊盘分别与所述第一方向上距离最远的两个所述面发射激光器电连接，所述激光芯片通过所述供电P焊盘和所述N焊盘对多个所述面发射激光器施加电流。上述激光芯片，能够实现大功率输出，且出光效率和散热性能良好。

Description

激光芯片及其制造方法与激光设备
技术领域
本申请涉及激光器技术领域，特别是涉及一种激光芯片及其制造方法与激光设备。
背景技术
水平腔面发射激光器(Horizontal cavity surface-emitting laser，以下简称HCSEL)适于3D传感、激光雷达、TOF、激光加热等领域。为实现HCSEL激光芯片的大功率输出，传统的激光芯片通常是将多个HCSEL单元沿着垂直方向叠加设计。然而此结构设计，由于每个HCSEL单元都需要单独设置光栅，制作过程相当复杂，很难通过现有工艺实现。而且沿垂直方向叠加的光栅容易互相衍射吸收，导致激光芯片的出光效率降低，且不利于散热。
发明内容
基于此，有必要针对传统的HCSEL激光芯片的出光效率低，散热性能差的问题，提供一种激光芯片及其制造方法与激光设备。
一种激光芯片，包括衬底以及设于所述衬底上的多个面发射激光器，多个所述面发射激光器沿第一方向依次串联设置，所述第一方向大致垂直于所述面发射激光器的出光方向；
所述激光芯片还包括N焊盘和供电P焊盘，所述N焊盘和所述供电P焊盘分别与所述第一方向上距离最远的两个所述面发射激光器电连接，所述激光芯片通过所述供电P焊盘和所述N焊盘对多个所述面发射激光器施加电流。
上述激光芯片，将多个面发射激光器串联设置，能够叠加多个面发射激光器的出光功率，以实现大功率输出，同时，多个面发射激光器串联设置，通过对N焊盘和供电P焊盘施加电流即可实现对多个面发射激光器施加电流，能够简化激光芯片的供电电路的设计。另外，多个面发射激光器沿垂直于出光方向的第一方向串联设置，多个面发射激光器之间不会相互挡光，也不会影响彼此的散热效率，有利于提升激光芯片的出光效率和散热性能。
附图说明
图1为一些实施例中激光芯片的结构示意图。
图2为一些实施例中激光芯片的剖面示意图。
图3为一些实施例中面发射激光器的剖面示意图。
图4为另一些实施例中激光芯片的结构示意图。
图5为另一些实施例中激光芯片的剖面示意图。
图6为又一些实施例中激光芯片的结构示意图。
图7为又一些实施例中激光芯片的剖面示意图。
图8为一些实施例中在衬底上设置激光器件的结构示意图。
图9为一些实施例中对激光器件进行刻蚀后的结构示意图。
图10为一些实施例中在激光器件上设置绝缘材料的结构示意图。
图11为一些实施例中对绝缘材料刻蚀后的结构示意图。
图12为一些实施例中第二导电电极设于N焊盘外的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“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”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语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申请和简化描述，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申请的限制。
此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。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申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义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。
需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
请参见图1和图2，图1为一些实施例中激光芯片10的结构示意图，图2为一些实施例中激光芯片10的剖面示意图。本申请提供的激光芯片10可集成有多个面发射激光器11，通过叠加多个面发射激光器11的出光效率，以实现大功率输出，激光芯片10能够应用于对输出功率要求高的场景，例如用于3D传感、激光雷达、TOF、激光加热的领域。
在一些实施例中，激光芯片10包括衬底12、设于衬底12上的N导电层13以及设于N导电层13背向衬底12的一侧的多个面发射激光器11，多个面发射激光器11沿第一方向20依次串联设置。衬底12和N导电层13可沿第一方向20延伸，多个面发射激光器11的出光方向可相同，第一方向20可大致垂直于面发射激光器11的出光方向，换言之，多个面发射激光器11的出光方向可垂直于第一方向20并指向衬底12，或者垂直于第一方向20并指向与衬底12相反的方向。激光芯片10还包括N焊盘14和供电P焊盘15，N焊盘14和供电P焊盘15分别与第一方向20上距离最远的两个面发射激光器11电连接。本申请附图中的实施例以激光芯片10设有三个面发射激光器11为例，但激光芯片10中面发射激光器11的数量不限于三个，具体可根据激光芯片10的尺寸和功率需求进行设计，在本申请中不做限定。例如三个面发射激光器11沿第一方向20依次为第一激光单元111、第二激光单元112和第三激光单元113，则第一激光单元111和第三激光单元113为第一方向20上距离最远的两个面发射激光器11，供电P焊盘15可与第一激光单元111电连接，N焊盘14可与第三激光单元113电连接。可以理解的是，由于多个面发射激光器11串联设置，激光芯片10通过对供电P焊盘15和N焊盘14施加电压，即可使得电流依次流经多个面发射激光器11，使得多个面发射激光器11发光。
上述激光芯片10，将多个面发射激光器11串联设置，能够叠加多个面发射激光器11的出光功率，以实现大功率输出，满足大功率场景的需求。同时，多个面发射激光器11串联设置，通过对N焊盘14和供电P焊盘15施加电流即可实现对多个面发射激光器11施加电流，能够简化激光芯片10的供电电路的设计。另外，多个面发射激光器11沿垂直于出光方向的第一方向20串联设置，多个面发射激光器11之间不会相互挡光，也不会影响彼此的散热效率，有利于提升激光芯片10的出光效率和散热性能。本申请提及的面发射激光器11包括但不限于为水平腔面发射激光器（Horizontal cavity surface-emitting laser，HCSEL）、光子晶体表面发射半导体激光器（Photonic Crystal Surface-emitting Lasers，PCSEL）、垂直腔面发射激光器（Vertical Cavity Surface Emitting Laser,VCSEL）等任意适用类型的激光器，只要多个面发射激光器11能够依次串联以实现大功率输出即可。
多个面发射激光器11实现串联设计的方式不限，只要通过N焊盘14和供电P焊盘15能够对多个面发射激光器11施加电流即可。在一些实施例中，面发射激光器11和衬底12之间的N导电层13包括相互电隔离多个N子导电部131，多个N子导电部131沿第一方向20依次排列并与多个面发射激光器11一一对应，每个面发射激光器11设于对应的一个子导电部上，并与对应的一个N子导电部131接触导通。
在一些实施例中，激光芯片10还包括多个导电结构16，多个导电结构16分别设于相邻的两个面发射激光器11之间。N子导电部131和导电结构16的具体数量可根据面发射激光器11的数量进行设置，在本申请中不做限定。例如，当激光芯片10设有三个面发射激光器11时，N子导电部131可设有三个，导电结构16可设有两个，两个导电结构16分别设于第一激光单元111和第二激光单元112之间，以及第二激光单元112和第三激光单元113之间。
进一步地，与导电结构16相邻的两个面发射激光器11中：其中一个面发射激光器11与导电结构16电隔离，且其中一个面发射激光器11对应的N子导电部131与导电结构16接触导通。另外一个面发射激光器11与导电结构16接触导通，且另外一个面发射激光器11对应的N子导电部131与导电结构16电隔离。例如，参考图2所示，在一些实施例中，第一激光单元111与第一激光单元111和第二激光单元112之间的导电结构16电隔离，第一激光单元111对应的N子导电部131与第一激光单元111和第二激光单元112之间的导电结构16接触导通；第二激光单元112与第一激光单元111和第二激光单元112之间的导电结构16接触导通，第二激光单元112对应的N子导电部131与第一激光单元111和第二激光单元112之间的导电结构16电隔离。第二激光单元112与第二激光单元112和第三激光单元113之间的导电结构16电隔离，第二激光单元112对应的N子导电部131与第二激光单元112和第三激光单元113之间的导电结构16接触导通；第三激光单元113与第二激光单元112和第三激光单元113之间的导电结构16接触导通，第三激光单元113对应的N子导电部131与第二激光单元112和第三激光单元113之间的导电结构16电隔离。
需要说明的是，在本申请中，描述两个部件接触导通，可以理解为该两个部件至少部分直接接触以使得该两个部件电连接。描述两个部件电隔离，可以理解为该两个部件不存在直接接触以使得该两个部件电连接的部位，但该两个部件可通过其他中间部件建立电连接，例如，第一激光单元111与第一激光单元111和第二激光单元112之间的导电结构16电隔离，但第一激光单元111通过对应的N子导电部131与第一激光单元111和第二激光单元112之间的导电结构16建立电连接。
在一些实施例中，激光芯片10还包括设于面发射激光器11远离N导电层13的一侧的P导电层17，P导电层17与面发射激光器11的半导体结构接触导通，电流能够通过P导电层17注入到面发射激光器11的半导体结构中，以使得面发射激光器11发光。其中，位于第一方向20端部的其中一个面发射激光器11上的P导电层17与供电P焊盘15电连接，其余的面发射激光器11上的P导电层17与相邻的两个导电结构16的其中一个接触导通。例如，当激光芯片10设有三个面发射激光器11时，第一激光单元111上的P导电层17与供电P焊盘15接触导通，或者通过导线等导电元件电连接，第二激光单元112上的P导电层17与第一激光单元111和第二激光单元112之间的导电结构16电连接，第三激光单元113上的P导电层17与第二激光单元112和第三激光单元113之间的导电结构16接触导通。
在一些实施例中，N焊盘14设于在第一方向20端部的两个面发射激光器11的其中一个对应的N子导电部131上，并与N子导电部131接触导通。例如，当激光芯片10设有三个面发射激光器11时，第三激光单元113对应的N子导电部131可部分延伸至第三激光单元113外，N焊盘14设于第三激光单元113对应的N子导电部131上，并与第三激光单元113对应的N子导电部131接触导通。
上述的激光芯片10，通过对P导电层17、N导电层13以及导电结构16的合理设计，使得对供电P焊盘15和N焊盘14施加电压时，电流能够依次流经多个面发射激光器11，从而实现多个面发射激光器11的串联设置，简化激光芯片10的供电电路设计。例如，参考图2所示，当激光芯片10设有三个面发射激光器11时，若对供电P焊盘15和N焊盘14施加电压，电流能够从供电P焊盘15流至第一激光单元111上的P导电层17，从P导电层17注入第一激光单元111内以使得第一激光单元111发光。经过第一激光单元111的电流依次流经第一激光单元111对应的N子导电部131和第一激光单元111与第二激光单元112之间的导电结构16，进而流至第二激光单元112上的P导电层17，从P导电层17注入第二激光单元112内以使得第二激光单元112发光。流经第二激光单元112的电流依次流经第二激光单元112对应的N子导电部131以及第二激光单元112与第三激光单元113之间的导电结构16，进而流至第三激光单元113上的P导电层17，从P导电层17注入第三激光单元113内以使得第三激光单元113发光。流经第三激光单元113的电流经过第三激光单元113对应的N子导电部131流至N焊盘14。由此，各个N子导电部131以及导电结构16为供电P焊盘15、N焊盘14以及多个面发射激光器11提供电流导通路径，能够实现供电P焊盘15、N焊盘14以及多个面发射激光器11之间的电流导通，合理限定电流的导通路径，顺利实现多个面发射激光器11的串联设置，简化激光芯片10的供电电路设计。
结合图2和图3所示，图3所示的实施例中面发射激光器11以水平腔面发射激光器（HCSEL）为例进行说明，当然，面发射激光器11还可以是其他类型，面发射激光器11为其他类型时的剖面示意图在本申请中不做赘述。在一些实施例中，面发射激光器11的半导体结构在P导电层17指向N导电层13的方向上依次包括P型接触层1141、P型掺杂包层1142、P型掺杂光限制层1143、量子阱或量子点有源层1144、N型掺杂光限制层1145以及N型掺杂包层1146，P型接触层1141可与P导电层17接触，N型掺杂包层1146可与N导电层13接触。在一些实施例中，面发射激光器11还可设有光栅1147，以增强面发射激光器11的出射光。当面发射激光器11设有光栅1147时，光栅1147可以为衍射光栅1147，光栅1147可以设于半导体结构中的其中一层或多层层结构上，例如，在图3所示的实施例中，P型接触层1141、P型掺杂包层1142以及P型掺杂光限制层1143三层层结构共同设置光栅1147。可以理解的是，当面发射激光器11设有光栅1147时，由于多个面发射激光器11沿第一方向20依次排列，面发射激光器11的出射光不会经过其他面发射激光器11的光栅1147，从而能够避免设置多个HCSEL时多个HCSEl的光栅1147相互遮挡光线而导致出光效率降低的情况，有利于提升激光芯片10的出光效率。
可以理解的是，在图2所示的实施例中，面发射激光器11的出光方向可垂直于第一方向20并指向与衬底12相背的方向，P导电层17可设于面发射激光器11背向衬底12的一侧的周缘，P导电层17从面发射激光器11的周缘向面发射激光器11注入电流，能够避免P导电层17遮挡光线的风险，提升面发射激光器11的出光效率。
进一步地，结合图4和图5所示，在另一些实施例中，面发射激光器11的出光方向可垂直于第一方向20并指向衬底12，则P导电层17可覆盖面发射激光器11背向衬底12的一侧，有利于简化P导电层17的设置工艺，也能够使得激光芯片10适用于正面出光和背面出光等不同类型的面发射激光器11。
参考图1、图2以及图4所示，在一些实施例中，供电P焊盘15设于第一方向20端部的两个面发射激光器11的其中一个的周侧，并通过导线等导电元件与面发射激光器11电连接。例如，供电P焊盘15可设于第一激光单元111的周侧，并通过导线与第一激光单元111上的P导电层17电连接。进一步地，在一些实施例中，供电P焊盘15在垂直于第一方向20上设于第一激光单元111相背的两侧的其中一侧，N焊盘14沿第一方向20设于第三激光单元113背向第一激光单元111的一侧。如此设置，有利于适应N导电层13和面发射激光器11的结构和位置设计，有利于减小激光芯片10在第一方向20上的尺寸，同时简化激光芯片10的供电电路设计。
参考图6和图7所示，在一些实施例中，当面发射激光器11的出光方向垂直于第一方向20并指向衬底12时，供电P焊盘15层叠设置于在第一方向20端部的两个面发射激光器11的其中一个背向N导电层13的一侧，例如设于第一激光单元111背向N导电层13的一侧，并与N导电层13接触导通。如此设置，N导电层13或衬底12上无需为供电P焊盘15预留设置位置，有利于缩小激光芯片10的尺寸。
进一步地，在一些实施例中，激光芯片10还包括多个导电P焊盘18，多个导电P焊盘18一一对应地层叠设置于除设有供电P焊盘15的面发射激光器11外的面发射激光器11背向N导电层13的一侧，导电P焊盘18与相邻的两个导电结构16的其中一个接触导通。例如，激光芯片10可设有两个导电P焊盘18，两个导电P焊盘18分别层叠设置于第二激光单元112和第三激光单元113背向N导电层13的一侧；并且，设于第二激光单元112上的导电P焊盘18与第一激光单元111和第二激光单元112之间的导电结构16接触导通，并与第二激光单元112和第三激光单元113之间的导电结构16电隔离，设于第三激光单元113上的导电P焊盘18与第二激光单元112和第三激光单元113之间的导电结构16接触导通。设置供电P焊盘15和导电P焊盘18覆盖于面发射激光器11上，既能够节省供电P焊盘15的设置位置，减小激光芯片10的尺寸，也能够使得激光芯片10在封装时热沉不会悬空，有利于提升激光芯片10的结构稳定性。
可以理解的是，当供电P焊盘15和导电P焊盘18覆盖面发射激光器11上时，面发射激光器11上的P导电层17可覆盖面发射激光器11背向N导电层13的一侧，供电P焊盘15和导电P焊盘18均可层叠设置于P导电层17上。在本实施例中，第二激光单元112和第三激光单元113上的P导电层17和导电P焊盘18可同时与导电结构16接触导通，或者，导电P焊盘18与导电结构16接触导通，P导电层17通过导电P焊盘18与导电结构16建立电连接。在本实施例中，流经第一激光单元111的电流经过第一激光单元111和第二激光单元112之间的导电结构16后，可从第二激光单元112上的导电P焊盘18流至第二激光单元112上的P导电层17，从而注入第二激光单元112内，同理，经过第二激光单元112和第三激光单元113之间的导电结构16的电流，可经过第三激光单元113上的导电P焊盘18流至第三激光单元113上的P导电层17，从而注入第三激光单元113内。
请再参见图2，在一些实施例中，激光芯片10还包括绝缘层19，绝缘层19能够配合导电结构16以及N导电层13的设计合理规划激光芯片10中电流的导通路径，从而实现多个面发射激光器11的串联设置。在一些实施例中，绝缘层19覆盖位于第一方向20的端部的两个面发射激光器11的侧面，例如，绝缘层19覆盖第一激光单元111的侧面，以将第一激光单元111与相邻的导电结构16电隔离。设于其余的面发射激光器11上的绝缘层19，例如设于第二激光单元112和第三激光单元113上的绝缘层19包括第一电隔离部191和第二电隔离部192，第一电隔离部191覆盖面发射激光器11的其中一个侧面，以将面发射激光器11与相邻的其中一个导电结构16电隔离，或者对面发射激光器11提供隔离保护作用。第二电隔离部192覆盖面发射激光器11的另一个侧面的部分，以在远离N导电层13的一端预留供面发射激光器11与相邻的另外一个导电结构16接触导通的电连接位。
例如，设于第二激光单元112上的第一电隔离部191，设置在第二激光单元112朝向第二激光单元112与第三激光单元113之间的导电结构16的侧面上，以将第二激光单元112与第二激光单元112和第三激光单元113之间的导电结构16电隔离，设于第二激光单元112上的第二电隔离部192，设置在第二激光单元112朝向第一激光单元111与第二激光单元112之间的导电结构16的侧面上，且第二电隔离部192远离N导电层13的一端预留有电连接位，第一激光单元111和第二激光单元112之间的导电结构16部分延伸至电连接位以与P导电层17或导电P焊盘18接触导通。设于第三激光单元113上的第一电隔离部191对第三激光单元113提供绝缘保护作用，设于第三激光单元113上的第二电隔离部192，设置在第三单元朝向第二激光单元112与第三激光单元113之间的导电结构16的侧面上，且第二电隔离部192远离N导电层13的一端预留有电连接位，第二激光单元112和第三激光单元113之间的导电结构16部分延伸至电连接位以与P导电层17或导电P焊盘18接触导通。
在一些实施例中，设于第二激光单元112和第三激光单元113上的绝缘层19还包括连接第二电隔离部192的第三电隔离部193，第三电隔离部193设于面发射激光器11对应的N子导电部131与相邻的N子导电部131之间，第二电隔离部192和第三电隔离部193共同将相邻的两个N子导电部131电隔离，并将导电结构16与相邻的其中一个N子导电部131电隔离。例如，第二激光单元112上的第三电隔离部193将第二激光单元112与第一激光单元111对应的N子导电部131电隔离，第二激光单元112上的第三电隔离部193和第二电隔离部192相互连接以共同将第二激光单元112对应的N子导电部131与第一激光单元111和第二激光单元112之间的导电结构16电隔离。第三激光单元113上的第三电隔离部193将第三激光单元113与第二激光单元112对应的N子导电部131电隔离，第三激光单元113上的第三电隔离部193和第二电隔离部192相互连接以共同将第三激光单元113对应的N子导电部131与第二激光单元112和第三激光单元113之间的导电结构16电隔离。
请再参见图2，在一些实施例中，导电结构16和N导电层13之间以及N焊盘14与N导电层13之间还可通过导电电极建立电连接。例如，激光芯片10还可包括多个第一导电电极194，第一导电电极194一一对应地设置于导电结构16和N子导电部131之间，第一导电电极194分别与导电结构16和N子导电部131接触导通，从而使得导电结构16和N子导电部131建立电连接。激光芯片还可包括第二导电电极195，第二导电电极195设于所述N导电层13上，第二导电电极195分别与N导电层13和N焊盘14接触导通，从而使得N焊盘14与N导电层13建立电连接。在一些实施例中，第二导电电极195设于N导电层13和N焊盘之间。参考图12所示，在另一些实施例中，第二导电电极195也可设于N焊盘外并设于N导电层13上，只要能够实现N导电层13与N焊盘14之间的电连接即可。第一导电电极194和第二导电电极195的材质包括但不限于为任意适用的半导体材料。设置导电电极能够提升N导电层13与导电结构16以及N焊盘14之间的导通性能，有利于提升电流传输效率，降低能耗和发热情况。
在一些实施例中，激光芯片10还可与热沉组成激光模组，N焊盘14及供电P焊盘15与热沉连接，各个面发射激光器11可与热沉抵接。
在一些实施例中，绝缘层19的材质包括但不限于为二氧化挂（SiO2）或氮化硅（SiN）等任意适用的绝缘材料33。衬底12的材质包括但不限于为砷化镓（GaAs）、氮化镓（GaN）、磷化铟（InP）、氧化铝（Al2O3）、氮化铝（ALN）、氧化铍（BeO）、氮化硅（Si3N4）或碳化硅（SiC）等任意适用的衬底材料，衬底12能够阻止电流从N导电层13流入衬底12。当然，衬底12的材质不限于此，本申请不对衬底12的材质和设置工艺做限定，只要电流不会从N导电层13流至衬底11，使得多个面发射激光器11之间能够通过N导电层13依次串联即可。N导电层13的材料可以为任意适用的半导体材料，P导电层17和导电结构16的材质可以为导电金属等任意适用的导电材料，P导电层17和导电结构16的材质可相同。在一些实施例中，相邻两个面发射激光器11之间的间隔大于或等于1um，以保证相邻两个面发射激光器11的电隔离。
本申请还提供一种激光设备（图未示出），包括壳体以及如上述任一实施例所述的激光芯片10，激光芯片10设于壳体内，壳体可设有出光孔，激光芯片10发射的激光能够从出光孔射出。激光设备可用于3D传感、激光雷达、TOF、激光加热等领域，激光设备包括但不限于为激光传感器、激光雷达、三维激光投射装置、激光加热设备等任意适用的装置。在激光设备中采用上述的激光芯片10，能够实现大功率输出，且供电电路设计简单，出光效率和散热性能良好。
结合图2、图8、图9、图10和图11所示，本申请还提供一种激光芯片10的制造方法，制造方法用于制造如上述任一实施例所述的激光芯片10，在一些实施例中，激光芯片10的制造方法包括如下步骤：
参考图8所示，设置衬底12；
在衬底12上设置N导电材料31；
在N导电材料31背向衬底12的一侧设置激光器件32；
参考图9所示，对激光器件32，以使得激光器件32形成多个沿第一方向20依次设置的部分，每个部分形成一个面发射激光器11，例如，激光器件32经过刻蚀后形成沿第一方向20依次间隔设置的第一激光单元111、第二激光单元112和第三激光单元113；
在N导电材料31上设置第一导电电极194和第二导电电极195；
对N导电材料31进行刻蚀，以使得N导电材料31形成多个相互间隔设置的N子导电部131，多个N子导电部131共同构成N导电层13，面发射激光器11一一对应地设于N子导电部131上；
参考图10所示，在N导电层13和面发射激光器11上设置绝缘材料33，使得绝缘材料33覆盖N导电层13背向衬底12的表面以及多个N子导电部131的间隙，并覆盖面发射激光器11的侧面以及背向衬底12的表面，绝缘材料33还覆盖第一导电电极194和第二导电电极195；
对绝缘材料33进行刻蚀，以露出第一导电电极194和第二导电电极195，并形成绝缘层19，绝缘层19覆盖面发射激光器11的侧面的至少部分，并部分设于相邻的两个N子导电部131之间；其中，绝缘层19覆盖第一激光单元111的侧面，绝缘层19设于第二激光单元112和第三激光单元113的部分包括第一电隔离部191、第二电隔离部192和第三电隔离部193，在刻蚀过程中，将绝缘材料33设于第一激光单元111、第二激光单元112以及第三激光单元113以外的部分刻蚀除去形成绝缘层19，绝缘层19的具体设置可参考上述记载得到；
在面发射激光器11背向衬底12的一侧设置P导电层17，P导电层17设于面发射激光器11背向衬底12的一侧的周缘，或者覆盖面发射激光器11背向衬底12的表面；
在相邻两个面发射激光器11之间设置导电结构16，导电结构16的具体设置可参考上述记载得到；
在位于第一方向20端部的其中一个面发射激光器11对应的N子导电部131上设置N焊盘14，例如在第三激光单元113对应的N子导电部131上设置N焊盘14；
设置供电P焊盘15，供电P焊盘15与位于第一方向20端部的另外一个面发射激光器11的P导电层17电连接，供电P焊盘15可设于衬底12上并通过导线与第一激光单元111的P导电层17电连接，也可覆盖与第一激光单元111的P导电层17上。
在一些实施例中，上述制造方法还包括在第二激光单元112和第三激光单元113背向衬底12的一侧设置导电P焊盘18。
采用上述制造方法制得的激光芯片10，能够实现大功率输出，且供电电路设计简单，出光效率和散热性能良好。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (16)

1.一种激光芯片，其特征在于，包括衬底以及设于所述衬底上的多个面发射激光器，多个所述面发射激光器沿第一方向依次串联设置，所述第一方向大致垂直于所述面发射激光器的出光方向；
所述激光芯片还包括N焊盘和供电P焊盘，所述N焊盘和所述供电P焊盘分别与所述第一方向上距离最远的两个所述面发射激光器电连接，所述激光芯片通过所述供电P焊盘和所述N焊盘对多个所述面发射激光器施加电流。
2.根据权利要求1所述的激光芯片，其特征在于，所述激光芯片还包括N导电层，所述N导电层设于所述面发射激光器和所述衬底之间，所述N导电层包括相互电隔离的多个N子导电部，多个所述N子导电部与多个所述面发射激光器一一对应，每个所述面发射激光器至少部分设于对应的一个所述N子导电部上，并与对应的一个所述N子导电部接触导通。
3.根据权利要求2所述的激光芯片，其特征在于，所述激光芯片还包括多个导电结构，多个所述导电结构分别设于相邻的两个所述面发射激光器之间；
与所述导电结构相邻的两个所述面发射激光器中：其中一个所述面发射激光器与所述导电结构电隔离，且其中一个所述面发射激光器对应的N子导电部与所述导电结构接触导通，另外一个所述面发射激光器与所述导电结构接触导通，且另外一个所述面发射激光器对应的N子导电部与所述导电结构电隔离。
4.根据权利要求3所述的激光芯片，其特征在于，所述激光芯片还包括设于所述面发射激光器远离所述N导电层的一侧的P导电层，位于第一方向端部的其中一个所述面发射激光器上的P导电层与所述供电P焊盘电连接，其余的所述面发射激光器上的P导电层与相邻的其中一个所述导电结构接触导通。
5.根据权利要求4所述的激光芯片，其特征在于，所述面发射激光器的出光方向垂直于所述第一方向并指向所述衬底，所述P导电层覆盖所述面发射激光器背向所述衬底的一侧；或者，
所述面发射激光器的出光方向垂直于所述第一方向并背向所述衬底，所述P导电层设于所述面发射激光器背向所述衬底的一侧的周缘。
6.根据权利要求3所述的激光芯片，其特征在于，所述激光芯片还包括第一导电电极和第二导电电极，所述第一导电电极设于所述导电结构和所述N子导电部之间，所述第一导电电极分别与所述导电结构和所述N子导电部接触导通，所述第二导电电极设于所述N导电层上，所述第二导电电极分别与所述N导电层和所述N焊盘接触导通。
7.根据权利要求2所述的激光芯片，其特征在于，所述供电P焊盘设于在第一方向端部的其中一个所述面发射激光器的周侧。
8.根据权利要求2所述的激光芯片，其特征在于，所述供电P焊盘层叠设置于在第一方向端部的其中一个所述面发射激光器背向所述N导电层的一侧。
9.根据权利要求8所述的激光芯片，其特征在于，所述激光芯片还包括多个导电P焊盘，多个所述导电P焊盘一一对应地层叠设置于其余的所述面发射激光器背向所述N导电层的一侧，所述导电P焊盘与相邻的其中一个所述导电结构接触导通。
10.根据权利要求2所述的激光芯片，其特征在于，所述N焊盘设于在第一方向端部的其中一个所述面发射激光器对应的所述N子导电部上，并与所述N子导电部接触导通。
11.根据权利要求3所述的激光芯片，其特征在于，所述激光芯片还包括绝缘层，所述绝缘层覆盖位于所述第一方向的端部的其中一个所述面发射激光器的侧面，以将所述面发射激光器与相邻的所述导电结构电隔离，设于其余的所述面发射激光器上的绝缘层包括第一电隔离部和第二电隔离部，所述第一电隔离部覆盖所述面发射激光器的其中一个侧面，所述第二电隔离部覆盖所述面发射激光器的另一个侧面的部分，以在远离所述N导电层的一端预留供所述面发射激光器与相邻的另外一个所述导电结构接触导通的电连接位。
12.根据权利要求11所述的激光芯片，其特征在于，设于其余的所述面发射激光器上的绝缘层还包括连接所述第二电隔离部的第三电隔离部，所述第三电隔离部设于所述面发射激光器对应的N子导电部与相邻的所述N子导电部之间，以将相邻的两个所述N子导电部电隔离。
13.根据权利要求4所述的激光芯片，其特征在于，所述面发射激光器包括沿所述第一方向依次串联设置的第一激光单元、第二激光单元以及第三激光单元，所述第一激光单元上的P导电层与所述供电P焊盘电连接，所述第一激光单元对应的N子导电部与所述供电P焊盘电隔离，并与所述第一激光单元和所述第二激光单元之间的导电结构接触导通，所述第二激光单元上的P导电层与所述第一激光单元和所述第二激光单元之间的导电结构电连接，并与所述第二激光单元和所述第三激光单元之间的导电结构电隔离，所述第二激光单元对应的N子导电部与所述第一激光单元和所述第二激光单元之间的导电结构电隔离，并与所述第二激光单元和所述第三激光单元之间的导电结构接触导通，所述第三激光单元上的P导电层与所述第二激光单元和所述第三激光单元之间的导电结构电连接，所述第三激光单元对应的N子导电层与所述N焊盘接触导通。
14.根据权利要求1所述的激光芯片，其特征在于，所述面发射激光器设有光栅，以增强所述面发射激光器的出射光。
15.一种激光设备，其特征在于，包括壳体以及如权利要求1-14任一项所述的激光芯片，所述激光芯片设于所述壳体。
16.一种激光芯片的制造方法，其特征在于，用于制造如权利要求1-14任一项所述的激光芯片，所述制造方法包括：
在衬底上设置N导电材料；
在所述N导电材料背向所述衬底的一侧设置激光器件；
对所述激光器件进行刻蚀，以使得所述激光器件形成多个沿第一方向依次设置的面发射激光器；
在所述N导电材料上设置第一导电电极和第二导电电极；
对所述N导电材料进行刻蚀，以使得所述N导电材料形成多个相互间隔设置的N子导电部，以形成N导电层，所述面发射激光器一一对应地设于所述N子导电部上；
在所述N导电层和所述面发射激光器上设置绝缘材料，使得所述绝缘材料覆盖所述N导电层背向所述衬底的表面以及所述N子导电部的间隙，并覆盖所述面发射激光器的侧面以及背向所述衬底的表面，所述绝缘材料还覆盖所述第一导电电极和所述第二导电电极；
对所述绝缘材料进行刻蚀，以露出所述第一导电电极和所述第二导电电极，并形成绝缘层，所述绝缘层覆盖所述面发射激光器的侧面的至少部分，并设于相邻的两个所述N子导电部之间；
在所述面发射激光器背向所述衬底的一侧设置P导电层，所述P导电层设于所述面发射激光器背向所述衬底的一侧的周缘，或者覆盖所述面发射激光器背向所述衬底的表面；
在相邻两个所述面发射激光器之间设置导电结构；
在位于第一方向端部的其中一个所述面发射激光器对应的N子导电部上设置N焊盘；
设置供电P焊盘，所述供电P焊盘与位于第一方向端部的另外一个所述面发射激光器的P导电层电连接。
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