JP2022076016A - エッチングされた平坦化vcselおよびその作製方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図2Aは、分離領域128の正方形の断面を有する上面図を示す。図2Bは、メサを形成するためのエッチングを伴う分離領域128の円形断面を有する上面図を示す。単一チップは、図2Aのように平面状であるか、または単一チップ上に図2Bのように複数のメサを有するようにエッチングされた複数の分離領域128を有することができる。
図8は、導電性チャネルコア129で充填された複数のアパーチャを有するブロッキング127領域を有する半導体の側面断面図を示す。
一実施形態において、ブロッキング領域が導電領域によって囲まれたコアであるように、ブロッキング領域と導電領域の配向を交換することができる。ここで、導電領域は、ブロッキングコアを有するアパーチャを含む。
一実施形態において、VCSELは、VCSELに共通の特定の特徴を除外することができる。一態様において、VCSELは酸化物アパーチャを欠いている。一態様において、VCSELは酸化されていない。一態様において、VCSELはメサを欠いている。
一実施形態において、方法は、1つまたは複数の導電性チャネルコアの頂部と一体化された導電ウィング層を形成することを含み得る。一態様において、方法は、1つまたは複数の導電性チャネルコアの頂部とは別体の、かつ同頂部と接触する導電性ウィング層を形成することを含み得る。
以下に、上記実施形態から把握できる技術思想を付記として記載する。
平坦化垂直共振器型面発光レーザ(VCSEL)アレイであって、
活性領域と、
前記活性領域上の分離領域であって、ブロッキング領域を含む分離領域と、
前記ブロッキング領域がその内部に複数のアパーチャを画定し、前記複数のアパーチャが前記ブロッキング領域内にて横方向に配置されており、かつ前記ブロッキング領域は第1の屈折率を有するとともに酸化されたものを含んでいない第1の材料を含むことと、
前記ブロッキング領域の前記複数のアパーチャに複数の導電性チャネルコアと、前記複数の導電性チャネルコアの各々は、第2の屈折率を有するとともに酸化されたものを含んでいない第2の材料を含み、前記第1の屈折率は前記第2の屈折率よりも小さいことと、
前記ブロッキング領域および前記複数の導電性チャネルコアを覆って設けられた単一導電性ウィング層と、前記単一導電性ウィング層は、前記複数の導電性チャネルコアと別体であるとともに前記第2の屈折率よりも大きい屈折率を有する材料を含むことと、
前記活性領域および前記複数の導電性チャネルコアの下にある底部ミラー領域と、
前記分離領域および前記複数の導電性チャネルコアの上にある頂部ミラー領域と、
前記複数の導電性チャネルコアに対する頂部発光面と、
を含み、
前記複数の導電性チャネルコア、前記頂部ミラー領域のミラー層および発光面は、平坦化されている、VCSELアレイ。
前記ブロッキング領域は1nm~500nmの厚さを有し、かつ前記導電性チャネルコアの少なくとも1つは、約1ミクロン(μm)~約10ミクロン(μm)の直径を有する、付記1に記載のVCSELアレイ。
前記複数の導電性チャネルコアは、互いに約1ミクロン(μm)~約10ミクロン(μm)離れている、付記1に記載のVCSELアレイ。
前記ブロッキング領域はInGaPであり、前記導電性チャネルコアはAlGaAsである、付記1に記載のVCSELアレイ。
各導電性チャネルコアは中心点を有し、各中心点の間の距離は約2ミクロン(μm)~約6ミクロン(μm)である、付記1に記載のVCSELアレイ。
付記1に記載のVCSELアレイを作製する方法であって、
基板上に前記活性領域を形成することと、
前記活性領域上に前記ブロッキング領域を形成することと、
前記ブロッキング領域に前記複数のアパーチャをエッチングすることと、
前記ブロッキング領域の前記複数のアパーチャに前記複数の導電性チャネルコアを形成することと、
前記ブロッキング領域および前記複数の導電性チャネルコアを覆って前記単一導電性ウィング層を形成することと、
を含む方法。
エッチングを阻止する化学薬品を含まない複数の領域を残しながら、前記化学薬品で前記ブロッキング領域の頂部をコーティングすることと、
前記化学薬品を含まない前記複数の領域において前記ブロッキング領域の前記複数のアパーチャをエッチングすることと、
をさらに含む、付記6に記載の方法。
MOCVDによって前記ブロッキング領域内の前記複数のアパーチャを前記複数の導電性チャネルコアで充填することをさらに含む、付記7に記載の方法。
前記複数のアパーチャを形成するための前記エッチングの後で、かつ前記複数のアパーチャを前記複数の導電性チャネルコアで充填する前に、エッチングを阻止する前記化学薬品を除去することをさらに含む、付記7に記載の方法。
前記ブロッキング領域を通って延在する前記導電性チャネルコアを形成することと、(i)前記活性領域に接触するか、または(ii)前記活性領域の上にある頂部スペーサ領域に接触するべく前記導電性チャネルコアを形成することと、をさらに含む、付記6に記載の方法。
前記複数の導電性チャネルコアの頂部面を平坦化することをさらに含む、付記6に記載の方法。
Claims (11)
- エッチングされた平坦化垂直共振器型面発光レーザ(VCSEL)アレイであって、
活性領域と、
前記活性領域上の分離領域であって、ブロッキング領域を含む分離領域と、
前記ブロッキング領域がその内部に複数のアパーチャを画定し、前記複数のアパーチャが前記ブロッキング領域内にて横方向に配置されており、かつ前記ブロッキング領域は第1の屈折率を有するとともに酸化されたものを含んでいない第1の材料を含むことと、
前記ブロッキング領域の前記複数のアパーチャに複数の導電性チャネルコアと、前記複数の導電性チャネルコアの各々は、第2の屈折率を有するとともに酸化されたものを含んでいない第2の材料を含み、前記第1の屈折率は前記第2の屈折率よりも小さいことと、
前記複数の導電性チャネルコアの頂部に配置されるとともに同複数の導電性チャネルコアと接触している単一導電性ウィング層と、
前記活性領域および前記複数の導電性チャネルコアの下にある底部ミラー領域と、
前記分離領域および前記複数の導電性チャネルコアの上にある頂部ミラー領域と、
前記頂部ミラー領域の上にある金属層と、
を含む、VCSELアレイ。 - 前記ブロッキング領域は1nm~500nmの厚さを有する、請求項1に記載のVCSELアレイ。
- 各導電性チャネルコアは、1ミクロン(μm)~10ミクロン(μm)の直径を有する、請求項1に記載のVCSELアレイ。
- 前記導電性チャネルコアは、互いに1ミクロン(μm)~10ミクロン(μm)離れている、請求項1に記載のVCSELアレイ。
- 請求項1に記載のVCSELアレイを作製する方法であって、
基板上に前記活性領域を形成することと、
前記活性領域上に前記ブロッキング領域を形成することと、
前記ブロッキング領域に前記複数のアパーチャをエッチングすることと、
前記ブロッキング領域の前記複数のアパーチャに前記複数の導電性チャネルコアを形成することと、
前記ブロッキング領域および前記複数の導電性チャネルコアを覆って前記単一導電性ウィング層を形成することと、
を含む方法。 - エッチングを阻止する化学薬品を含まない複数の領域を残しながら、前記化学薬品で前記ブロッキング領域の頂部をコーティングすることと、
前記化学薬品を含まない前記複数の領域において前記ブロッキング領域の前記複数のアパーチャをエッチングすることと、
をさらに含む、請求項5に記載の方法。 - MOCVDによって前記ブロッキング領域内の前記複数のアパーチャを前記複数の導電性チャネルコアで充填することをさらに含む、請求項6に記載の方法。
- 前記複数のアパーチャを形成するための前記エッチングの後で、かつ前記複数のアパーチャを前記複数の導電性チャネルコアで充填する前に、エッチングを阻止する前記化学薬品を除去することをさらに含む、請求項6に記載の方法。
- 前記ブロッキング領域を通って延在するとともに、前記活性領域に接触するか、または前記活性領域の上にある頂部スペーサ領域に接触するべく前記導電性チャネルコアを形成することをさらに含む、請求項5に記載の方法。
- 複数の導電性チャネルコアを共通ブロッキング領域内に形成することをさらに含む、請求項5に記載の方法。
- 前記複数の導電性チャネルコアの頂部面を平坦化することをさらに含む、請求項5に記載の方法。
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