KR20230042207A - 수직 공동 표면 발광 레이저 - Google Patents

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KR20230042207A
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웨이쳉 웡
동 리앙
송 리우
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베르티라이트 컴퍼니.,리미티드.
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Abstract

본 발명은 수직 공동 표면 발광 레이저에 관한 것으로서, 상기 레이저는 기판, 어레이 배열된 발광 유닛, 제1 패시베이션층, 제2 패시베이션층 및 제1 패드를 포함하되; 어레이 배열된 발광 유닛은 기판의 표면에 위치하고; 제1 패시베이션층은 기판으로부터 멀어지는 어레이 배열된 발광 유닛의 표면에 위치하며, 제1 패시베이션층에는 제1 비아홀이 배치되고; 제2 패시베이션층에는 제2 비아홀이 배치되며; 제1 패드는 복수의 제1 서브 패드 및 적어도 하나의 제2 서브 패드를 포함하고, 복수의 제1 서브 패드의 개수는 어레이 배열된 발광 유닛의 개수와 동일하며, 제1 서브 패드는 기판으로부터 멀어지는 제1 패시베이션층의 일측에 위치하고, 제1 비아홀을 통해 발광 유닛과 연결되며, 제2 패시베이션층은 복수의 제1 서브 패드 및 제1 패시베이션층을 커버하고, 제2 서브 패드는 제2 비아홀을 통해 제1 서브 패드와 연결된다.

Description

수직 공동 표면 발광 레이저
본 출원은 반도체 기술분야에 관한 것으로서, 예를 들면 수직 공동 표면 발광 레이저에 관한 것이다.
수직 공동 표면 발광 레이저(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL)는 수직 표면에서 광을 방출하는 신형 레이저로, 작은 부피, 원형 출력 스폿, 낮은 임계값 전류, 높은 변조 주파수, 쉬운 광섬유 결합, 쉬운 대면적 어레이 형성 등 장점을 구비하므로, 광통신, 광접속(Optical interconnection), 광정보처리, 휴대폰, 무인주행차량의 레이저 레이더 등의 분야에서 점점 더 널리 사용되고 있다.
수직 공동 표면 발광 레이저는 기판 및 기판의 표면에 어레이 배열된 복수의 발광 유닛을 포함하고, 구조적 설정의 제한을 받아, 어레이 배열된 발광 유닛에 있어서, 복수의 발광 유닛의 동일한 끝단은 하나의 공통 패드를 공유하고, 공통 패드는 기판에서 멀어지는 발광 유닛의 일측에 위치하며, 상이한 공통 패드 사이에는 최소 간격이 설정되고, 공통 패드는 해당 공통 패드에 대응하는 복수의 발광 유닛과 상기 복수의 발광 유닛 사이의 이격된 영역을 커버하므로 인해, 상이한 공통 패드에 대응하는 발광 유닛 사이의 간격을 더 줄일 수 없어, 발광 유닛의 밀도가 낮다.
본 출원은 수직 공동 표면 발광 레이저를 제공하여, 수직 공동 표면 발광 레이저 중 발광 유닛 사이의 밀도를 향상시킨다.
본 출원은 수직 공동 표면 발광 레이저를 제공하며, 해당 레이저는, 기판, 어레이 배열된 발광 유닛, 제1 패시베이션층, 제2 패시베이션층 및 제1 패드를 포함하되; 상기 어레이 배열된 발광 유닛은 상기 기판의 표면에 위치하고; 상기 제1 패시베이션층은 상기 기판으로부터 멀어지는 상기 어레이 배열된 발광 유닛의 표면에 위치하며, 상기 제1 패시베이션층에는 제1 비아홀이 배치되고; 상기 제2 패시베이션층에는 제2 비아홀이 배치되며; 상기 제1 패드는 복수의 제1 서브 패드 및 적어도 하나의 제2 서브 패드를 포함하고, 상기 복수의 제1 서브 패드의 개수는 상기 어레이 배열된 발광 유닛의 개수와 동일하며, 상기 제1 서브 패드는 상기 기판으로부터 멀어지는 상기 제1 패시베이션층의 일측에 위치하고, 상기 제1 비아홀을 통해 상기 발광 유닛과 연결되며, 상기 제2 패시베이션층은 상기 복수의 제1 서브 패드 및 상기 제1 패시베이션층을 커버하고, 상기 제2 서브 패드는 상기 제2 비아홀을 통해 상기 제1 서브 패드와 연결된다.
본 발명에 따르면, 인접한 두 발광 유닛 사이의 최소 간격이 감소되고, 기판의 표면에 배치될 수 있는 발광 유닛의 개수 및 밀도가 증가된다는 이점이 있다.
도 1은 종래 기술의 수직 공동 표면 발광 레이저의 평면도이다.
도 2는 도 1의 A1-A2의 단면 구조 개략도이다.
도 3은 본 출원의 실시예에서 제공하는 수직 공동 표면 발광 레이저의 평면도이다.
도 4는 도 3의 B1-B2 방향의 단면 구조 개략도이다.
도 5는 도 3의 B1-B2 방향의 다른 단면 구조 개략도이다.
도 6은 본 출원의 실시예에서 제공하는 다른 수직 공동 표면 발광 레이저의 평면도이다.
도 7은 본 출원의 실시예에서 제공하는 다른 수직 공동 표면 발광 레이저의 평면도이다.
도 8은 본 출원의 실시예에서 제공하는 다른 수직 공동 표면 발광 레이저의 평면도이다.
도 9는 도 8의 B1-B2 방향의 단면 구조 개략도이다.
도 10은 도 8의 C1-C2 방향의 단면 구조 개략도이다.
도 11은 도 8의 D1-D2 방향의 단면 구조 개략도이다.
도 12는 본 출원의 실시예에서 제공하는 다른 수직 공동 표면 발광 레이저의 평면도이다.
도 13은 본 출원의 실시예에서 제공하는 다른 수직 공동 표면 발광 레이저의 평면도이다.
도 14는 본 출원의 실시예에서 제공하는 다른 수직 공동 표면 발광 레이저의 평면도이다.
도 15는 본 출원의 실시예에서 제공하는 다른 수직 공동 표면 발광 레이저의 평면도이다.
이하 첨부된 도면과 실시예를 결합하여 본 출원을 설명한다. 단 아래에서 설명하는 구체적 실시예는 단지 본 출원을 설명하기 위한 것이다. 설명의 편의를 위해, 도면에는 본 출원과 관련된 부분만을 개시하였다.
수직 공동 표면 발광 레이저는 어레이 배열된 복수의 발광 유닛을 포함하고, 발광 유닛의 밀도는 비교적 낮다. 도 1은 종래기술의 수직 공동 표면 발광 레이저의 평면도이다. 도 2는 도 1의 A1-A2의 단면 구조 개략도이다. 예시적으로, 도 1은 기판(10) 및 기판(10) 표면의 두 행의 발광 유닛(20)을 도시하고, 각 행의 발광 유닛(20)의 제1 단은 하나의 제1 패드(30)를 공유하며, 제1 패드(30)는 기판(10)으로부터 멀어지는 발광 유닛(20)의 일측에 위치하고, 제1 패드(30)는 공통 패드로서, 대응하는 복수의 발광 유닛(20) 및 상기 복수의 발광 유닛(20) 사이의 영역을 커버한다. 만약 제1 행의 발광 유닛(20)의 제1 패드(30)와 제2 행의 발광 유닛(20)의 제1 패드(30) 사이의 간격이 너무 작으면, 포토리소그래피 및 식각 공정을 통해 독립적인 제1 패드(30)를 형성하는 과정에서, 제1 행의 발광 유닛(20)의 제1 패드(30)와 제2 행의 발광 유닛(20)의 제1 패드(30)의 간격에 분포된 포토레지스트의 길이와 폭의 비율값이 너무 커서, 포토레지스트가 쉽게 기울어지게 되므로, 제1 행의 발광 유닛(20)에 대응하는 제1 패드(30)와 제2 행의 발광 유닛(20)에 대응하는 제1 패드(30) 사이의 유지해야 하는 최소 간격(L01)은 이론적 거리보다 크거나 같아야 한다. 따라서, 서로 다른 행의 발광 유닛(20) 사이의 포토레지스트가 쉽게 기울어지는 문제를 방지하기 위해, 제2 행의 발광 유닛(20)은 제1 행의 발광 유닛(20)의 이격된 영역 내에 배치되거나, 이격된 영역에 가깝게 배치될 수 없다. 따라서, 종래기술에서는 서로 다른 행의 발광 유닛(20) 사이의 최소 간격을 더 줄일 수 없어, 발광 유닛(20)의 밀도가 낮다.
상기 기술적 문제에 대해, 본 출원의 실시예는 다음과 같은 기술방안을 제공한다.
도 3은 본 출원의 실시예에서 제공하는 수직 공동 표면 발광 레이저의 평면도이다. 도 4는 도 3의 B1-B2 방향의 단면 구조 개략도이다. 도 3 및 4를 참조하면, 상기 수직 공동 표면 발광 레이저는 기판(10), 어레이 배열된 발광 유닛(20), 제1 패시베이션층(40), 제2 패시베이션층(41) 및 제1 패드(30)를 포함하고, 어레이 배열된 발광 유닛(20)은 기판(10)의 표면에 위치하며; 제1 패시베이션층(40)은 기판(10)으로부터 멀어지는 어레이 배열된 발광 유닛(20)의 표면에 위치하고, 제1 패시베이션층(40)에는 제1 비아홀(40a)이 배치되며; 제2 패시베이션층(41)에는 제2 비아홀(41a)이 배치되고; 제1 패드(30)는 복수의 제1 서브 패드(31) 및 적어도 하나의 제2 서브 패드(32)를 포함하며, 복수의 제1 서브 패드(31)의 개수는 어레이 배열된 발광 유닛(20)의 개수와 동일하고, 제1 서브 패드(31)는 기판(10)으로부터 멀어지는 제1 패시베이션층(40)의 일측에 위치하며, 제1 비아홀(40a)을 통해 발광 유닛(20)과 연결되고, 제2 패시베이션층(41)은 복수의 제1 서브 패드(31) 및 제1 패시베이션층(40)을 커버하며, 제2 서브 패드(32)는 제2 비아홀(41a)을 통해 제1 서브 패드(31)와 연결된다.
도 3은 두 개의 제1 서브 패드(31)가 하나의 제2 서브 패드(32)를 공유하는 기술방안을 예시적으로 도시하였으며, 본 출원의 실시예는 하나의 제2 서브 패드(32)를 공유하는 제1 서브 패드(31)의 개수를 한정하지 않는다.
도 3에 도시된 수직 공동 표면 발광 레이저의 평면도는 단지 기판(10), 발광 유닛(20), 제1 패드(30) 및 제2 비아홀(41a)만을 도시한다. 발광 유닛(20)의 기판에는 설계에 따라 필요한 에피택셜층을 보류할 수 있으며, 본 출원은 이에 대해 한정하지 않는다.
선택적으로, 발광 유닛(20)은 제1 반사 미러(21), 활성층(22) 및 제2 반사 미러(23)를 포함하고, 제1 반사 미러(21)와 제2 반사 미러(23)의 굴절률은 서로 다르며, 광학 두께는 모두 1/4 파장의 홀수배인 반도체 재료가 주기적으로 성장하여 이루어지는 것이고, 활성층(22)은 양자샘 발광 재료이다.
선택적으로, 상기 수직 공동 표면 발광 레이저는 발광 유닛 상의 오믹메탈층(24)을 더 포함하고, 발광 유닛 상의 오믹메탈층(24)은 제1 서브 패드(31)와 발광 유닛(20) 사이에 위치하여, 발광 유닛 상의 오믹메탈층(24)과 발광 유닛(20)의 표면이 양호한 오믹접촉을 가지도록 한다.
선택적으로, 제1 반사 미러(21)에는 산화제한층(90)이 더 배치되고, 산화제한층(90)은 산화홀을 정의하도록 마련되며, 즉 발광 유닛(20)의 발광홀을 한정하도록 마련된다. 도 3에서 점선은 발광홀의 위치를 나타낸다.
선택적으로, 해당 수직 공동 표면 발광 레이저는 하나의 음극(도면에 미도시됨)을 더 포함하고, 이는 발광 유닛(20)로부터 멀어지는 기판(10)의 일면에 배치된다.
본 출원의 실시예에서 제공하는 기술방안은, 기판(10)으로부터 멀어지는 각 발광 유닛(20)의 일측에 하나의 독립적인 제1 서브 패드(31)가 구비되고, 제1 서브 패드(31)는 발광 유닛(20)의 표면에 위치하며, 인접하는 발광 유닛(20)의 이격된 영역을 전부 커버할 필요가 없으며, 인접한 제1 서브 패드(31) 사이의 최소 간격(L02)이 기설정된 범위를 만족하고, 서로 다른 제1 서브 패드(31)에 단락이 발생하지 않도록 확보하는 기초상에, 포토리소그래피 및 식각 공정을 통해 독립적인 제1 서브 패드(31)를 형성하는 과정에서, 포토레지스트는 인접한 발광 유닛(20)의 이격된 영역에 분포되거나 이격된 영역에 근접하게 배치될 수 있어, 포토레지스트의 길이와 폭의 비율값이 너무 커서, 포토레지스트가 기울어지기 쉬운 문제를 방지하며, 나아가, 발광 유닛(20)이 인접한 발광 유닛(20)의 이격된 영역에 배치되거나, 이격된 영역에 근접하게 배치될 수 있으므로, 발광 유닛(20) 사이의 최소 간격이 감소되고, 기판(10)의 표면에 배치될 수 있는 발광 유닛(20)의 개수 및 밀도가 증가된다. 제2 서브 패드(32)와 제1 서브 패드(31) 사이 간격에는 제2 패시베이션층(41)이 존재하고, 제2 서브 패드(32)는 제2 비아홀(41a)을 통해 제1 서브 패드(31)와 연결되며, 제2 서브 패드(32)는 발광 유닛(20)을 커버할 필요가 없고, 서로 다른 제2 서브 패드(32) 사이에 단락이 발생하지 않도록 확보하는 기초상에, 제2 서브 패드(32)의 개수 및 위치를 유연하게 설정할 수 있다. 또한, 제2 서브 패드(32)의 배치는 일부 또는 전부의 제1 서브 패드(31)가 하나의 제2 서브 패드(32)를 공유하는 기술방안을 실현할 수 있고, 나아가 일부 또는 전부의 발광 유닛(20)이 하나의 제2 서브 패드(32)를 공유하는 기술방안을 실현할 수 있다. 또한, 제2 서브 패드(32)의 면적이 클수록, 제1 패드(30)의 저항이 작고, 제1 패드(30)에 더 큰 전류가 흐를 때, 수직 공동 표면 발광 레이저의 회로 소자에 대한 손상을 방지할 수 있다.
도 5는 도 3의 B1-B2 방향의 다른 단면 구조 개략도이다. 선택적으로, 도 5를 참조하면, 해당 수직 공동 표면 발광 레이저는 에피택셜층(11)을 더 포함하되, 에피택셜층(11)은 기판(10)과 발광 유닛(20) 사이에 위치하고; 수직 공동 표면 발광 레이저에는 어레이 배열된 산화 트렌치홈(10a)이 배치되며, 산화 트렌치홈(10a)은 발광 유닛(20)의 주위를 둘러싸는 방식으로 배치되고, 산화 트렌치홈(10a)은 기판(10)으로부터 멀어지는 에피택셜층(11)의 표면에 노출된다.
산화 트렌치홈(10a)이 형성된 후, 산화 공정을 통해, 산화제한층(90)이 위치한 필름층을 산화시켜, 산화홀을 정의한다. 에피택셜층(11)의 표면 품질 및 이온 도핑 균일도는 기판(10)보다 우수하여, 더 높은 수율의 발광 유닛(20) 형성이 용이하다.
선택적으로, 에피택셜층(11)의 재료는 제2 반사 미러(23)의 재료와 동일하다. 설계에 따라, 에피택셜층(11)은 제2 반사 미러(23) 및/또는 오믹메탈 접촉층을 포함할 수 있다.
도 6은 본 출원의 실시예에서 제공하는 다른 수직 공동 표면 발광 레이저의 평면도이다. 선택적으로, 도 6을 참조하면, 제2 서브 패드(32)가 기판(10)에서의 투영은 제1 서브 패드(31)가 기판(10)에서의 투영과 중첩된다.
제2 서브 패드(32)가 기판(10)에서의 투영은 제1 서브 패드(31)가 기판(10)에서의 투영과 중첩되므로, 제2 서브 패드(32)의 면적이 증가되어, 제1 패드(30)의 저항이 감소되고, 제1 패드(30)에 더 큰 전류가 흐를 때, 수직 공동 표면 발광 레이저의 회로 소자에 대한 손상을 방지할 수 있다.
도 7은 본 출원의 실시예에서 제공하는 다른 수직 공동 표면 발광 레이저의 평면도이다. 선택적으로, 도 7을 참조하면, 수직 공동 표면 발광 레이저는 복수의 제1 패드 신호 연결 단자(70)(즉 양극)를 더 포함하고; 제i 행의 발광 유닛(20)의 양단에 위치한 두 개의 제2 서브 패드(32)는 각각 두 개의 제1 패드 신호 연결 단자(70)에 연결되며, i의 값은 1보다 크거나 같고; 제i+1 행의 발광 유닛(20)의 양단에 위치한 두 개의 제1 서브 패드(31)는 각각 두 개의 제1 패드 신호 연결 단자(70)에 연결된다.
예시적으로, 도 7에는 두 행의 발광 유닛만이 도시되어 있고, 제1 행의 발광 유닛(20)의 양단에 위치한 두 개의 제2 서브 패드(32)는 각각 두 개의 제1 패드 신호 연결 단자(70)에 연결되며; 제2 행의 발광 유닛(20)의 양단에 위치한 두 개의 제1 서브 패드(31)는 각각 두 개의 제1 패드 신호 연결 단자(70)에 연결된다. 본 출원의 실시예는 i의 값을 한정하지 않는다.
제i 행의 발광 유닛(20)의 양단에 위치하는 제2 서브 패드(32)는 제2 비아홀(41a)을 통해 제1 서브 패드(31)와 연결되고, 제2 서브 패드(32)는 제1 패드 신호 연결 단자(70)의 제1 전류 신호를 제1 서브 패드(31)를 통해 발광 유닛(20)으로 전달한다. 제i+1 행의 발광 유닛(20)의 양단에 위치하는 제1 서브 패드(31)는 제1 비아홀(41a)을 통해 제2 서브 패드(32)와 연결되고, 제1 서브 패드(31)는 제1 패드 신호 연결 단자(70)의 제1 전류 신호를 발광 유닛(20)으로 전달한다.
선택적으로, 도 7을 참조하면, 서로 연결된 제2 서브 패드(32)와 제1 패드 신호 연결 단자(70)는 동일한 층에 위치하고, 재료가 같으며; 서로 연결된 제1 서브 패드(31)와 제1 패드 신호 연결 단자(70)는 동일한 층에 위치하고, 재료가 같다.
서로 연결된 제2 서브 패드(32)와 제1 패드 신호 연결 단자(70)는 동일한 층에 위치하고, 재료가 같으므로, 제2 서브 패드(32)를 제조할 때, 동시에 제1 패드 신호 연결 단자(70)의 제조를 완료하여, 수직 공동 표면 발광 레이저의 제조 공정을 단순화할 수 있다. 서로 연결된 제1 서브 패드(31)와 제1 패드 신호 연결 단자(70)는 동일한 층에 위치하고, 재료가 같으므로, 제1 서브 패드(31)를 완료할 때, 동시에 제1 패드 신호 연결 단자(70)의 제조를 완료하여, 수직 공동 표면 발광 레이저의 제조 공정을 단순화할 수 있다.
도 8은 본 출원의 실시예에서 제공하는 다른 수직 공동 표면 발광 레이저의 평면도이다. 도 9는 도 8의 B1-B2 방향의 단면 구조 개략도이다. 도 10은 도 8의 C1-C2 방향의 단면 구조 개략도이다. 도 11은 도 8의 D1-D2 방향의 단면 구조 개략도이다.
선택적으로, 도 8 내지 도 11을 참조하면, 에피택셜층 상의 오믹메탈층(50)을 더 포함하고, 에피택셜층(11) 상의 오믹메탈층(50)은 에피택셜층(11) 위에 배치되며, 발광 유닛(20)과 연결되고; 제1 패시베이션층(40)에는 오믹메탈층 개구 구조(40b)가 더 배치되며; 에피택셜층 상의 오믹메탈층(50)은 오믹메탈층 개구 구조(40b) 내에 위치하고, 발광 유닛(20)을 둘러싸는 방식으로 배치된다.
선택적으로, 도 8 내지 도 11을 참조하면, 오믹메탈층 연결 단자(80)(즉 음극)를 더 포함하고, 오믹메탈층 연결 단자(80)는 제1 패드(30)와 절연되도록 배치되며; 제2 패시베이션층(41)에는 제3 비아홀(41b)이 배치되고; 오믹메탈층 연결 단자(80)와 제2 서브 패드(32)는 동일한 층에 위치하며, 제3 비아홀(41b)을 통해 에피택셜층 상의 오믹메탈층(50)과 연결된다.
오믹메탈층 연결 단자(80)는 제2 전류 신호를 에피택셜층 상의 오믹메탈층(50)으로 전달하도록 구성된다. 제1 패드(30)는 제1 전류 신호를 제1 반사 미러(21)에 인가한다. 일부 또는 전부의 발광 유닛(20)은 제1 패드(30)를 공유할 수 있고, 각 발광 유닛(20)의 제2 반사 미러(23)는 에피택셜층 상의 오믹메탈층(50)을 통해 제2 전류 신호를 획득한다. 전류 신호의 작용하에 활성층(22)은 광을 방출하고, 방출된 광은 제1 반사 미러(21)와 제2 반사 미러(23) 사이에서 반사된 후 제1 반사 미러(21)로부터 방출된다.
선택적으로, 상기 기술방안에 기초하여, 도 5를 참조하면, 발광 유닛(20)은 방출창(20a) 및 방출창(20a)을 둘러싸는 엣지 영역(20b)을 포함하고; 제1 서브 패드(31)에는 발광창(31a)이 배치되며, 발광창(31a)이 기판(10)에서의 투영은 방출창(20a)이 기판(10)에서의 투영과 일치하다.
제1 서브 패드(31)에는 발광창(31a)이 배치되고, 발광창(31a)이 기판(10)에서의 투영은 방출창(20a)이 기판(10)에서의 투영과 일치하므로, 제1 서브 패드(31)가 방출창(20a)으로부터 방사되는 광을 차단하는 것을 방지하여, 수직 공동 표면 발광 레이저의 광추출 효율을 향상시킬수 있다.
선택적으로, 상기 기술방안의 기초상에, 도 5를 참조하면, 제2 서브 패드(32)가 기판(10)에서의 투영과 방출창(20a)이 기판(10)에서의 투영은 중첩되지 않는다.
제2 서브 패드(32)가 기판(10)에서의 투영과 방출창(20a)이 기판(10)에서의 투영은 중첩되지 않으므로, 제2 서브 패드(31)가 방출창(20a)으로부터 방사되는 광을 차단하는 것을 방지하여, 수직 공동 표면 발광 레이저의 광추출 효율을 향상시킬수 있다.
선택적으로, 상기 기술방안의 기초상에, 도 3을 참조하면, 제1 서브 패드(31)는 발광 유닛(20)을 둘러싸는 방식으로 배치되고, 제1 서브 패드(31)는 발광 유닛(20)의 중심에 대해 대칭되도록 배치된다.
제1 서브 패드(31)가 발광 유닛(20)을 둘러싸는 방식으로 배치되고, 제1 서브 패드(31)가 발광 유닛(20)의 중심에 대해 대칭되도록 배치되므로, 제1 서브 패드(31)의 레이아웃 난이도를 단순화할 수 있다.
선택적으로, 상기 기술방안에 기초하여, 제1 서브 패드(31)가 기판(10)이 위치하는 평면에서의 단면 도형은 원형, 정다각형, 직사각형 및 능형 중 임의의 하나를 포함하고, 상기 도형은 중심대칭 도형이며, 제1 서브 패드(31)의 레이아웃 난이도를 단순화하는 기초에서, 제1 서브 패드(31)의 제조 난이도를 감소할 수 있다.
도 12는 본 출원의 실시예에서 제공하는 다른 수직 공동 표면 발광 레이저의 평면도이다. 예시적으로, 도 12는 도 3에 도시된 수직 공동 표면 발광 레이저의 평면도를 예로 변형한 것이다. 선택적으로, 상기 기술방안에 기초하여, 도 12를 참조하면, 인접하는 두 행의 발광 유닛(20)의 중심의 연결선 사이의 간격(L1)은 동일한 행의 인접한 발광 유닛(20)의 중심 사이의 간격(L2)보다 작다.
상기 기술방안에 기초하여, 인접하는 두 행의 발광 유닛(20)의 중심의 연결선 사이의 간격(L1)은 동일한 행의 인접한 발광 유닛(20)의 중심 사이의 간격(L2)보다 작으므로, 발광 유닛(20)이 인접한 발광 유닛(20)의 이격된 영역에 배치되거나, 이격된 영역에 근접하게 배치되도록 할 수 있으며, 나아가 발광 유닛(20) 사이의 최소 간격이 감소되고, 기판(10)의 표면에 배치될 수 있는 발광 유닛(20)의 개수 및 밀도가 증가된다.
도 13은 본 출원의 실시예에서 제공하는 다른 수직 공동 표면 발광 레이저의 평면도이다. 예시적으로, 도 13은 도 3에 도시된 수직 공동 표면 발광 레이저의 평면도를 예로 변형한 것이다. 선택적으로, 상기 기술방안에 기초하여, 도 13을 참조하면, 인접한 두 열의 발광 유닛(20)의 중심의 연결선 사이의 간격(L3)은 동일한 열의 인접한 발광 유닛(20)의 중심 사이의 간격(L4)보다 작다.
상기 기술방안에 기초하여, 인접한 두 열의 발광 유닛(20)의 중심의 연결선 사이의 간격(L3)은 동일한 열의 인접한 발광 유닛(20)의 중심 사이의 간격(L4)보다 작으므로, 인접한 제1 서브 패드(31) 사이의 최소 간격(L02)이 기설정된 범위를 만족하고, 서로 다른 제1 서브 패드(31)에 단락이 발생하지 않도록 확보하는 기초상에, 포토리소그래피 및 식각 공정을 통해 독립적인 제1 서브 패드(31)를 형성하는 과정에서, 포토레지스트는 인접한 발광 유닛(20)의 이격된 영역에 분포되거나, 이격된 영역에 근접하게 배치될 수 있어, 포토레지스트의 길이와 폭의 비율값이 너무 커서 포토레지스트가 기울어지기 쉬운 문제를 방지하며, 발광 유닛(20)이 인접한 발광 유닛(20)의 이격된 영역에 배치되거나, 이격된 영역에 근접하게 배치되도록 할 수 있으며, 나아가 발광 유닛(20) 사이의 최소 간격이 감소되고, 기판(10)의 표면에 배치될 수 있는 발광 유닛(20)의 개수 및 밀도가 증가된다.
도 14는 본 출원의 실시예에서 제공하는 다른 수직 공동 표면 발광 레이저의 평면도이다. 예시적으로, 도 14은 도 3에 도시된 수직 공동 표면 발광 레이저의 평면도를 예로 변형한 것이다. 선택적으로, 상기 기술방안에 기초하여, 도 14를 참조하면, 인접하는 두 행의 발광 유닛(20)의 중심의 연결선 사이의 간격(L1)과 2의 곱은 동일한 행의 인접하는 발광 유닛(20)의 중심 사이의 간격(L2)과 같고, 제A(i+1)(j+1) 번째 발광 유닛(20)의 중심에서 제Aij 번째 발광 유닛(20)의 중심까지의 거리(L5)는 제A(i+1)(j+1) 번째 발광 유닛(20)의 중심에서 제A(i)(j+2) 번째 발광 유닛(20)의 중심까지의 거리(L5)와 같으며, i의 값은 1보다 크거나 같은 정수를 포함하고, j의 값은 1보다 크거나 같은 정수를 포함한다.
도 14는 원심이 각각 O1, O2, O3 및 O4인 4개의 발광 유닛(20)을 예시적으로 도시한다. 4개의 발광 유닛(20)은 2행 4열로 어레이 배열된다. i의 값이 1이고, j의 값이 2일 때, 제A(i+1)(j+1) 번째 발광 유닛(20)의 중심(O2)에서 제Aij 번째 발광 유닛(20)의 중심(O1)까지의 거리(L5)는 제A(i+1)(j+1) 번째 발광 유닛(20)의 중심(O2)에서 제A(i)(j+2) 번째 발광 유닛(20)의 중심(O3)까지의 거리(L5)와 같다. 또한 인접하는 두 행의 발광 유닛(20)의 중심의 연결선 사이의 간격(L1)과 2의 곱은 동일한 행의 인접하는 발광 유닛(20)의 중심 사이의 간격(L2)과 같다. 여기서, O2-C 사이의 거리는 O2, O3 및 O4로 이루어진 삼각형의 높이이고, 이는 인접한 두 행의 발광 유닛(20)의 중심의 연결선 사이의 간격(L1)과 같다. 즉, 인접하는 두 행의 발광 유닛(20)의 중심의 연결선 사이의 간격(L1)과 2의 곱이 동일한 행의 인접하는 발광 유닛(20)의 중심 사이의 간격(L2)과 같은 기초상에, 제A(i+1)(j+1) 번째 발광 유닛(20)의 중심은 동일한 행의 인접한 제A(i+1)(j+1) 번째 발광 유닛(20)과 제A(i)(j+2) 번째 발광 유닛(20)의 중심 연결선(O1-O3)에 수직되는 중선(median)에 배치될 수 있으므로, 인접한 제1 서브 패드(31) 사이의 최소 간격(L02)이 기설정된 범위를 만족하고, 서로 다른 제1 서브 패드(31)에 단락이 발생하지 않도록 확보하는 기초상에, 포토리소그래피 및 식각 공정을 통해 독립적인 제1 서브 패드(31)를 형성하는 과정에서, 포토레지스트는 인접한 발광 유닛(20)의 이격된 영역에 분포되거나, 이격된 영역에 근접하게 배치될 수 있어, 포토레지스트의 길이와 폭의 비율값이 너무 커서 포토레지스트가 기울어지기 쉬운 문제를 방지하며, 인접한 두 발광 유닛(20) 사이의 최소 간격이 감소되고, 기판(10)의 표면에 배치될 수 있는 발광 유닛(20)의 개수 및 밀도가 증가된다.
도 15는 본 출원의 실시예에서 제공하는 다른 수직 공동 표면 발광 레이저의 평면도이다. 예시적으로, 도 15는 도 3에 도시된 수직 공동 표면 발광 레이저의 평면도를 예로 변형한 것이다. 선택적으로, 상기 기술방안에 기초하여, 도 15를 참조하면, 인접한 두 열의 발광 유닛(20)의 중심의 연결선 사이의 간격(L3)과 2의 곱은 동일한 열의 인접한 발광 유닛(20)의 중심 사이의 간격(L4)과 같고, 제A(i+1)(j+1) 번째 발광 유닛(20)의 중심(O6)에서 제Aij 번째 발광 유닛(20)의 중심(O5)까지의 거리(L6)는 제A(i+1)(j+1) 번째 발광 유닛(20)의 중심(O6)에서 제A(i+2)(j) 번째 발광 유닛(20)의 중심(O7)까지의 거리(L6)와 같으며, i의 값은 1보다 크거나 같은 정수를 포함하고, j의 값은 1보다 크거나 같은 정수를 포함한다.
도 15는 원심이 각각 O5, O6, O7 및 O8인 4개의 발광 유닛(20)을 예시적으로 도시한다. 4개의 발광 유닛(20)은 3행 3열로 어레이 배열된다. i의 값이 1이고, j의 값이 2이며, 제A(i+1)(j+1) 번째 발광 유닛(20)의 중심(O2)에서 제Aij 번째 발광 유닛(20)의 중심(O1)까지의 거리(L5)는 제A(i+1)(j+1) 번째 발광 유닛(20)의 중심(O2)에서 제A(i+2)(j) 번째 발광 유닛(20)의 중심(O3)까지의 거리(L5)와 같다. 또한 인접하는 두 열의 발광 유닛(20)의 중심의 연결선 사이의 간격(L3)과 2의 곱은 동일한 열의 인접하는 발광 유닛(20)의 중심 사이의 간격(L4)과 같다. 여기서, O2-C 사이의 거리는 O2, O3 및 O4로 이루어진 삼각형의 높이이고, 이는 인접한 두 열의 발광 유닛(20)의 중심의 연결선 사이의 간격(L3)과 같다. 즉, 인접하는 두 열의 발광 유닛(20)의 중심의 연결선 사이의 간격(L3)과 2의 곱이 동일한 열의 인접하는 발광 유닛(20)의 중심 사이의 간격(L4)과 같은 기초상에, 제A(i+1)(j+1) 번째 발광 유닛(20)의 중심(O6)은 동일한 열의 인접한 제Aij 번째 발광 유닛(20)과 제A(i+2)(j) 번째 발광 유닛(20)의 중심 연결선(O5-O7)에 수직되는 중선에 배치될 수 있으므로, 인접한 제1 서브 패드(31) 사이의 최소 간격(L02)이 기설정된 범위를 만족하고, 서로 다른 제1 서브 패드(31)에 단락이 발생하지 않도록 확보하는 기초상에, 포토리소그래피 및 식각 공정을 통해 독립적인 제1 서브 패드(31)를 형성하는 과정에서, 포토레지스트는 인접한 발광 유닛(20)의 이격된 영역에 분포되거나, 이격된 영역에 근접하게 배치될 수 있어, 포토레지스트의 길이와 폭의 비율값이 너무 커서 포토레지스트가 기울어지기 쉬운 문제를 방지하며, 인접한 두 발광 유닛(20) 사이의 최소 간격이 감소되고, 기판(10)의 표면에 배치될 수 있는 발광 유닛(20)의 개수 및 밀도가 증가된다.
10: 기판 10a: 트렌치홈
11: 에피택셜층 20: 발광 유닛
20a: 방출창 20b: 엣지 영역
21: 제1 반사 미러 22: 활성층
23: 제2 반사 미러 24: 오믹메탈층
30: 제1 패드 31: 제1 서브 패드
31a: 발광창 32: 제2 서브 패드
40: 제1 패시베이션층 40a: 제1 비아홀
40b: 오믹메탈층 개구 구조 41: 제2 패시베이션층
41a: 제2 비아홀 41b: 제3 비아홀
50: 오믹메탈층 70: 제1 패드 신호 연결 단자
80: 오믹메탈층 연결 단자 90: 산화제한층

Claims (15)

  1. 기판, 어레이 배열된 발광 유닛, 제1 패시베이션층, 제2 패시베이션층 및 제1 패드를 포함하되;
    상기 어레이 배열된 발광 유닛은 상기 기판의 표면에 위치하고;
    상기 제1 패시베이션층은 상기 기판으로부터 멀어지는 상기 어레이 배열된 발광 유닛의 표면에 위치하며, 상기 제1 패시베이션층에는 제1 비아홀이 배치되고;
    상기 제2 패시베이션층에는 제2 비아홀이 배치되며;
    상기 제1 패드는 복수의 제1 서브 패드 및 적어도 하나의 제2 서브 패드를 포함하고, 상기 복수의 제1 서브 패드의 개수는 상기 어레이 배열된 발광 유닛의 개수와 동일하며, 상기 제1 서브 패드는 상기 기판으로부터 멀어지는 상기 제1 패시베이션층의 일측에 위치하고, 상기 제1 비아홀을 통해 상기 발광 유닛과 연결되며, 상기 제2 패시베이션층은 상기 복수의 제1 서브 패드 및 상기 제1 패시베이션층을 커버하고, 상기 제2 서브 패드는 상기 제2 비아홀을 통해 상기 제1 서브 패드와 연결되는 것을 특징으로 하는 수직 공동 표면 발광 레이저.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판과 상기 어레이 배열된 발광 유닛 사이에 위치하는 에피택셜층을 더 포함하되;
    상기 수직 공동 표면 발광 레이저에는 어레이 배열된 산화 트렌치홈이 배치되고, 상기 산화 트렌치홈은 상기 발광 유닛을 둘러싸는 방식으로 배치되며, 상기 산화 트렌치홈은 상기 기판으로부터 멀어지는 상기 에피택셜층의 표면에 노출되는 것을 특징으로 하는 수직 공동 표면 발광 레이저.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 서브 패드가 상기 기판에서의 투영은 상기 제1 서브 패드가 상기 기판에서의 투영과 중첩되는 것을 특징으로 하는 수직 공동 표면 발광 레이저.
  4. 제1항에 있어서,
    복수의 제1 패드 신호 연결 단자를 더 포함하되;
    제i 행의 발광 유닛의 양단에 위치하는 두 개의 제2 서브 패드는 각각 두 개의 제1 패드 신호 연결 단자에 연결되고, i의 값은 1보다 크거나 같으며;
    제i+1 행의 발광 유닛의 양단에 위치하는 두 개의 제1 서브 패드는 각각 두 개의 제1 패드 신호 연결 단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 수직 공동 표면 발광 레이저.
  5. 제4항에 있어서,
    서로 연결된 제2 서브 패드와 제1 패드 신호 연결 단자는 동일한 층에 위치하고, 재료가 같으며;
    서로 연결된 제1 서브 패드와 제1 패드 신호 연결 단자는 동일한 층에 위치하고, 재료가 같은 것을 특징으로 하는 수직 공동 표면 발광 레이저.
  6. 제1항에 있어서,
    에피택셜층 상의 오믹메탈층을 더 포함하고, 상기 에피택셜층 상의 오믹메탈층은 상기 발광 유닛과 연결되며;
    상기 제1 패시베이션층에는 오믹메탈층 개구 구조가 더 배치되고;
    상기 에피택셜층 상의 오믹메탈층은 상기 오믹메탈층 개구 구조 내에 위치하며, 상기 발광 유닛의 주위를 둘러싸는 방식으로 배치되는 것을 특징으로 하는 수직 공동 표면 발광 레이저.
  7. 제6항에 있어서,
    오믹메탈층 연결 단자를 더 포함하고, 상기 오믹메탈층 연결 단자는 상기 제1 패드와 절연되도록 배치되며;
    상기 제2 패시베이션층에는 제3 비아홀이 배치되고;
    상기 오믹메탈층 연결 단자와 상기 제2 서브 패드는 동일한 층에 위치하며, 상기 제3 비아홀을 통해 상기 에피택셜층 상의 오믹메탈층과 연결되는 것을 특징으로 하는 수직 공동 표면 발광 레이저.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 발광 유닛은 방출창 및 상기 방출창을 둘러싸는 엣지 영역을 포함하고;
    상기 제1 서브 패드에는 발광창이 배치되며, 상기 발광창이 상기 기판에서의 투영은 상기 방출창이 상기 기판에서의 투영과 일치하는 것을 특징으로 하는 수직 공동 표면 발광 레이저.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 서브 패드가 상기 기판에서의 투영과 상기 방출창의 상기 기판에서의 투영이 중첩되지 않는 것을 특징으로 하는 수직 공동 표면 발광 레이저.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 서브 패드는 상기 발광 유닛을 둘러싸는 방식으로 배치되고, 상기 제1 서브 패드는 상기 발광 유닛의 중심에 대해 대칭되는 방식으로 배치되는 것을 특징으로 하는 수직 공동 표면 발광 레이저.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 서브 패드가 상기 기판이 위치하는 평면에서의 단면 도형은 원형, 정다각형, 직사각형 및 능형 중의 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 공동 표면 발광 레이저.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    인접한 두 행의 발광 유닛의 중심의 연결선 사이의 간격은 동일한 행의 인접한 발광 유닛의 중심 사이의 간격보다 작은 것을 특징으로 하는 수직 공동 표면 발광 레이저.
  13. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    인접한 두 열의 발광 유닛의 중심의 연결선 사이의 간격은 동일한 열의 인접한 발광 유닛의 중심 사이의 간격보다 작은 것을 특징으로 하는 수직 공동 표면 발광 레이저.
  14. 제12항에 있어서,
    인접한 두 행의 발광 유닛의 중심의 연결선 사이의 간격과 2의 곱은 동일한 행의 인접한 발광 유닛의 중심 사이의 간격과 같고, 제A(i+1)(j+1) 번째 발광 유닛의 중심에서 제Aij 번째 발광 유닛의 중심까지의 거리는 제A(i+1)(j+1) 번째 발광 유닛의 중심에서 제A(i)(j+2) 번째 발광 유닛의 중심까지의 거리와 같으며, i의 값은 1보다 크거나 같은 정수를 포함하고, j의 값은 1보다 크거나 같은 정수를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 공동 표면 발광 레이저.
  15. 제13항에 있어서,
    인접한 두 열의 발광 유닛의 중심의 연결선 사이의 간격과 2의 곱은 동일한 열의 인접한 발광 유닛의 중심 사이의 간격과 같고, 제A(i+1)(j+1) 번째 발광 유닛의 중심에서 제Aij 번째 발광 유닛의 중심까지의 거리는 제A(i+1)(j+1) 번째 발광 유닛의 중심에서 제A(i+2)(j) 번째 발광 유닛의 중심까지의 거리와 같으며, i의 값은 1보다 크거나 같은 정수를 포함하고, j의 값은 1보다 크거나 같은 정수를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 공동 표면 발광 레이저.
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