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TWI813360B - 垂直腔面發射雷射器以及製備方法 - Google Patents

垂直腔面發射雷射器以及製備方法 Download PDF

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TWI813360B TW111124361A TW111124361A TWI813360B TW I813360 B TWI813360 B TW I813360B TW 111124361 A TW111124361 A TW 111124361A TW 111124361 A TW111124361 A TW 111124361A TW I813360 B TWI813360 B TW I813360B
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丁維遵
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大陸商常州縱慧芯光半導體科技有限公司
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Abstract

本發明實施例提供了一種垂直腔面發射雷射器以及製備方法。該垂直腔面發射雷射器包括：襯底；陣列排列的發光單元，發光單元位於襯底的表面；其中，發光單元設置有發光孔、通孔和氧化溝槽；發光孔用於出射光線；通孔圍繞發光孔設置；氧化溝槽圍繞發光孔設置；通孔及/或氧化溝槽被至少兩個發光單元共用。本發明實施例提供的技術手段降低了垂直腔面發射雷射器中發光單元之間的尺寸。

Description

垂直腔面發射雷射器以及製備方法
本發明實施例涉及半導體技術領域，例如涉及一種垂直腔面發射雷射器以及製備方法。
垂直腔面發射雷射器（Vertical Cavity Surface Emitting Laser，VCSEL）是以砷化鎵半導體材料為基礎研製，因具有體積小、閾值電流低、高調製頻率、易於光纖耦合等優點，不僅可以應用於光通訊、光互連、光訊息處理等領域，還可以作為3D（3-dimensional，三維）識別中結構光技術的光源應用在手機、無人駕駛汽車的雷射雷達等電子消費領域。
為了實現小尺寸的垂直腔面發射雷射器，需要不斷地縮小垂直腔面發射雷射器中發光單元之間的尺寸。但是受限於相關技術中的垂直腔面發射雷射器的結構設置，發光單元之間的尺寸無法繼續縮小。
本發明實施例提供了一種垂直腔面發射雷射器以及製備方法。
本發明實施例提供了一種垂直腔面發射雷射器，包括： 襯底； 陣列排列的發光單元，所述發光單元位於所述襯底的表面； 其中，所述發光單元設置有發光孔、通孔和氧化溝槽；所述發光孔用於出射光線；所述通孔圍繞所述發光孔設置；所述氧化溝槽圍繞所述發光孔設置； 所述通孔和所述氧化溝槽中的至少一個被至少兩個所述發光單元共用。
本發明實施例還提供了一種垂直腔面發射雷射器的製備方法，包括： 提供襯底； 在所述襯底的表面形成陣列排列的發光單元； 其中，所述發光單元設置有發光孔、通孔和氧化溝槽；所述發光孔用於出射光線；所述通孔圍繞所述發光孔設置；所述氧化溝槽圍繞所述發光孔設置； 所述通孔和所述氧化溝槽中的至少一個被至少兩個所述發光單元共用。
下面結合圖式和實施例對本發明作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用於解釋本發明，而非對本發明的限定。另外還需要說明的是，為了便於描述，圖式中僅示出了與本發明相關的部分而非全部結構。
正如上述先前技術中所述，受限於相關技術中的垂直腔面發射雷射器的結構設置，發光單元之間的尺寸無法繼續縮小。圖1為相關技術提供的一種垂直腔面發射雷射器的俯視圖。圖2為相關技術提供的另一種垂直腔面發射雷射器的俯視圖。圖3為圖1中A1-A2方向的剖面結構示意圖。參見圖1至圖3，申請人經過仔細研究發現，相關技術中的垂直腔面發射雷射器包括襯底10和陣列排列的發光單元20，發光單元20位於襯底10或者外延層（未示出）的表面；每一個發光單元20均設置有發光孔21、通孔22和氧化溝槽23。每一個發光單元20都設置有圍繞發光孔21的通孔22和氧化溝槽23，通孔22圍繞發光孔21設置，氧化溝槽23圍繞通孔22設置。發光單元20之間沒有存在共用通孔22的情況，且發光單元20之間沒有共用氧化溝槽23的情況。因此，發光單元20之間的空閒區域的面積比較大，導致發光單元20之間的尺寸無法繼續縮小。圖1中未示出第一焊盤25。圖3中還示出了第一焊盤25、第一鈍化層24、第一焊盤金屬接觸層25a和第二焊盤29。
針對上述問題，本發明實施例提供了如下技術手段： 圖4為本發明實施例提供的一種垂直腔面發射雷射器的結構示意圖。圖5為本發明實施例提供的另一種垂直腔面發射雷射器的結構示意圖。參見圖4和圖5，該垂直腔面發射雷射器包括：襯底10；陣列排列的發光單元20，發光單元20位於襯底10的表面；其中，發光單元20設置有發光孔21、通孔22和氧化溝槽23；發光孔21用於出射光線；通孔22圍繞發光孔21設置；氧化溝槽23圍繞發光孔21設置；通孔22及/或氧化溝槽23被至少兩個發光單元20共用。
需要說明的是，通孔22用於放置給發光單元20提供電訊號的焊盤。其中，焊盤可以是P型焊盤或者是N型焊盤。
圖4和圖5示例性的示出了16個發光單元20。通孔22圍繞發光孔21設置。參見圖4，通孔22被至少三個發光單元20共用。需要說明的是，圖式中並未示出，當發光單元20包括一行或者一列時，通孔22被至少兩個發光單元20共用。
參見圖4和圖5，氧化溝槽23圍繞發光孔21設置。圖4中，氧化溝槽23被四個發光單元20共用。圖5中，氧化溝槽23被至少三個發光單元20共用。需要說明的是，圖式中並未示出，當發光單元20包括一行或者一列時，氧化溝槽23被至少兩個發光單元20共用。
本發明實施例提供的技術手段中，通孔22及/或氧化溝槽23被至少兩個發光單元20共用，相比發光單元20之間沒有存在共用通孔22的以及發光單元20之間沒有共用氧化溝槽23的技術手段，通孔22及/或氧化溝槽23被不同發光單元20共用，通孔22及/或氧化溝槽23可以佔據發光單元20之間的空閒區域，縮小了發光單元20之間的尺寸，進而提高了發光單元20的密度以及垂直腔面發射雷射器發光的功率密度。
圖6為本發明實施例提供的又一種垂直腔面發射雷射器的俯視圖。參見圖4至圖6，在一實施例中，圍繞同一發光孔21的氧化溝槽23包括S個氧化子溝槽，其中，S的取值包括大於或等於2的偶數；及/或，圍繞同一發光孔的通孔22包括Q個子限位孔，其中，Q的取值包括大於或等於2的偶數，氧化子溝槽和子限位孔在襯底的投影面積無交疊。
示例性的，參見圖4，氧化溝槽23包括4個氧化子溝槽。參見圖5和圖6，氧化溝槽23包括6個氧化子溝槽。參見圖6，圍繞同一發光孔21的通孔22包括6個子限位孔，其中氧化子溝槽的邊界與通孔22的邊界具有間隙，即氧化子溝槽在襯底10上的投影面積與通孔22在襯底10上的投影面積不重疊。
例如，相比氧化溝槽23是一個整體的垂直腔面發射雷射器，本發明實施例中將氧化溝槽23設置成多個間隔開的氧化子溝槽，可以將氧化子溝槽設置在發光單元20之間的空閒區域，進一步縮小了發光單元20之間的尺寸，進一步提高了發光單元20的密度以及垂直腔面發射雷射器發光的功率密度。相比通孔22是一個整體的垂直腔面發射雷射器，本發明實施例中將通孔22設置成多個間隔開的子限位孔，可以將子限位孔設置在發光單元20之間的空閒區域，進一步縮小了發光單元20之間的尺寸，進而進一步提高了發光單元20的密度以及垂直腔面發射雷射器發光的功率密度。
在一實施例中，在上述技術手段的基礎上，參見圖4至圖6，S個氧化子溝槽等間距設置在環繞同一發光孔21的周向上。
例如，S個氧化子溝槽等間距設置在環繞同一發光孔21的周向上，簡化了氧化溝槽23中S個氧化子溝槽的布局難度。
在一實施例中，在上述技術手段的基礎上，Q個子限位孔等間距設置在環繞同一發光孔21的周向上。
例如，子限位孔等間距設置在環繞同一發光孔21的周向上，簡化了通孔22中Q個子限位孔的布局難度。
在一實施例中，在上述技術手段的基礎上，參見圖6，在環繞同一發光孔21的周向上，圍繞同一發光孔21的氧化子溝槽與圍繞同一發光孔21的子限位孔間隔設置。
例如，在環繞同一發光孔21的周向上，圍繞同一發光孔21的氧化子溝槽與圍繞同一發光孔21的子限位孔間隔設置，通孔22和氧化溝槽23共同圍成一個發光孔21，進一步縮短了氧化溝槽23距離發光孔21的距離，進一步縮小了發光單元20之間的尺寸，進而提高了發光單元20的密度以及垂直腔面發射雷射器發光的功率密度。
在一實施例中，在上述技術手段的基礎上，參見圖6，圍繞同一發光孔21的氧化子溝槽鄰近發光孔21的一側與發光孔21的間距等於圍繞同一發光孔21的子限位孔鄰近發光孔21的一側與發光孔21的間距。
例如，利用氧化子溝槽和子限位孔共同圍成發光孔21，相比氧化溝槽23鄰近發光孔21的一側與發光孔21的間距大於通孔22鄰近發光孔21的一側與發光孔21的間距的技術手段，本發明實施例提供的技術手段，進一步縮短了氧化溝槽23距離發光孔21的距離，進一步縮小了發光單元20之間的尺寸，進而提高了發光單元20的密度以及垂直腔面發射雷射器發光的功率密度。
圖7為圖4至圖6中B1-B2方向的剖面結構示意圖。圖8為圖5和圖6中B3-B4方向的剖面結構示意圖。需要指出的是，圖4至圖6的俯視圖中並未示出第一焊盤25。在一實施例中，在上述技術手段的基礎上，參見圖7，發光單元20包括第一反射鏡20a，第一反射鏡20a位於襯底10的表面；有源層20b，有源層20b位於第一反射鏡20a遠離襯底10的表面；第二反射鏡20c，第二反射鏡20c位於有源層20b遠離襯底10的表面，第二反射鏡20c遠離襯底10的表面設置有氧化溝槽23，氧化溝槽23貫穿第二反射鏡20c和有源層20b以及部分第一反射鏡20a；第一鈍化層24，第一鈍化層24覆蓋第二反射鏡20c遠離襯底10一側的表面以及氧化溝槽23的底面和側面，第一鈍化層24設置有通孔22，通孔22在襯底10的投影露出部分第二反射鏡20c；第一焊盤25，第一焊盤25位於第一鈍化層24遠離襯底10的表面，第一焊盤25通過通孔22與第二反射鏡20c連接。
例如，第一鈍化層24可以實現第一焊盤25和第一反射鏡20a之間的電絕緣。在一實施例中，還包括位於襯底10遠離發光單元20一側的第二焊盤29。示例性的，當第一焊盤25是P型焊盤時，第二焊盤29是N型焊盤。當第一焊盤25是N型焊盤時，第二焊盤29是P型焊盤。可知的，第一反射鏡20a和第二反射鏡20c的折射率不同，光學厚度均為四分之一波長奇數倍的半導體材料週期性生長而成。有源層20b為量子井發光材料，其在電流訊號的作用下發光，發出的光在第一反射鏡20a和第二反射鏡20c之間進行反射後從第二反射鏡20c出射。本發明實施例包括圖式中示出的垂直腔面發射雷射器發出的光從第二反射鏡20c出射，還可以包括垂直腔面發射雷射器發出的光從第一反射鏡20a出射的技術手段。
例如，第一焊盤25將第一電流訊號施加在第二反射鏡20c上，其中，第一歐姆接觸層27形成於第二反射鏡20c遠離襯底10的表面，即第一歐姆接觸層27設置在第一焊盤25和第二反射鏡20c之間。每一個發光單元20的第一反射鏡20a通過第二焊盤29來獲得第二電流訊號。在電流訊號的作用下有源層20b發光，發出的光在第一反射鏡20a和第二反射鏡20c之間進行反射後從第二反射鏡20c出射。對應圖4和圖5，通孔22包圍的區域為發光孔21。對應圖6，通孔22和氧化溝槽23包圍的區域為發光孔21。其中，本發明實施例中沒有在第一焊盤25和第二反射鏡20c設置第一焊盤歐姆金屬層，可以省去第一焊盤金屬接觸層所占水平方向的空間，用於容納氧化溝槽23，進一步縮短了氧化溝槽23距離發光孔21的距離，進一步縮小了發光單元20之間的尺寸，進而提高了發光單元20的密度以及垂直腔面發射雷射器發光的功率密度。
在一實施例中，參見圖7和圖8，在上述技術手段的基礎上，還包括第二鈍化層26，第二鈍化層26位於第一鈍化層24和第二反射鏡20c之間，通孔22貫穿第二鈍化層26。
例如，第二鈍化層26可以在形成氧化溝槽23時，對發光單元20對應的膜層起到保護作用。需要說明的是，通過控制第一鈍化層24和第二鈍化層26的厚度，第一鈍化層24和第二鈍化層26可以透射發光單元20發出的光。
在一實施例中，在形成第一歐姆接觸層27後，第二鈍化層26也可位於第一鈍化層24和第一歐姆接觸層27之間。
在一實施例中，在上述技術手段的基礎上，參見圖7和圖8，還包括氧化層28b，氧化層28b位於第二反射鏡20c內，氧化層28b圍成氧化孔28a，氧化孔28a在襯底10的投影位於發光孔21在襯底10的投影之內。
例如，氧化孔28a是氧化層28b圍成的，鋁組分層28經過氧化之後形成氧化層28b，氧化孔28a是未被氧化的鋁組分層。其中鋁組分層可以是AlAs或AlGaAs層。其中鋁組分層中的鋁組分比例在第二反射鏡20c內最高。氧化孔28a的大小可以對發光孔21中的發光點的大小進行限定。
圖9為本發明實施例提供的一種垂直腔面發射雷射器的製備方法的流程示意圖。圖14至圖22為本發明實施例提供的一種垂直腔面發射雷射器的製備方法各步驟對應的結構圖。
本發明實施例還提供了一種垂直腔面發射雷射器的製備方法。參見圖9，該方法包括如下步驟： 步驟110、提供襯底。
參見圖14，提供襯底10。襯底10可以選擇半導體材料，例如砷化鎵半導體材料。
步驟120、在襯底的表面形成陣列排列的發光單元。
其中，發光單元設置有發光孔、通孔和氧化溝槽；發光孔用於出射光線；通孔圍繞發光孔設置；氧化溝槽圍繞發光孔設置；通孔及/或氧化溝槽被至少兩個發光單元共用。
參見圖4至圖6，在襯底陣列排列的發光單元20。發光單元20設置有發光孔21、通孔22和氧化溝槽23；發光孔21用於出射光線；通孔22圍繞發光孔21設置；氧化溝槽23圍繞發光孔21設置；通孔22及/或氧化溝槽23被至少兩個發光單元20共用。
示例性的，參見圖4和圖5，圖4和圖5示例性的示出了16個發光單元20。通孔22圍繞發光孔21設置。參見圖4，通孔22被4個發光單元20共用。需要說明的是，圖式中並未示出，當發光單元20包括一行或者一列時，通孔22被兩個發光單元共用。
參見圖4和圖5，氧化溝槽23圍繞發光孔21設置。圖4中，氧化溝槽23被四個發光單元20共用。圖5中，氧化溝槽23被三個發光單元20共用。需要說明的是，圖式中並未示出，當發光單元20包括一行或者一列時，氧化溝槽23被兩個發光單元共用。
本發明實施例提供的技術手段中，通孔22及/或氧化溝槽23被至少兩個發光單元20共用，相比發光單元20之間沒有存在共用通孔22的以及發光單元20之間沒有共用氧化溝槽23的技術手段，通孔22及/或氧化溝槽23被不同發光單元20共用，通孔22及/或氧化溝槽23可以佔據發光單元20之間的空閒區域，縮小了發光單元20之間的尺寸，進而提高了發光單元20的密度以及垂直腔面發射雷射器發光的功率密度。
圖10為圖9中步驟120包括的流程示意圖。在一實施例中，參見圖10，步驟120、在襯底的表面形成陣列排列的發光單元包括： 步驟1201、在襯底的表面形成第一反射鏡。
參見圖15，在襯底10的表面形成第一反射鏡20a。
步驟1202、在第一反射鏡遠離襯底的表面形成有源層。
參見圖16，在第一反射鏡20a遠離襯底10的表面形成有源層20b。
步驟1203、在有源層遠離襯底的表面形成第二反射鏡，其中，第二反射鏡遠離襯底的表面設置有氧化溝槽，氧化溝槽貫穿第二反射鏡和有源層以及部分第一反射鏡。
參見圖19，在有源層20b遠離襯底10的表面形成第二反射鏡20c，其中，第二反射鏡20c遠離襯底10的表面設置有氧化溝槽23，氧化溝槽23貫穿第二反射鏡20c和有源層20b以及部分第一反射鏡20a。
步驟1204、在第二反射鏡遠離襯底一側的表面以及氧化溝槽的底面和側面形成第一鈍化層。
其中，第一鈍化層遠離襯底的表面設置有通孔，通孔在襯底的投影露出部分第二反射鏡。
參見圖21至22，在第二反射鏡20c遠離襯底10一側的表面以及氧化溝槽23的底面和側面形成第一鈍化層24，其中，第一鈍化層24遠離襯底10的表面設置有通孔22，通孔22在襯底10的投影露出部分第一歐姆接觸層27。第一鈍化層24可以實現第一焊盤25和第一反射鏡20a之間的電絕緣。
步驟1205、在第一鈍化層遠離襯底的表面形成第一焊盤，其中，第一焊盤通過通孔與第二反射鏡連接。
參見圖7，在第一鈍化層遠離襯底的表面形成第一焊盤25，其中，第一焊盤25通過通孔22與第二反射鏡20c連接。
其中，本發明實施例中沒有在第一焊盤25和第二反射鏡20c設置第一焊盤金屬接觸層，可以省去第一焊盤金屬接觸層所占水平方向的空間，用於容納氧化溝槽23，進一步縮短了氧化溝槽23距離發光孔21的距離，進一步縮小了發光單元20之間的尺寸，進而提高了發光單元20的密度以及垂直腔面發射雷射器發光的功率密度。
在一實施例中，參見圖7，在形成第一焊盤25之後還可以在襯底10遠離發光單元20一側的表面形成第二焊盤29。
可知的，第一反射鏡20a和第二反射鏡20c的折射率不同，光學厚度均為四分之一波長奇數倍的半導體材料週期性生長而成。有源層20b為量子井發光材料，其在電流訊號的作用下發光，發出的光在第一反射鏡20a和第二反射鏡20c之間進行反射後從第二反射鏡20c出射。本發明實施例包括圖式中示出的垂直腔面發射雷射器發出的光從第二反射鏡20c出射，還可以包括垂直腔面發射雷射器發出的光從第一反射鏡20a出射的技術手段。
例如，第一焊盤25將第一電流訊號施加在第二反射鏡20c上，其中，第一歐姆接觸層27形成於第二反射鏡20c遠離襯底10的表面，即第一歐姆接觸層27設置在第一焊盤25和第二反射鏡20c之間。每一個發光單元20的第一反射鏡20a通過第二焊盤29來獲得第二電流訊號。在電流訊號的作用下有源層20b發光，發出的光在第一反射鏡20a和第二反射鏡20c之間進行反射後從第二反射鏡20c出射。對應圖4和圖5，通孔22包圍的區域為發光孔21。對應圖6，通孔22和氧化溝槽23包圍的區域為發光孔21。
圖11為圖10中步驟1203包括的一種流程示意圖。在一實施例中，參見圖11，步驟1203在有源層遠離襯底的表面形成第二反射鏡包括： 步驟12031、在有源層遠離襯底的表面形成第二反射鏡。
參見圖17，在有源層20b遠離襯底10的表面形成第二反射鏡20c。
在一實施例中，參見圖17，在有源層20b遠離襯底10的表面形成第二反射鏡20c之後，還可以形成第一歐姆接觸層27。例如，第一歐姆接觸層27可以實現第一焊盤25與第二反射鏡20c之間具有良好的歐姆接觸。
步驟12032、在第二反射鏡遠離襯底的表面形成第二鈍化層。
參見圖18，在第二反射鏡20c遠離襯底10的表面形成第二鈍化層26。例如，第二鈍化層26可以在形成氧化溝槽23時，對發光單元20對應的膜層起到保護作用。
步驟12033、在第二鈍化層遠離襯底的表面形成氧化溝槽，其中，氧化溝槽貫穿第二鈍化層、第二反射鏡、有源層和部分第一反射鏡。
參見圖19，在第二鈍化層26遠離襯底10的表面形成氧化溝槽23，其中，氧化溝槽23貫穿第二鈍化層26、第二反射鏡20c、有源層20b和部分第一反射鏡20a。
圖12為圖10中步驟1204包括的流程示意圖。相應的，參見圖12，步驟1204在第二反射鏡遠離襯底一側的表面以及氧化溝槽的底面和側面形成第一鈍化層包括： 步驟12041、在第二鈍化層遠離襯底一側的表面以及氧化溝槽的底面和側面形成第一鈍化層。
參見圖21，在第二鈍化層26遠離襯底10一側的表面以及氧化溝槽23的底面和側面形成第一鈍化層24。
步驟12042、在第二鈍化層和第一鈍化層遠離襯底的表面形成通孔。
其中，通孔在襯底的投影露出部分第二反射鏡。
參見圖22，在第二鈍化層26和第一鈍化層24遠離襯底10的表面形成通孔22，其中，通孔22在襯底10的投影露出部分第一歐姆接觸層27。
圖13為圖10中步驟1203包括的另一種流程示意圖。在一實施例中，參見圖13，步驟1203在有源層遠離襯底的表面形成第二反射鏡包括： 步驟12034、在有源層遠離襯底的表面形成第二反射鏡。
參見圖17，在有源層20b遠離襯底10的表面形成第二反射鏡20c。其中，第二反射鏡20c內部包括鋁組分層28。其中鋁組分層28中的鋁組分比例在第二反射鏡20c內最高。
步驟12035、在第二反射鏡遠離襯底的表面形成第二鈍化層。
參見圖18，在第二反射鏡20c遠離襯底10的表面形成第二鈍化層26。
步驟12036、在第二鈍化層遠離襯底的表面形成氧化溝槽，其中，氧化溝槽貫穿第二鈍化層、第二反射鏡和有源層。
參見圖19，在第二鈍化層26遠離襯底10的表面形成氧化溝槽23，其中，氧化溝槽23貫穿第二鈍化層26、第二反射鏡20c和有源層20b。
步驟12037、通過氧化技術，在第二反射鏡內形成圍成氧化孔的氧化層，其中，氧化孔在襯底的投影位於發光孔在襯底的投影之內。
參見圖20，通過氧化技術，在第二反射鏡20c內形成圍成氧化孔28a的氧化層28b，其中，氧化孔28a在襯底10的投影位於發光孔21在襯底10的投影之內。例如，鋁組分層28經過氧化之後形成氧化層28b，氧化孔28a是未被氧化的鋁組分層28。其中鋁組分層28可以是AlAs或AlGaAs層。氧化孔28a的大小可以對發光孔21中的發光點的大小進行限定。
本發明實施例提供的技術手段中，通孔及/或氧化溝槽被至少兩個發光單元共用，相比發光單元之間沒有存在共用通孔的以及發光單元之間沒有共用氧化溝槽的技術手段，通孔及/或氧化溝槽被不同發光單元共用，通孔及/或氧化溝槽可以佔據發光單元之間的空閒區域，縮小了發光單元之間的尺寸，進而提高了發光單元的密度以及垂直腔面發射雷射器發光的功率密度。
注意，上述僅為本發明的一些實施例及所運用技術原理。所屬技術領域中具有通常知識者會理解，本發明不限於這裡所述的特定實施例，對所屬技術領域中具有通常知識者來說能夠進行各種明顯的變化、重新調整和替代而不會脫離本發明的保護範圍。因此，雖然通過以上實施例對本發明進行了較為詳細的說明，但是本發明不僅僅限於以上實施例，在不脫離本發明構思的情況下，還可以包括更多其他均等實施例，而本發明的範圍由所附的申請專利範圍決定。
本發明要求在2021年11月11日提交中國專利局、申請號為202111331298.0的中國專利申請的優先權，以上申請的全部內容通過引用結合在本發明中。
10:襯底 20:發光單元 21:發光孔 22:通孔 23:氧化溝槽 B1-B2:剖面方向
〔圖1〕為相關技術提供的一種垂直腔面發射雷射器的俯視圖。 〔圖2〕為相關技術提供的另一種垂直腔面發射雷射器的俯視圖。 〔圖3〕為圖1中A1-A2方向的剖面結構示意圖。 〔圖4〕為本發明實施例提供的一種垂直腔面發射雷射器的結構示意圖。 〔圖5〕為本發明實施例提供的另一種垂直腔面發射雷射器的結構示意圖。 〔圖6〕為本發明實施例提供的又一種垂直腔面發射雷射器的俯視圖。 〔圖7〕為圖4至圖6中B1-B2方向的剖面結構示意圖。 〔圖8〕為圖5和圖6中B3-B4方向的剖面結構示意圖。 〔圖9〕為本發明實施例提供的一種垂直腔面發射雷射器的製備方法的流程示意圖。 〔圖10〕為圖9中步驟120包括的流程示意圖。 〔圖11〕為圖10中步驟1203包括的一種流程示意圖。 〔圖12〕為圖10中步驟1204包括的流程示意圖。 〔圖13〕為圖10中步驟1203包括的另一種流程示意圖。 〔圖14〕為本發明實施例提供的一種垂直腔面發射雷射器的製備方法各步驟對應的一種結構圖。 〔圖15〕為本發明實施例提供的一種垂直腔面發射雷射器的製備方法各步驟對應的另一種結構圖。 〔圖16〕為本發明實施例提供的一種垂直腔面發射雷射器的製備方法各步驟對應的另一種結構圖。 〔圖17〕為本發明實施例提供的一種垂直腔面發射雷射器的製備方法各步驟對應的另一種結構圖。 〔圖18〕為本發明實施例提供的一種垂直腔面發射雷射器的製備方法各步驟對應的另一種結構圖。 〔圖19〕為本發明實施例提供的一種垂直腔面發射雷射器的製備方法各步驟對應的另一種結構圖。 〔圖20〕為本發明實施例提供的一種垂直腔面發射雷射器的製備方法各步驟對應的另一種結構圖。 〔圖21〕為本發明實施例提供的一種垂直腔面發射雷射器的製備方法各步驟對應的另一種結構圖。 〔圖22〕為本發明實施例提供的一種垂直腔面發射雷射器的製備方法各步驟對應的另一種結構圖。
10:襯底
20:發光單元
21:發光孔
22:通孔
23:氧化溝槽
B1-B2:剖面方向

Claims (9)

  1. 一種垂直腔面發射雷射器，其特徵係包括：襯底(10)；陣列排列的發光單元(20)，該發光單元(20)位於該襯底(10)的表面；其中，該發光單元(20)設置有發光孔(21)、通孔(22)和氧化溝槽(23)；該發光孔(21)用於出射光線；該通孔(22)圍繞該發光孔(21)設置；該氧化溝槽(23)圍繞該發光孔(21)設置；該通孔(22)和該氧化溝槽(23)中的至少一個被至少兩個該發光單元(20)共用；其中，該發光單元(20)包括：第一反射鏡(20a)，該第一反射鏡(20a)位於該襯底(10)的表面；有源層(20b)，該有源層(20b)位於該第一反射鏡(20a)遠離該襯底(10)的表面；第二反射鏡(20c)，該第二反射鏡(20c)位於該有源層(20b)遠離該襯底(10)的表面，該第二反射鏡(20c)遠離該襯底(10)的表面設置有該氧化溝槽(23)，該氧化溝槽(23)貫穿該第二反射鏡(20c)、該有源層(20b)以及部分該第一反射鏡(20a)；第一鈍化層(24)，該第一鈍化層(24)覆蓋該第二反射鏡(20c)遠離該襯底(10)一側的表面以及該氧化溝槽(23)的底面和側面，該第一鈍化層(24)設置有該通孔(22)，該通孔(22)在該襯底(10)的投影露出部分該第二反射鏡(20c)；及，第一焊盤(25)，該第一焊盤(25)位於該第一鈍化層(24)遠離該襯底(10)的表面，該第一焊盤(25)通過該通孔(22)與該第二反射鏡(20c)連接；該垂直腔面發射雷射器還包括氧化層(28b)，該氧化層(28b)位於該第二反射鏡(20c)內，該氧化層(28b)圍成氧化孔(28a)，該氧化孔(28a)在該襯底(10)的投影位於該發光孔(21)在該襯底的投影之內。
  2. 如請求項1所述之垂直腔面發射雷射器，其中，圍繞同一該發光孔(21)的該氧化溝槽(23)包括S個氧化子溝槽，其中，該S的取值包括大於或等於2的偶數；及/或，圍繞同一該發光孔(21)的該通孔(22)包括Q個子限位孔，其中，該Q的取值包括大於或等於2的偶數。
  3. 如請求項2所述之垂直腔面發射雷射器，其中，S個該氧化子溝槽等間距設置在環繞同一該發光孔(21)的周向上。
  4. 如請求項2所述之垂直腔面發射雷射器，其中，Q個該子限位孔等間距設置在環繞同一該發光孔(21)的周向上。
  5. 如請求項2所述之垂直腔面發射雷射器，其中，在環繞同一該發光孔(21)的周向上，圍繞該同一發光孔(21)的該氧化子溝槽與圍繞同一該發光孔(21)的該子限位孔間隔設置，該氧化子溝槽和該子限位孔在該襯底(10)的投影面積無交疊。
  6. 如請求項5所述之垂直腔面發射雷射器，其中，圍繞同一該發光孔(21)的該氧化子溝槽鄰近該發光孔(21)的一側與該發光孔(21)的間距等於圍繞同一該發光孔(21)的該子限位孔鄰近該發光孔(21)的一側與該發光孔(21)的間距。
  7. 如請求項1所述之垂直腔面發射雷射器，其中，還包括第二鈍化層(26)，該第二鈍化層(26)位於該第一鈍化層(24)和該第二反射鏡(20c)之間，該通孔(22)貫穿該第二鈍化層(26)。
  8. 一種垂直腔面發射雷射器的製備方法，其特徵係包括：提供襯底(10)；在該襯底(10)的表面形成陣列排列的發光單元(20)； 其中，該發光單元(20)設置有發光孔(21)、通孔(22)和氧化溝槽(23)；該發光孔(21)用於出射光線；該通孔(22)圍繞該發光孔(21)設置；該氧化溝槽(23)圍繞該發光孔(21)設置；該通孔(22)和該氧化溝槽(23)中的至少一個被至少兩個該發光單元(20)共用；其中，在該襯底(10)的表面形成陣列排列的發光單元(20)包括：在該襯底(10)的表面形成第一反射鏡(20a)；在該第一反射鏡(20a)遠離該襯底(10)的表面形成有源層(20b)；在該有源層(20b)遠離該襯底(10)的表面形成第二反射鏡(20c)，其中，該第二反射鏡(20c)遠離該襯底(10)的表面設置有該氧化溝槽(23)，該氧化溝槽(23)貫穿該第二反射鏡(20c)、該有源層(20b)以及部分該第一反射鏡(20a)；在該第二反射鏡(20c)遠離該襯底(10)一側的表面以及該氧化溝槽(23)的底面和側面形成第一鈍化層(24)，其中，該第一鈍化層(24)遠離該襯底(10)的表面設置有該通孔(22)，該通孔(22)在該襯底(10)的投影露出部分該第二反射鏡(20c)；在該第一鈍化層(24)遠離該襯底(10)的表面形成第一焊盤(25)，其中，該第一焊盤(25)通過該通孔(22)與該第二反射鏡(20c)連接；其中，在該有源層(20b)遠離該襯底(10)的表面形成第二反射鏡(20c)之後，該垂直腔面發射雷射器的製備方法還包括：在該第二反射鏡(20c)遠離該襯底(10)的表面形成第二鈍化層(26)；在該第二鈍化層(26)遠離該襯底(10)的表面形成該氧化溝槽(23)，其中，該氧化溝槽(23)貫穿該第二鈍化層(26)、該第二反射鏡(20c)、該有源層(20b)和部分該第一反射鏡(20a)；通過氧化技術，在該第二反射鏡(20c)內形成圍成氧化孔(28a)的氧化層(28b)，其 中，該氧化孔(28a)在該襯底(10)的投影位於該發光孔(21)在該襯底(10)的投影之內。
  9. 如請求項8所述之垂直腔面發射雷射器的製備方法，其中，在該有源層(20b)遠離該襯底(10)的表面形成第二反射鏡(20c)之後，還包括：在該第二反射鏡(20c)遠離該襯底(10)的表面形成第二鈍化層(26)；在該第二鈍化層(26)遠離該襯底(10)的表面形成該氧化溝槽(23)，其中，該氧化溝槽(23)貫穿該第二鈍化層(26)、該第二反射鏡(20c)、該有源層(20b)以及部分該第一反射鏡(20a)；在該第二反射鏡(20c)遠離該襯底(10)一側的表面以及該氧化溝槽(23)的底面和側面形成第一鈍化層(24)，包括：在該第二鈍化層(26)遠離該襯底(10)一側的表面以及該氧化溝槽(23)的底面和側面形成第一鈍化層(24)；在該第二鈍化層(26)和該第一鈍化層(24)遠離該襯底(10)的表面形成該通孔(22)，其中，該通孔(22)在該襯底(10)的投影露出部分該第二反射鏡(20c)。
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