垂直腔面发射激光器的结构及制造方法技术

本申请公开了一种垂直腔面发射激光器的结构及制造方法，其中方法包括：分别形成第一反射器层、氧化层、发光层及第二反射器层，发光层具有至少一个发光区域；于各发光区域的正上方形成圆形电隔离保护区，对电隔离保护区外的区域进行质子或离子隔离注入以形成电隔离区域，电隔离区域至少覆盖所述发光区域外侧的氧化层。上述方案，电隔离区域的覆盖区域对电流的流经路径进行局限，使得一个发光区域的正、负电极、施加电压后，电流经该电隔离区域所环绕的非绝缘区域，而不会流经到电隔离区域之外，提高了激光器的可靠性。同时，各发光区所流经的电流均匀，使得各发光区的亮度一致性高，提高了垂直腔面发射激光器的品质。

Structure and manufacturing method of vertical cavity surface emitting laser

【技术实现步骤摘要】
垂直腔面发射激光器的结构及制造方法
本专利技术一般涉及激光器
，具体涉及一种垂直腔面发射激光器的制造方法。
技术介绍
垂直腔面发射激光(Vertical-CavitySurface-EmittingLaser；VCSEL)器包括正电极、第一反射器层、发光层、氧化层、第二反射器层及正电极等构成，在正、负电极接通电源时，正电极、第一反射器层、发光层、第二反射器层及正电极之间形成电流通路，使得发光层发光。一般垂直腔面发射激光器上由多个发光区，在不对各发光区进行电隔离的情况下，电流大多流经正、负电极间电阻较小的部位，造成各发光区所流经的电流差异较大，使得各发光区的亮度不均，影响垂直腔面发射激光器的品质。
技术实现思路
本申请期望提供一种垂直腔面发射激光器的制造方法，用于解决现有技术中各发光区所流经的电流差异较大，使得各发光区的亮度不均，影响垂直腔面发射激光器的品质。第一方面，本专利技术提供一种垂直腔面发射激光器的制造方法，包括：分别形成第一反射器层、氧化层、发光层及第二反射器层，所述发光层具有至少两个发光区域；于各所述发光区域的正上方形成圆形电隔离保护区，对所述电隔离保护区外的区域进行质子或离子隔离注入以形成电隔离区域，所述电隔离区域至少覆盖所述发光区域外侧的氧化层。作为一种可实现方式，所述电隔离区域还至少覆盖所述第一反射器层、所述发光层和第二反射器层中任一的至少部分。作为一种可实现方式，在形成所述电隔离区域之前，在所述第二反射器层上形成连接电极。作为一种可实现方式，所述发光层包括层叠设置的有源层和氧化层；在形成所述连接电极后，对所述氧化层进行氧化处理，以在所述氧化层形成氧化区域和第二未氧化区域，所述氧化区域环绕第二未氧化区域，所述第二未氧化区域用于界定激光出射窗。作为一种可实现方式，形成氧化沟槽，所述氧化沟槽至少自所述第二反射器层延伸至所述第一反射器层；在所述氧化沟槽内通过湿法氧化工艺，使所述氧化层自所述氧化沟槽向内形成环绕所述第二未氧化区域的所述氧化区域。作为一种可实现方式，所述圆形电隔离保护区的边界，介于所述氧化沟槽的边界与所述激光出射窗的边界之间。作为一种可实现方式，所述有源层和所述氧化层两者中的一个与所述第一反射器层连接，另外一个与所述第二反射器层连接；作为一种可实现方式，所述氧化层设置为两层，所述有源层位于两层所述氧化层之间，其中一层所述氧化层与所述第一反射器层连接，另外一层所述氧化层与所述第二反射器层连接。作为一种可实现方式，所述第一反射器层和所述第二反射器层中两者中的一个为N型反射器层，另外一个为P型反射器层。作为一种可实现方式，所述第一反射器层及所述第二反射器层为布拉格反射器层和高对比度光栅层中的至少一种。作为一种可实现方式，形成多个所述发光区域，多个所述发光区域矩阵排布或随机排布。作为一种可实现方式，在质子或离子注入后，进行退火处理，使质子或离子注入路径上，位于电隔离区域之上的各层恢复导电性。上述方案，通过质子或离子隔离注入的方式形成了至少覆盖两相邻发光区域之间氧化层中第一未氧化区域的电隔离区域。需要指出的是，所述电隔离区域的覆盖区域对电流的流经路径进行局限，使得一个发光区域的正、负电极、施加电压后，电流经该电隔离区域所环绕的非绝缘区域，而不会流经到电隔离区域之外，提高了激光器的可靠性。同时，各发光区所流经的电流均匀，使得各发光区的亮度一致性高，提高了垂直腔面发射激光器的品质。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术实施例提供的垂直腔面发射激光器的制造方法的示意图；图2为实施本专利技术制造方法获得的其中一个垂直腔面发射激光器的俯视图，图3-图6为以图2的A-A剖面视角实施该专利技术垂直腔面发射激光器的制造方法的制造过程示意图；图7为显示两个发光区域的俯视图；图8为图7的B-B剖面图；图9为显示两个发光区域另外一种排布方式的俯视图；图10为图9的C-C剖面图；图11为退火处理后的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与专利技术相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。如图1所示，本专利技术实施例提供一种垂直腔面发射激光器的制造方法，包括：S1:分别形成第一反射器层、发光层、氧化层及第二反射器层，所述发光层具有至少一个发光区域；提供一基底；该基底可为GaAs基底。在基底上形成第一反射器层；第一反射器层可包括由AlGaAs和GaAs两种不同折射率的材料层叠构成；基底及第一反射器层可均为N型或均为P型。在第一反射器层上形成发光层或氧化层。例如，在第一反射器层上形成氧化层，在氧化层上形成发光层。当然还可以在第一反射器层上形成发光层，在发光层上形成氧化层。或者，在第一反射器层上形成氧化层，在氧化层上形成发光层，在发光层上再形成一层氧化层等。发光层至少包括层叠设置的多量子阱层，多量子阱层由GaAs、AlGaAs、GaAsP及InGaAs材料层叠排列构成，发光层用以将电能转换为光能。当然，在某些示例中还可以采用单量子阱层代替多量子阱层。相应地，在发光层或氧化层上形成第二反射器层；第二反射器层可包括由AlGaAs和GaAs两种不同折射率的材料层叠构成，第二反射器层可为P型或N型。当第一反射器层为N型时，第二反射器层为P型；相应地，当第一反射器层为P型时，第二反射器层为N型。S2:于各所述发光区域的正上方形成圆形电隔离保护区，对所述电隔离保护区外的区域进行质子或离子隔离注入以形成电隔离区域，所述电隔离区域至少覆盖所述发光区域外侧的氧化层。如图2所示，例如但不限于，在发光区域的正上方形成圆形电隔离保护区20，该电隔离保护区20可以是圆形的光刻胶层，在质子或离子隔离注入结束后去除该光刻胶层等，其主要作用是在质子或离子隔离注入时，对其下方的各层起到保护作用，防止其下的各层在质子或离子隔离注入时被绝缘化。圆形电隔离保护区的直径根据实际需要设定。圆形电隔离保护区形成于第二反射器层成型之后，其可以形成于第二反射器层上，也可形成于第二反射器层之上的连接电极层之上等，其设置在第二反射器层及之后形成的各层上均可，具体工艺顺序可以相应调整。电隔离区域至少覆盖发光区域外侧的氧化层，以提供较佳的电流局限作用，另外还使得两相邻发光区域之间氧化层中第一未氧化区域42也得以绝缘，这里所说的覆盖并非指电隔离区域在第一未氧化区域42之上，而是与第一未氧化区域42融为一体，且其可以根据实际需要设定融合的深度，即电隔离区域可以完全贯通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种垂直腔面发射激光器的制造方法，其特征在于，包括：/n分别形成第一反射器层、氧化层、发光层及第二反射器层，所述发光层具有至少一个发光区域；/n于各所述发光区域的正上方形成圆形电隔离保护区，对所述电隔离保护区外的区域进行质子或离子隔离注入以形成电隔离区域，所述电隔离区域至少覆盖所述发光区域外侧的氧化层。/n

【技术特征摘要】
1.一种垂直腔面发射激光器的制造方法，其特征在于，包括：
分别形成第一反射器层、氧化层、发光层及第二反射器层，所述发光层具有至少一个发光区域；
于各所述发光区域的正上方形成圆形电隔离保护区，对所述电隔离保护区外的区域进行质子或离子隔离注入以形成电隔离区域，所述电隔离区域至少覆盖所述发光区域外侧的氧化层。


2.根据权利要求1所述垂直腔面发射激光器的制造方法，其特征在于，所述电隔离区域还至少覆盖所述第一反射器层、所述发光层和第二反射器层中任一的至少部分。


3.根据权利要求1所述垂直腔面发射激光器的制造方法，其特征在于，在形成所述电隔离区域之前，在所述第二反射器层上形成连接电极。


4.根据权利要求3所述垂直腔面发射激光器的制造方法，其特征在于；
在形成所述连接电极后，对所述氧化层进行氧化处理，以在所述氧化层形成氧化区域和第二未氧化区域，所述氧化区域环绕所述第二未氧化区域，所述第二未氧化区域用于界定激光出射窗。


5.根据权利要求4所述垂直腔面发射激光器的制造方法，其特征在于，形成氧化沟槽，所述氧化沟槽至少自所述第二反射器层延伸至所述第一反射器层；
在所述氧化沟槽内通过湿法氧化工艺，使所述氧化层自所述氧化沟槽向内形成环绕所述第二未氧化区域的所述氧化区域。


6.根据权利要求5所述垂直腔面发射激光器的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈志强，
申请(专利权)人：浙江博升光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33