垂直腔面发射激光器制造技术

本申请公开了一种垂直腔面发射激光器，包括：层叠设置的第一反射器层、有源层、第二反射器层；所述第二反射器层上设置有第一光栅槽，所述第一光栅槽自所述第二反射器层背离所述有源层的表面，延伸至所述第二反射器层内部。上述方案，通过在该垂直腔面发射激光器的某一或某几层刻蚀光栅槽，使刻蚀光栅槽的位置形成高对比度光栅，该高对此度光栅可以减小垂直腔面发射激光器的发散角，提高能量集中及使垂直腔面发射激光器发射的激光为偏振光。

【技术实现步骤摘要】
垂直腔面发射激光器
本技术一般涉及激光器
，具体涉及一种垂直腔面发射激光器。
技术介绍
垂直腔面发射激光(Vertical-CavitySurface-EmittingLaser；VCSEL)器，其基本结构是由上下两个DBR(DistributedBraggReflector；布拉格反射器)和有源层这三部分组成。上下两个DBR与有源层构成谐振腔。有源层由量子阱组成，作为VCSEL的核心部分，决定着VCSEL的阈值增益、激射波长等重要参数。如何减小垂直腔面发射激光器的发散角，提高能量集中及使垂直腔面发射激光器发射的激光为偏振光是本领域技术人员所要解决的技术问题。
技术实现思路
本申请期望提供一种垂直腔面发射激光器，用以至少减小垂直腔面发射激光器的发散角，提高能量集中及使垂直腔面发射激光器发射的激光为偏振光。本技术提供一种垂直腔面发射激光器，包括：层叠设置的第一反射器层、有源层、第二反射器层；所述第二反射器层上设置有第一光栅槽，所述第一光栅槽自所述第二反射器层背离所述有源层的表面，延伸至所述第二反射器层内部。作为可实现方式，所述第二反射器层上设置有光栅层，所述光栅层上设置有第二光栅槽，所述第二光栅槽在厚度方向贯通所述光栅层，所述第二光栅槽正对所述第一光栅槽，且所述第二光栅槽与所述第一光栅槽相通。作为可实现方式，所述第二光栅槽的宽度小于等于所述第一光栅槽的宽度。作为可实现方式，所述第二反射器层与所述光栅层之间设置有氧化间隔层，所述氧化间隔层具有氧化区域，所述第一光栅槽和所述第二光栅槽位于所述氧化区域范围内，所述氧化间隔层设置有第三光栅槽，所述第三光栅槽在厚度方向贯通所述氧化间隔层，所述第三光栅槽正对所述第一光栅槽及所述第二光栅槽，且分别与所述第一光栅槽及所述第二光栅槽连通。作为可实现方式，所述第三光栅槽的宽度小于或等于或大于所述第一光栅槽的宽度和/或所述第二光栅槽的宽度。作为可实现方式，所述第二反射器层上形成有第一保护层，所述第一保护层覆盖所述第一发射器层的顶面、所述第一光栅槽的底面及侧壁。作为可实现方式，所述光栅层上形成有第一保护层，所述第一光栅槽与所述第二光栅槽构成复合光栅槽，所述第一保护层覆盖所述光栅层的顶面、所述复合光栅槽的底面及侧壁。作为可实现方式，所述光栅层上形成有第一保护层，所述第一光栅槽、所述第二光栅槽及所述第三光栅槽构成复合光栅槽，所述第一保护层覆盖所述光栅层的顶面、所述复合光栅槽的底面及侧壁。作为可实现方式，所述光栅层上形成有第二保护层，所述第二保护层覆盖所述光栅层位于相邻两所述复合光栅槽之间的顶面。作为可实现方式，所述第一保护层和/或所述第二保护层包括SiO2层、SiN层、TiO2层、AlN层、Ta2O5层、AlOx层和HfO2层中至少任一的单层结构或至少两者以上的复合层结构。上述方案，通过在该垂直腔面发射激光器的某一或某几层刻蚀光栅槽，使刻蚀光栅槽的位置形成高对比度光栅，该高对此度光栅可以减小垂直腔面发射激光器的发散角，提高能量集中及使垂直腔面发射激光器发射的激光为偏振光。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为本技术第一实施例提供的垂直腔面发射激光器的示意图；图2为本技术第二实施例提供的垂直腔面发射激光器的示意图；图3为本技术第三实施例提供的垂直腔面发射激光器的示意图；图4为本技术第四实施例提供的垂直腔面发射激光器的示意图；图5为本技术第五实施例提供的垂直腔面发射激光器的示意图；图6为本技术第六实施例提供的垂直腔面发射激光器的示意图；图7为本技术第七实施例提供的垂直腔面发射激光器的示意图；图8为本技术第八实施例提供的垂直腔面发射激光器的示意图；图9为本技术第九实施例提供的垂直腔面发射激光器的示意图；图10为本技术第十实施例提供的垂直腔面发射激光器的示意图；图11为本技术第十一实施例提供的垂直腔面发射激光器的示意图；图12为本技术第十二实施例提供的垂直腔面发射激光器的示意图。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技术，而非对该技术的限定。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(图示仅为示意图，图中大小和比例关系并不代表实际的大小和比例关系)。本技术提供一种垂直腔面发射激光器，包括：层叠设置的第一反射器层2、有源层4、第二反射器层6；所述第二反射器层6上设置有第一光栅槽13，所述第一光栅槽13自所述第二反射器6层背离所述有源层4的表面，延伸至所述第二反射器层6内部。具体地，如图1所示，该示例中，垂直腔面发射激光器包括层叠设置的N型电极1、N型电极接触层2、第一反射器层3(此示例中第一反射器层3为N型反射器层)、有源层4、第二反射器层6(此示例中第二反射器层6为P型反射器层)。在本申请中反射器层均可以但不限于为DBR。在第二反射器层上通过刻蚀形成有第一光栅槽，第一光栅槽的数量根据具体情况确定，所述第一光栅槽13自所述第二反射器6层背离所述有源层4的表面，延伸至所述第二反射器层6内部，但是第一光栅槽13在厚度方向上不贯通第二反射器层6。本文所指的厚度方向为图中上下的方向。为了对电流进行局限，以提高该垂直腔面发射激光器的出光效率，在有源层4的至少一侧或中部形成有氧化层5，在该示例中，氧化层5设置在有源层4的顶面，氧化层5包括第二氧化区域7和第二未氧化区域8，第二氧化区域7环绕第二未氧化区域8，第二未氧化区域8用于界定激光出射窗。该垂直腔面发射激光器设置多个发光区域的情况下，通过设置氧化层5使得各发光区所流经的电流均匀，因此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。当然，还可以在第二反射器层6与有源层4之间设置电流扩展层，以提高电流的均匀性，电流扩展层的材料例如但不限于为GaAs等。第二反射器层6上设置P型电极11，P型电极11位于第二反射器层6异于设置第一光栅槽13的位置。该垂直腔面发射激光器可以但不限于采用如下工艺制作：提供一基底；该基底可为GaAs基底。在基底上形成N型电极接触层2。在N型电极接触层2上形成第一反射器层3；第一反射器层3可以为DBR。第一反射器层3可包括由AlxGa1-xAs和AlyGa1-yAs两种不同折射率的材料层叠构成(其中Al组分0≤x≤1,0≤y≤1但x和y不相同)；该示例中基底及第一反射器层3可均为N型。在第一反射器层3上形成有源层4。有源层4至少包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种垂直腔面发射激光器，其特征在于，包括：/n层叠设置的第一反射器层、有源层、第二反射器层；/n所述第二反射器层上设置有第一光栅槽，所述第一光栅槽自所述第二反射器层背离所述有源层的表面，延伸至所述第二反射器层内部。/n

【技术特征摘要】
1.一种垂直腔面发射激光器，其特征在于，包括：
层叠设置的第一反射器层、有源层、第二反射器层；
所述第二反射器层上设置有第一光栅槽，所述第一光栅槽自所述第二反射器层背离所述有源层的表面，延伸至所述第二反射器层内部。


2.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器，其特征在于，
所述第二反射器层上设置有光栅层，所述光栅层上设置有第二光栅槽，所述第二光栅槽在厚度方向贯通所述光栅层，所述第二光栅槽正对所述第一光栅槽，且所述第二光栅槽与所述第一光栅槽相通。


3.根据权利要求2所述的垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述第二光栅槽的宽度小于等于所述第一光栅槽的宽度。


4.根据权利要求2或3所述的垂直腔面发射激光器，其特征在于，
所述第二反射器层与所述光栅层之间设置有氧化间隔层，所述氧化间隔层具有氧化区域，所述第一光栅槽和所述第二光栅槽位于所述氧化区域范围内，所述氧化间隔层设置有第三光栅槽，所述第三光栅槽在厚度方向贯通所述氧化间隔层，所述第三光栅槽正对所述第一光栅槽及所述第二光栅槽，且分别与所述第一光栅槽及所述第二光栅槽连通。


5.根据权利要求4所述的垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述第三光栅槽的宽度小于或等于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张穗，乔鹏飞，沈志强，
申请(专利权)人：深圳博升光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44