电流局限式垂直共振腔面射型镭射结构制造技术

本实用新型专利技术提供的电流局限式垂直共振腔面射型镭射结构，包括一主动发光层设置于为P型半导体的一第一布拉格反射镜层和为N型半导体的一第二布拉格反射镜层之间；该主动发光层包括一多重量子井空间层设置于一P型空间层和一N型空间层之间；为P型半导体的一电流引导层设置于该第一布拉格反射镜层背离该主动发光层的一侧；一金属接触层设置于该电流引导层背离该主动发光层的一侧；一基板层设置于该第二布拉格反射镜层背离该主动发光层的一侧；该电流引导层的掺杂浓度于该电流引导层接触该金属接触层的一侧的一中心点浓度最高；本实用新型专利技术使一电流向该中心点集中，以增加产生的光通量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
电流局限式垂直共振腔面射型镭射结构


[0001]一种垂直共振腔面射型镭射结构，尤指一种电流局限式垂直共振腔面射型镭射结构。

技术介绍

[0002]垂直共振腔面射型镭射(Vertical Cavity Surface Emitting Laser；VCSEL)为一种半导体镭射。这种半导体镭射具有多层的半导体镭射结构，且多层的半导体结构中包括一P
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I
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N接面。详细来说，该P
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I
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N接面对应一主动区设置于一P型分散式布拉格反射器(distributed Bragg reflector；DBR)和一N型DBR之间。该主动区为未受掺杂的多重量子井与共振腔结构，也可被称为固有的(intrinsic；I型)材料结构。
[0003]该P型DBR的电洞和该N型DBR的电子会在该主动区中互相结合，并且产生光子。对任何镭射而言，产生光子时的位置越是对齐出光口而集中，光子在共振腔结构中所移动的方向越有可能跟输出镭射光的路径一致，而减少光子在共振腔结构中损失的可能性。这意味着，当产生光子时的位置越是集中时，输出镭射光的光通量会受到提升。
[0004]当流经VCSEL中多重量子井与共振腔结构中央的电流量密度变大时，更多的电子和电洞能集中受到偏压驱使而流动至该主动区中结合，而使产生光子的位置在对齐出光口的共振腔结构中央受到集中。进一步，当单位空间内的光子数量变多时，即当光子受到集中时，单位空间内的光子有更多的机率撞击电子以给予电子能量，使电子以产生另一光子的方式释放能量，以启动VCSEL受激发射(Stimulated emission)的机制。
[0005]请参阅图3和图4所示，图3为习知通过一氧化局限层300以集中电流流向的结构，而图4为习知通过一离子布植区400以集中电流流向的结构。以该氧化局限层300局限电流流向的结构为目前的主流工艺。其中，该氧化局限层300中的一导电开口310可由湿氧化制程形成，而其余的该氧化局限层300部分为绝缘材料。以该离子布植区400局限电流流向的结构，虽说局限电流流向的效果没使用该氧化局限层300的好，但是具有发光角度小的发光优点，故在维持镭射光的光通量上效果佳。
[0006]然而，以上仅为根据目前认知所知道的可局限电流流向结构。该氧化局限层300设置于该P型分散式布拉格反射器500和该主动区600之间，而该离子布植区400设置于该P型分散式布拉格反射器500之中。当电流从该P型分散式布拉格反射器500流至该主动区600时，就现在的认知，无法使电流在流至该P型分散式布拉格反射器500之前就先受到集中，故现在局限电流流向的结构整体上还不够理想。若是电流能在流至该P型分散式布拉格反射器500前就先受到集中，则不管使用该氧化局限层300或是使用该离子布植区400集中电流的功效理论上都能受到提升。

技术实现思路

[0007]本技术提供一电流局限式垂直共振腔面射型镭射结构，包括：
[0008]一主动发光层，其中包括：
[0009]一P型空间层；
[0010]一N型空间层；和
[0011]一多重量子井空间层，设置于该P型空间层和该N型空间层之间；
[0012]一第一布拉格反射镜层；
[0013]一第二布拉格反射镜层；
[0014]其中该主动发光层设置于该第一布拉格反射镜层和该第二布拉格反射镜层之间；
[0015]一电流引导层，设置于该第一布拉格反射镜层背离该主动发光层的一侧；
[0016]一金属接触层，设置于该电流引导层背离该主动发光层的一侧；
[0017]一基板层，设置于该第二布拉格反射镜层背离该主动发光层的一侧；
[0018]其中，该电流引导层受掺杂为P型半导体；
[0019]其中，该第一布拉格反射镜层为P型布拉格反射镜层，且该第二布拉格反射镜层为N型布拉格反射镜层；
[0020]其中，该电流引导层的掺杂浓度于该电流引导层接触该金属接触层的一侧的一中心点浓度最高。
[0021]本技术该电流局限式垂直共振腔面射型镭射结构，跟习知的结构相比，加入了该电流引导层设置在该第一布拉格反射镜层和该金属接触层之间。该电流引导层能在电流流入该第一布拉格反射镜层之前先受到导引而集中，如此增加电流集中的效果，而更能提升输出一镭射光的光通量，并且降低光子耗损的阻抗，和降低输出该镭射光的发射角。基于以上原因，本技术所产生的该镭射光，能在能量转换效率上得到提升。
附图说明
[0022]图1为本技术一电流局限式垂直共振腔面射型镭射结构一第一实施例的侧视示意图。
[0023]图2为本技术该电流局限式垂直共振腔面射型镭射结构一第二实施例的侧视示意图。
[0024]图3为一习知电流局限式垂直共振腔面射型镭射结构的侧视示意图。
[0025]图4为另一习知电流局限式垂直共振腔面射型镭射结构的侧视示意图。
具体实施方式
[0026]以下配合图式及本技术的较佳实施例，进一步阐述本技术为达成预定技术目的所采取的技术手段。
[0027]请参阅图1所示，本技术提供一电流局限式垂直共振腔面射型镭射结构。该电流局限式垂直共振腔面射型镭射结构包括一主动发光层10、一第一布拉格反射镜层20、一第二布拉格反射镜层30、一电流引导层40、一金属接触层50和一基板层60。
[0028]该主动发光层10包括一P型空间层11、一N型空间层12和一多重量子井空间层13。该多重量子井空间层13设置于该P型空间层11和该N型空间层12之间。另外，该主动发光层10设置于该第一布拉格反射镜层20和该第二布拉格反射镜层30之间。该电流引导层40设置于该第一布拉格反射镜层20背离该主动发光层10的一侧。该金属接触层50设置于该电流引导层40背离该主动发光层10的一侧。该基板层60设置于该第二布拉格反射镜层30背离该主
动发光层10的一侧。所谓的P型和N型，在本技术中为意旨P型半导体和N型半导体的简称。
[0029]进一步，该第一布拉格反射镜层20为P型布拉格反射镜层，而该第二布拉格反射镜层30为N型布拉格反射镜层。该电流引导层40受掺杂为P型半导体，且该电流引导层40的掺杂浓度在水平方向上为非均匀掺杂。其中，该电流引导层40的掺杂浓度于该电流引导层40接触该金属接触层50的一侧的一中心点45浓度最高。因为为非均匀掺杂，该电流引导层40的掺杂浓度将从该中心点45向较低密度的区域扩散，即掺杂浓度自该中心点45向水平方向扩散和自该中心点45向该主动发光层10的方向扩散，各形成一掺杂浓度的渐层。因该中心点45的掺杂浓度最高，故该中心点45的电洞密度最高。这有助于电子向该中心点45流动，并对应加强电流流向朝该中心点45流动。
[0030]在一第一实施例中，本技术进一步包括一氧化局限层71。该氧化局限层71设置于该P型空间层11和该第一布拉格反射镜层20之间。该氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电流局限式垂直共振腔面射型镭射结构，其特征在于，包括：一主动发光层，其中包括：一P型空间层；一N型空间层；和一多重量子井空间层，设置于该P型空间层和该N型空间层之间；一第一布拉格反射镜层；一第二布拉格反射镜层；其中该主动发光层设置于该第一布拉格反射镜层和该第二布拉格反射镜层之间；一电流引导层，设置于该第一布拉格反射镜层背离该主动发光层的一侧；一金属接触层，设置于该电流引导层背离该主动发光层的一侧；一基板层，设置于该第二布拉格反射镜层背离该主动发光层的一侧；其中，该电流引导层受掺杂为P型半导体；其中，该第一布拉格反射镜层为P型布拉格反射镜层，且该第二布拉格反射镜层为N型布拉格反射镜层；其中，该电流引导层的掺杂浓度于该电流引导层接触该金属接触层的一侧的一中心点浓度最高。2.如权利要求1所述的电流局限式垂直共振腔面射型镭射结构，其特征在于，进一步包括：一氧化局限层，设置于该P型空间层和该第一布拉格反射镜层之间；其中，该氧化局限层包括一导电开口，且该导电开口对齐该电流引导层的该中心点设置。3.如权利要求2所述的电流局限式垂直共振腔面射型镭射结构，其特征在于：该金属接触层、该电流引导层、该第一布拉格反射镜层、该氧化局限层、该主动发光层和该第二布拉格反射镜层形成一圆柱型结构；该圆柱型结构自该第二布拉格反射镜层向该金属接触层延伸，且该圆柱型结构的中心系对齐该电流引导层的该中心点设置。4.如权利要求3所述的电流局限式垂直共振腔面射型镭射结构，其特征在于，进一步包括：一保护层，包覆该圆柱型结构设置；其中，该保护层于连接该金属接触层的部分，设有一保护层开口；一第一金属电极，包覆该保护层设置，且通过该保护层开口...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪崇瑜，林昱成，
申请(专利权)人：先发电光股份有限公司，
类型：新型
国别省市：