一种垂直腔面发射激光器及其制备方法技术

一种垂直腔面发射激光器及其制备方法，涉及光电技术领域，该方法包括：在衬底上依次形成N型欧姆接触层、N型DBR层、MQW层和P型DBR层，并进行台面刻蚀至露出N型欧姆接触层，P型DBR层包括多个交替设置的具有不同折射率的AlGaAs层；对P型DBR层进行侧向氧化以使P型DBR层的多个AlGaAs层分别形成多个氧化层，多个氧化层沿层叠方向依次间隔设置，每个氧化层均包括未氧化区以及沿未氧化区外缘围设的氧化物限制区；在N型欧姆接触层和P型DBR层上分别沉积形成N电极和P电极，远离P电极的氧化层的未氧化区的孔径小于P电极所形成的光窗的孔径，其他任一氧化层的未氧化区的孔径大于或等于P电极所形成光窗的孔径。该方法能够缩短电流由P电极流至MQW层的电流路径。P电极流至MQW层的电流路径。P电极流至MQW层的电流路径。

【技术实现步骤摘要】
一种垂直腔面发射激光器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及光电
，具体而言，涉及一种垂直腔面发射激光器及其制备方法。

技术介绍

[0002]垂直腔面发射激光器(Vertical
‑
Cavity Surface
‑
Emitting Laser，简称VCSEL)，又可以称为垂直共振腔面射型激光，其激光垂直于顶面射出，与一般用切开的独立芯片制程，激光由边缘射出的边射型激光有所不同。
[0003]现有技术中的垂直腔面发射激光器，一般包括依次层叠的衬底、N型分布式布拉格反射镜(Distributed Bragg Reflection，简称DBR)层、多量子阱(Multiple Quantum Well，简称MQW)层和P型DBR层，其中，N电极和P电极分别设置于N型DBR层和P型DBR层上，P型DBR层内设置有氧化层，氧化层包括未氧化区以及沿未氧化区周缘围设的氧化物限制区，未氧化区的孔径等于由P电极所形成光窗的孔径。
[0004]由于氧化层有且仅有一层，且该氧化层的未氧化区的孔径唯一，因此，电流由P电极流至MQW层的电流路径较长，导致器件工作的电阻值和临界电流较大，造成器件的反应速度和工作效率较差。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种垂直腔面发射激光器及其制备方法，能够缩短电流由P电极流至MQW层的电流路径，从而降低器件工作的电阻值和临界电流。
[0006]本专利技术的实施例是这样实现的：
[0007]本专利技术实施例的一方面，提供一种垂直腔面发射激光器的制备方法，该方法包括：在衬底上依次形成N型欧姆接触层、N型DBR层、MQW层和P型DBR层，并进行台面刻蚀至露出所述N型欧姆接触层，其中，所述P型DBR层包括多个交替设置的具有不同折射率的AlGaAs层；对所述P型DBR层进行侧向氧化以使所述P型DBR层的多个所述AlGaAs层分别形成多个氧化层，其中，多个所述氧化层沿层叠方向依次间隔设置，每个所述氧化层均包括未氧化区以及沿所述未氧化区外缘围设的氧化物限制区；在所述N型欧姆接触层和所述P型DBR层上分别沉积形成N电极和P电极，其中，远离所述P电极的所述氧化层的未氧化区的孔径小于所述P电极所形成的光窗的孔径，其他任一所述氧化层的未氧化区的孔径大于或等于所述P电极所形成光窗的孔径。
[0008]作为一种可实施的方式，沿层叠方向，多个所述氧化层的未氧化区的孔径逐渐缩小。
[0009]作为一种可实施的方式，多个所述AlGaAs层的数量大于多个所述氧化层的数量。
[0010]作为一种可实施的方式，每相邻两个所述氧化层之间的间距相等。
[0011]作为一种可实施的方式，所述在衬底上依次形成N型欧姆接触层、N型DBR层、MQW层和P型DBR层，并进行台面刻蚀至露出所述N型欧姆接触层包括：在衬底上依次形成N型欧姆
接触层、N型DBR层、MQW层和P型DBR层；在所述P型DBR层上形成SiN
x
膜层，并在所述SiN
x
膜层上刻蚀形成环形限位槽；对所述P型DBR层的与所述环形限位槽对应的区域进行Zn扩散以在所述P型DBR层内形成Zn扩散区；刻蚀所述SiN
x
膜层至露出所述P型DBR层，并进行台面刻蚀至露出所述N型欧姆接触层。
[0012]作为一种可实施的方式，所述Zn扩散区的正投影位于靠近所述P电极的氧化层的未氧化区的正投影的投影范围内。
[0013]作为一种可实施的方式，所述Zn扩散区的外缘与靠近所述P电极的氧化层的未氧化区的内缘之间具有间隔。
[0014]作为一种可实施的方式，沿层叠方向，所述Zn扩散区的深度至少等于靠近所述P电极的氧化层的氧化物限制区的顶面与所述P型DBR层的顶面之间的间距。
[0015]作为一种可实施的方式，所述在所述N型欧姆接触层和所述P型DBR层上分别沉积形成N电极和P电极之后，所述方法还包括：在分别沉积形成有所述N电极和所述P电极的所述N型欧姆接触层和所述P型DBR层上形成钝化层；在所述钝化层上刻蚀形成分别与所述N电极和所述P电极对应的第一开口和第二开口。
[0016]本专利技术实施例的另一方面，提供一种垂直腔面发射激光器，包括依次层叠设置的衬底、N型欧姆接触层、N型DBR层、MQW层和P型DBR层，所述P型DBR层包括多个交替设置的具有不同折射率的AlGaAs层，所述N型欧姆接触层和所述P型DBR层上分别设置有N电极和P电极；其中，所述P型DBR层的多个所述AlGaAs层分别设置有多个氧化层，多个所述氧化层沿层叠方向依次间隔设置，每个所述氧化层均包括未氧化区以及沿所述未氧化区周缘围设的氧化物限制区，远离所述P电极的所述氧化层的未氧化区的孔径小于所述P电极所形成的光窗的孔径，其他任一所述氧化层的未氧化区的孔径大于或等于所述P电极所形成光窗的孔径。
[0017]本专利技术实施例的有益效果包括：
[0018]该方法通过在衬底上依次形成N型欧姆接触层、N型DBR层、MQW层和P型DBR层，并进行台面刻蚀至露出N型欧姆接触层，其中，P型DBR层包括多个交替设置的具有不同折射率的AlGaAs层；再通过对P型DBR层进行侧向氧化以使P型DBR层的多个AlGaAs层分别形成多个氧化层，其中，多个氧化层沿层叠方向依次间隔设置，每个氧化层均包括未氧化区以及沿未氧化区外缘围设的氧化物限制区；再通过在N型欧姆接触层和P型DBR层上分别沉积形成N电极和P电极，其中，远离P电极的氧化层的未氧化区的孔径小于P电极所形成的光窗的孔径，其他任一氧化层的未氧化区的孔径大于或等于P电极所形成光窗的孔径。当电流由P电极经P型DBR层流至MQW层时，由于P型DBR层内的每个氧化层均可以划分为未氧化区和氧化物限制区，且未氧化区的电阻值较低、而氧化物限制区的电阻值较高，因此，电流能够流经多个氧化层的未氧化区并形成电流路径，相较于现有技术中的垂直腔面发射激光器的P型DBR层内有且仅有一个氧化层，本申请提供的垂直腔面发射激光器的P型DBR层内形成有多个氧化层，每个氧化层的未氧化区均能够对电流的流向起到引导作用，因此，能够缩短电流由P电极流至MQW层的电流路径，从而降低器件工作的电阻值和临界电流，进而提高器件的反应速度和工作效率。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附
图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0020]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备方法的流程图之一；
[0021]图2为本专利技术实施例提供的垂直腔面发射激光器的制备方法的流程图之二；
[0022]图3为本专利技术实施例提供的垂直腔面发射激光器的制备方法的流程图之三；
[0023]图4为本专利技术实施例提供的垂直腔面发射激光器的制备状态本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垂直腔面发射激光器的制备方法，其特征在于，所述方法包括：在衬底上依次形成N型欧姆接触层、N型DBR层、MQW层和P型DBR层，并进行台面刻蚀至露出所述N型欧姆接触层，其中，所述P型DBR层包括多个交替设置的具有不同折射率的AlGaAs层；对所述P型DBR层进行侧向氧化以使所述P型DBR层的多个所述AlGaAs层分别形成多个氧化层，其中，多个所述氧化层沿层叠方向依次间隔设置，每个所述氧化层均包括未氧化区以及沿所述未氧化区外缘围设的氧化物限制区；在所述N型欧姆接触层和所述P型DBR层上分别沉积形成N电极和P电极，其中，远离所述P电极的所述氧化层的未氧化区的孔径小于所述P电极所形成的光窗的孔径，其他任一所述氧化层的未氧化区的孔径大于或等于所述P电极所形成光窗的孔径。2.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器的制备方法，其特征在于，沿层叠方向，多个所述氧化层的未氧化区的孔径逐渐缩小。3.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器的制备方法，其特征在于，多个所述AlGaAs层的数量大于多个所述氧化层的数量。4.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器的制备方法，其特征在于，每相邻两个所述氧化层之间的间距相等。5.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器的制备方法，其特征在于，所述在衬底上依次形成N型欧姆接触层、N型DBR层、MQW层和P型DBR层，并进行台面刻蚀至露出所述N型欧姆接触层包括：在衬底上依次形成N型欧姆接触层、N型DBR层、MQW层和P型DBR层；在所述P型DBR层上形成SiN
x
膜层，并在所述SiN
x
膜层上刻蚀形成环形限位槽；对所述P型DBR层的与所述环形限位槽对应的区域进行Zn扩散以在所述P型DBR层内形成Zn扩散区；刻...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘德烈，李承远，李佳勋，
申请(专利权)人：深圳市德明利光电有限公司，
类型：发明
国别省市：