一种垂直腔面发射激光器制造技术

本申请提供一种垂直腔面发射激光器，涉及激光器技术领域，包括衬底以及依次层叠于衬底上的底部布拉格反射镜、有源层、具有第一电流限制孔的第一氧化层、顶部布拉格反射镜和具有第二电流限制孔的复合型氧化层，第二电流限制孔的孔径沿有源层至第一氧化层的方向逐渐减小，且第一电流限制孔和第二电流限制孔在层叠方向对应。通过使得第二电流限制孔沿出光方向的孔径逐渐减小，并配合第一氧化层的第一电流限制孔的共同作用，可以有效提高电流的局限效果，使得电流分布的更加均匀，并且还能够增加共振腔内的损失，以便于达成模态局限的效果，形成单模模态，从而使得出射的光束能够形成理想的高斯光束。想的高斯光束。想的高斯光束。

【技术实现步骤摘要】
一种垂直腔面发射激光器


[0001]本申请涉及激光器
，具体而言，涉及一种垂直腔面发射激光器。

技术介绍

[0002]垂直腔面发射激光器(Vertical
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Cavity Surface
‑
Emitting Laser，VCSEL)是一种出光方向垂直与谐振腔表面的激光器，具有阈值电流小，发散角小且光斑呈现圆形对称性，易二维集成等优点，目前被广泛应用于光互连、光存储、光通信等领域。
[0003]现有VCSEL器件中通常会设置单层氧化层从而对电流进行限制，使得电流能够较为集中的通过氧化限制层的电流限制孔注入到有源层，从而提高出光质量，但是现有VCSEL器件的出光形式通常为多模态，依然存在质量不高的问题。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种垂直腔面发射激光器，以解决现有VCSEL器件的出光质量不高的问题。
[0005]为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
[0006]本申请实施例的一方面，提供一种垂直腔面发射激光器，包括衬底以及依次层叠于衬底上的底部布拉格反射镜、有源层、具有第一电流限制孔的第一氧化层、顶部布拉格反射镜和具有第二电流限制孔的复合型氧化层，第二电流限制孔的孔径沿有源层至第一氧化层的方向逐渐减小，且第一电流限制孔和第二电流限制孔在层叠方向对应。
[0007]可选的，复合型氧化层包括多个依次层叠设置于顶部布拉格反射镜上的第二氧化层，每个第二氧化层均具有子电流限制孔，多个第二氧化层的子电流限制孔的孔径沿有源层至第一氧化层的方向逐渐减小，多个第二氧化层的子电流限制孔沿层叠方向正对应以形成第二电流限制孔。
[0008]可选的，第二电流限制孔靠近第一氧化层一侧的孔径与第一电流限制孔的孔径相等。
[0009]可选的，第一电流限制孔与第二电流限制孔在层叠方向上正对应。
[0010]可选的，在底部布拉格反射镜和有源层之间还设置有第一缓冲层，在有源层和第一氧化层之间还设置有第二缓冲层。
[0011]可选的，在复合型氧化层背离顶部布拉格反射镜的一侧设置有接触层。
[0012]可选的，底部布拉格反射镜和有源层形成台阶结构。
[0013]可选的，在接触层背离复合型氧化层的一侧设置有第一电极，在底部布拉格反射镜靠近有源层的台面上设置有第二电极。
[0014]可选的，第一电极为P型电极，第二电极为N型电极。
[0015]可选的，第一电极为环状电极。
[0016]本申请的有益效果包括：
[0017]本申请提供了一种垂直腔面发射激光器，包括衬底以及依次层叠于衬底上的底部
布拉格反射镜、有源层、具有第一电流限制孔的第一氧化层、顶部布拉格反射镜和具有第二电流限制孔的复合型氧化层，第二电流限制孔的孔径沿有源层至第一氧化层的方向逐渐减小，且第一电流限制孔和第二电流限制孔在层叠方向对应。通过使得第二电流限制孔沿出光方向的孔径逐渐减小，并配合第一氧化层的第一电流限制孔的共同作用，可以有效提高电流的局限效果，使得电流分布的更加均匀，并且还能够增加共振腔内的损失，以便于达成模态局限的效果，形成单模模态，从而使得出射的光束能够形成理想的高斯光束。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的某些实施例，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。
[0019]图1为本申请实施例提供的一种垂直腔面发射激光器的结构示意图之一；
[0020]图2为本申请实施例提供的一种垂直腔面发射激光器的结构示意图之二；
[0021]图3为本申请实施例提供的一种垂直腔面发射激光器的结构示意图之三；
[0022]图4为本申请实施例提供的一种复合型氧化层的结构示意图。
[0023]图标：110
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衬底；120
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底部布拉格反射镜；130
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第一缓冲层；140
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有源层；150
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第二缓冲层；160
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第一氧化层；170
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第三缓冲层；180
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顶部布拉格反射镜；190
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复合型氧化层；191
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氧化层一；192
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氧化层二；193
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氧化层三；200
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接触层；210
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第一电极；220
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第二电极；230
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第一电流限制孔；240
‑
第二电流限制孔。
具体实施方式
[0024]下文陈述的实施方式表示使得本领域技术人员能够实践所述实施方式所必需的信息，并且示出了实践所述实施方式的最佳模式。在参照附图阅读以下描述之后，本领域技术人员将了解本公开的概念，并且将认识到本文中未具体提出的这些概念的应用。应理解，这些概念和应用属于本公开和随附权利要求的范围内。
[0025]应当理解，虽然术语第一、第二等可以在本文中用于描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一元件可称为第二元件，并且类似地，第二元件可称为第一元件。如本文所使用，术语“和/或”包括相关联的所列项中的一个或多个的任何和所有组合。
[0026]应当理解，当一个元件(诸如层、区域或衬底)被称为“在另一个元件上”或“延伸到另一个元件上”时，其可以直接在另一个元件上或直接延伸到另一个元件上，或者也可以存在介于中间的元件。相反，当一个元件被称为“直接在另一个元件上”或“直接延伸到另一个元件上”时，不存在介于中间的元件。同样，应当理解，当元件(诸如层、区域或衬底)被称为“在另一个元件之上”或“在另一个元件之上延伸”时，其可以直接在另一个元件之上或直接在另一个元件之上延伸，或者也可以存在介于中间的元件。相反，当一个元件被称为“直接在另一个元件之上”或“直接在另一个元件之上延伸”时，不存在介于中间的元件。还应当理解，当一个元件被称为“连接”或“耦接”到另一个元件时，其可以直接连接或耦接到另一个元件，或者可以存在介于中间的元件。相反，当一个元件被称为“直接连接”或“直接耦接”到
另一个元件时，不存在介于中间的元件。
[0027]诸如“在
…
下方”或“在
…
上方”或“上部”或“下部”或“水平”或“垂直”的相关术语在本文中可用来描述一个元件、层或区域与另一个元件、层或区域的关系，如图中所示出。应当理解，这些术语和上文所论述的那些术语意图涵盖装置的除图中所描绘的取向之外的不同取向。
[0028]本文中使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的，而且并不意本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垂直腔面发射激光器，其特征在于，包括衬底以及依次层叠于所述衬底上的底部布拉格反射镜、有源层、具有第一电流限制孔的第一氧化层、顶部布拉格反射镜和具有第二电流限制孔的复合型氧化层，所述第二电流限制孔的孔径沿所述有源层至所述第一氧化层的方向逐渐减小，且所述第一电流限制孔和所述第二电流限制孔在层叠方向对应。2.如权利要求1所述的垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述复合型氧化层包括多个依次层叠设置于所述顶部布拉格反射镜上的第二氧化层，每个所述第二氧化层均具有子电流限制孔，多个所述第二氧化层的子电流限制孔的孔径沿所述有源层至所述第一氧化层的方向逐渐减小，多个所述第二氧化层的子电流限制孔沿所述层叠方向正对应以形成所述第二电流限制孔。3.如权利要求1或2所述的垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述第二电流限制孔靠近所述第一氧化层一侧的孔径与所述第一电流限制孔的孔径相等。4.如权利要求1或2所述的垂直腔面发射激光器，...

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