一种平面结构的VCSEL芯片及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种平面结构的VCSEL芯片及其制作方法，在VCSEL芯片的欧姆接触层一侧，形成有主氧化孔和辅助氧化孔，进而通过主氧化孔和辅助氧化孔能够对限制层进行氧化处理，形成对应导电区为导电结构层和其余部分区为氧化结构层的限制层，以通过氧化结构层达到限制电流的目的，而使得电流自导电结构层处流过，该制作方法工艺简单，且生产成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种平面结构的VCSEL芯片及其制作方法
本专利技术涉及半导体
，更为具体的说，涉及一种平面结构的VCSEL芯片及其制作方法。
技术介绍
垂直腔面发射激光器(VerticalCavitySurfaceEmittingLaser)芯片，又称VCSEL芯片，是以砷化镓半导体材料为基础的激光发射芯片，具有体积小、圆形输出光斑、单纵模输出、阈值电流小、价格低廉、易集成为大面积阵列等优点，广泛应用与光通信、光互连、光存储等领域。目前VCSEL芯片主要有台柱结构和平面结构两种工艺制程方式，其中，平面结构VCSEL芯片利于各出光管相互集成，节约空间，在阵列VCSEL芯片的制作上有一定优势。但是，现有的平面结构VCSEL芯片的制作工艺大多采用离子注入的方法限制电流，而使得现有平面结构VCSEL芯片的制作难度大，且生产成本较高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种平面结构的VCSEL芯片及其制作方法，VCSEL芯片形成有主氧化孔和辅助氧化孔，进而通过主氧化孔和辅助氧化孔对限制层进行氧化处理，形成对应导电区为导电结构层和其余部分区为氧化结构层的限制层，通过氧化结构层达到限制电流的目的，该制作方法工艺简单，且生产成本低。为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案如下：一种平面结构的VCSEL芯片，包括：衬底；位于所述衬底一表面上的第一半导体多层膜反射镜；位于所述第一半导体多层膜反射镜背离所述衬底一侧的有源层；位于所述有源层背离所述衬底一侧的第二半导体多层膜反射镜，其中，所述第二半导体多层膜反射镜包括有一限制层，所述限制层划分有至少一个导电区，所述限制层在所述导电区为导电结构层，且所述限制层在其余部分区为氧化结构层；位于所述第二半导体多层膜反射镜背离所述衬底一侧的欧姆接触层，其中，在所述欧姆接触层一侧，环绕所述导电区设置有多个主氧化孔，且位于所述多个主氧化孔环绕区域外设置有至少一个辅助氧化孔，所述主氧化孔和所述辅助氧化孔均裸露所述限制层；位于所述欧姆接触层背离所述衬底一侧的保护层，其中，所述保护层覆盖所述欧姆接触层背离所述衬底一侧表面，及所述保护层覆盖所述主氧化孔和所述辅助氧化孔的侧壁和底面，且所述保护层对应所述导电区处为镂空；以及，位于所述衬底背离所述第一半导体多层膜反射镜一侧的背面电极，及位于所述保护层背离所述衬底一侧的正面电极，所述正面电极与所述欧姆接触层电连接，且所述正面电极对应所述导电区处为镂空。可选的，所述主氧化孔和所述辅助氧化孔均延伸至所述限制层内预设厚度。可选的，所述主氧化孔和所述辅助氧化孔均透过所述限制层。可选的，所述保护层对应所述导电区处的镂空的尺寸大于所述正面电极对应所述导电区处的镂空的尺寸、且呈环形区域；其中，所述正面电极在所述环形区域与所述欧姆接触层相接触而实现电连接。可选的，所述第一半导体多层膜反射镜为N型多层膜反射镜；及，所述第二半导体多层膜反射镜为P型多层膜反射镜。可选的，所述第一半导体多层膜反射镜和所述第二半导体多层膜反射镜均为分布式布拉格反射镜。可选的，所述平面结构的VCSEL芯片包括多个导电区，且所述多个导电区为第一导电区至第N导电区，N为不小于2的整数。可选的，至少一对相邻所述导电区之间设置有一所述辅助氧化孔。相应的，本专利技术还提供了一种平面结构的VCSEL芯片的制作方法，包括：在衬底上依次叠加生长第一半导体多层膜反射镜、有源层、第二半导体多层膜反射镜和欧姆接触层，其中，所述第二半导体多层膜反射镜包括有一限制层；在所述欧姆接触层一侧，且在至少一处刻蚀呈环形分布的多个主氧化孔，且位于所述多个主氧化孔的环绕区域外形成至少一个辅助氧化孔，所述主氧化孔和所述辅助氧化孔均裸露所述限制层；通过所述主氧化孔和所述辅助氧化孔对所述限制层进行氧化处理，使所述限制层在所述多个主氧化孔的环绕区域内的导电区未被氧化为导电结构层，且所述限制层在其余部分区被氧化为氧化结构层；在所述欧姆接触层背离所述衬底一侧生长保护层，其中，所述保护层覆盖所述欧姆接触层背离所述衬底一侧表面，及所述保护层覆盖所述主氧化孔和所述辅助氧化孔的侧壁和底面，且所述保护层对应所述导电区处为镂空；在所述衬底背离所述第一半导体多层膜反射镜一侧形成背面电极，及位于所述保护层背离所述衬底一侧形成正面电极，所述正面电极与所述欧姆接触层电连接，且所述正面电极对应所述导电区处为镂空。可选的，通过所述主氧化孔和所述辅助氧化孔对所述限制层进行氧化处理，包括：采用湿法氧化工艺，通过所述主氧化孔和所述辅助氧化孔对所述限制层进行氧化处理。相较于现有技术，本专利技术提供的技术方案至少具有以下优点：本专利技术提供了一种平面结构的VCSEL芯片及其制作方法，在VCSEL芯片的欧姆接触层一侧，形成有主氧化孔和辅助氧化孔，进而通过主氧化孔和辅助氧化孔能够对限制层进行氧化处理，形成对应导电区为导电结构层和其余部分区为氧化结构层的限制层，以通过氧化结构层达到限制电流的目的，而使得电流自导电结构层处流过，该制作方法工艺简单，且生产成本低。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本申请实施例提供的一种平面结构的VCSEL芯片的结构示意图；图2为本申请实施例提供的一种平面结构的VCSEL芯片的制作方法的流程图；图3a至图3e为图2中各步骤相应的结构示意图；图4为本申请实施例提供的一种平面结构的VCSEL芯片的俯视图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。正如
技术介绍
所述，垂直腔面发射激光器(VerticalCavitySurfaceEmittingLaser)芯片，又称VCSEL芯片，是以砷化镓半导体材料为基础的激光发射芯片，具有体积小、圆形输出光斑、单纵模输出、阈值电流小、价格低廉、易集成为大面积阵列等优点，广泛应用与光通信、光互连、光存储等领域。目前VCSEL芯片主要有台柱结构和平面结构两种工艺制程方式，其中，平面结构VCSEL芯片利于各出光管相互集成，节约空间，在阵列VCSEL芯片的制作上有一定优势。但是，现有的平面结构VCSEL芯片的制作工艺大多采用离子注入的方法限制电流，而使得现有平面结构VCSEL芯片的制作难度大，且生产成本较高。基于此，本申请实施例提供了一种平面结构的VCSEL芯片及其制作方法，VCSEL芯片形成有主氧化孔和辅助氧化孔，进而通过主氧化孔和辅助氧化孔对限制层进行氧化处理，形成对应导电区为导电结构层和其余部分区为氧化结构层的限制层，通过氧化结构层达到限制电流的目的，而使得电流自导电结构层处流过，该制作方法工艺简单，且生产成本低。为实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下，具体结合图1至图4对本申请实施例提供的技术方案进行详细的描述。参考图1所示，为本申请实施例提供的一种平面结构的VCSEL芯片的结构示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种平面结构的VCSEL芯片，其特征在于，包括：衬底；位于所述衬底一表面上的第一半导体多层膜反射镜；位于所述第一半导体多层膜反射镜背离所述衬底一侧的有源层；位于所述有源层背离所述衬底一侧的第二半导体多层膜反射镜，其中，所述第二半导体多层膜反射镜包括有一限制层，所述限制层划分有至少一个导电区，所述限制层在所述导电区为导电结构层，且所述限制层在其余部分区为氧化结构层；位于所述第二半导体多层膜反射镜背离所述衬底一侧的欧姆接触层，其中，在所述欧姆接触层一侧，环绕所述导电区设置有多个主氧化孔，且位于所述多个主氧化孔环绕区域外设置有至少一个辅助氧化孔，所述主氧化孔和所述辅助氧化孔均裸露所述限制层；位于所述欧姆接触层背离所述衬底一侧的保护层，其中，所述保护层覆盖所述欧姆接触层背离所述衬底一侧表面，及所述保护层覆盖所述主氧化孔和所述辅助氧化孔的侧壁和底面，且所述保护层对应所述导电区处为镂空；以及，位于所述衬底背离所述第一半导体多层膜反射镜一侧的背面电极，及位于所述保护层背离所述衬底一侧的正面电极，所述正面电极与所述欧姆接触层电连接，且所述正面电极对应所述导电区处为镂空。

【技术特征摘要】
1.一种平面结构的VCSEL芯片，其特征在于，包括：衬底；位于所述衬底一表面上的第一半导体多层膜反射镜；位于所述第一半导体多层膜反射镜背离所述衬底一侧的有源层；位于所述有源层背离所述衬底一侧的第二半导体多层膜反射镜，其中，所述第二半导体多层膜反射镜包括有一限制层，所述限制层划分有至少一个导电区，所述限制层在所述导电区为导电结构层，且所述限制层在其余部分区为氧化结构层；位于所述第二半导体多层膜反射镜背离所述衬底一侧的欧姆接触层，其中，在所述欧姆接触层一侧，环绕所述导电区设置有多个主氧化孔，且位于所述多个主氧化孔环绕区域外设置有至少一个辅助氧化孔，所述主氧化孔和所述辅助氧化孔均裸露所述限制层；位于所述欧姆接触层背离所述衬底一侧的保护层，其中，所述保护层覆盖所述欧姆接触层背离所述衬底一侧表面，及所述保护层覆盖所述主氧化孔和所述辅助氧化孔的侧壁和底面，且所述保护层对应所述导电区处为镂空；以及，位于所述衬底背离所述第一半导体多层膜反射镜一侧的背面电极，及位于所述保护层背离所述衬底一侧的正面电极，所述正面电极与所述欧姆接触层电连接，且所述正面电极对应所述导电区处为镂空。2.根据权利要求1所述的平面结构的VCSEL芯片，其特征在于，所述主氧化孔和所述辅助氧化孔均延伸至所述限制层内预设厚度。3.根据权利要求1所述的平面结构的VCSEL芯片，其特征在于，所述主氧化孔和所述辅助氧化孔均透过所述限制层。4.根据权利要求1所述的平面结构的VCSEL芯片，其特征在于，所述保护层对应所述导电区处的镂空的尺寸大于所述正面电极对应所述导电区处的镂空的尺寸、且呈环形区域；其中，所述正面电极在所述环形区域与所述欧姆接触层相接触而实现电连接。5.根据权利要求1所述的平面结构的VCSEL芯片，其特征在于，所述第一半导体多层膜反射镜为N型多层膜反射镜；及，所述第二半导体多层膜反射镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵炆兼，贾钊，郭冠军，曹广亮，彭钰仁，
申请(专利权)人：扬州乾照光电有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32