一种高频垂直腔面发射激光器芯片及激光器制造技术

本申请实施例提供了一种高频垂直腔面发射激光器芯片及激光器，其中，该高频垂直腔面发射激光器芯片包括：衬底、依次形成于衬底上的N型层、发光层、电流限制层、P型层和P型电极层，衬底背面形成有N型电极层；N型层和P型层均包括多层反射层；发光层、电流限制层和P型层暴露N型层的边缘区域；N型层暴露所述衬底的边缘区域；N型层边缘设置有连通N型层的多层反射层的导电层；电流限制层包括电流注入区域和绝缘区域；P型层包括与绝缘区域对应的暴露区域，暴露区域暴露P型层中的底层的反射层；P型电极层覆盖包括暴露区域的P型层，P型电极层包括与电流注入区域对应的出光孔。本申请实施例提高了垂直腔面发射激光器芯片的高频敏感性。

【技术实现步骤摘要】
一种高频垂直腔面发射激光器芯片及激光器
本申请涉及半导体
，具体而言，涉及一种高频垂直腔面发射激光器芯片及激光器。
技术介绍
VCSEL，全名为垂直腔面发射激光器(VerticalCavitySurfaceEmittingLaser)，以砷化镓半导体材料为基础研制，有别于LED(发光二极管)和LD(LaserDiode，激光二极管)等其他光源，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。VCSEL芯片中，为了增加发光层的出光率，芯片中的N型层和P型层一般选择分布式布拉格反射镜结构，分布式布拉格反射镜结构包括多个反射层，当芯片中注入高频电流时，布拉格反射镜结构中的多个反射层之间会产生电容效应，致使VCSEL芯片的高频敏感性较差。综上，现有技术中VCSEL芯片在通高频电流时，高频敏感性较差。
技术实现思路
有鉴于此，本申请的目的在于提供了一种高频垂直腔面发射激光器芯片及激光器，以提高垂直腔面发射激光器芯片的高频敏感性。第一方面，本申请实施例提供了一种高频垂直腔面发射激光器芯片，包括：衬底、依次形成于所述衬底上的N型层、发光层、电流限制层、P型层和P型电极层，所述衬底背面形成有N型电极层；所述N型层和所述P型层均包括多层反射层；所述发光层、所述电流限制层和所述P型层暴露所述N型层的边缘区域；所述N型层暴露所述衬底的边缘区域；所述N型层边缘设置有连通所述N型层的多层反射层的导电层；所述电流限制层包括电流注入区域和绝缘区域；所述P型层包括与所述绝缘区域对应的暴露区域，所述暴露区域暴露所述P型层中的底层的反射层；所述P型电极层覆盖包括所述暴露区域的P型层，所述P型电极层包括与所述电流注入区域对应的出光孔。结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，所述P型层还包括设置于多层反射层之上的欧姆接触层。结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，所述P型层的多层反射层构成P型分布式布拉格反射镜结构，所述N型层的多层反射层构成N型分布式布拉格反射镜结构。结合第一方面的第二种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，所述P型分布式布拉格反射镜结构包括多层交替的砷化铝层和砷化铝镓层。结合第一方面的第二种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，所述N型分布式布拉格反射镜结构包括多层交替的砷化铝层和砷化铝镓层。结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，所述电流注入区域为圆孔区域。结合第一方面的第五种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，所述圆孔区域的直径范围为5-15um。第二方面，本申请实施例提供了一种高频垂直腔面发射激光器芯片，包括：衬底、依次形成于所述衬底上的N型层、发光层、电流限制层、P型层和P型电极层，所述衬底背面形成有N型电极层；所述N型层和所述P型层均包括多层反射层；所述电流限制层包括电流注入区域和绝缘区域；所述P型层包括与所述绝缘区域对应的暴露区域，所述暴露区域暴露所述P型层中的底层的反射层；所述P型电极层覆盖包括所述暴露区域的P型层，所述P型电极层包括与所述电流注入区域对应的出光孔。第三方面，本申请实施例提供了一种高频垂直腔面发射激光器芯片，包括：衬底、依次形成于所述衬底上的N型层、发光层、电流限制层、P型层和P型电极层，所述衬底背面形成有N型电极层；所述N型层和所述P型层均包括多层反射层；所述发光层、所述电流限制层和所述P型层暴露所述N型层的边缘区域；所述N型层的暴露所述衬底的边缘区域；所述N型层边缘设置有连通所述N型层的多层反射层的导电层；所述电流限制层包括电流注入区域和绝缘区域；所述P型电极层包括与所述电流注入区域对应的出光孔。第四方面，本申请实施例提供了一种激光器，包括第一方面至第一方面的第六种可能的实施方式、第二方面和第三方面中的任一所述的高频垂直腔面发射激光器芯片。与现有技术相比，本申请实施例提供的一种高频垂直腔面发射激光器芯片，包括：衬底、依次形成于衬底上的N型层、发光层、电流限制层、P型层和P型电极层，衬底背面形成有N型电极层；N型层和P型层均包括多层反射层；发光层、电流限制层和P型层暴露N型层的边缘区域；N型层的暴露衬底的边缘区域；N型层边缘设置有连通N型层的多层反射层的导电层；电流限制层包括电流注入区域和绝缘区域；P型层包括与绝缘区域对应的暴露区域，暴露区域暴露P型层中的底层的反射层；P型电极层覆盖包括暴露区域的P型层，P型电极层包括与电流注入区域对应的出光孔。可见，本申请给出的高频垂直腔面发射激光器芯片中，P型层和N型层中的多层反射层被导电材料连通，这样高频垂直腔面发射激光器芯片在通电后，P型层和N型层中的相邻反射层之间不会再出现电容效应，从而提高了垂直腔面发射激光器芯片的高频敏感性。为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明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。图1a示出了本申请实施例所提供的第一种高频垂直腔面发射激光器芯片的切面结构示意图；图1b示出了本申请实施例所提供的第一种高频垂直腔面发射激光器芯片的俯视图结构示意图；图2示出了本申请实施例所提供的第一种高频垂直腔面发射激光器芯片对应的制备过程结构图之一；图3示出了本申请实施例所提供的第一种高频垂直腔面发射激光器芯片对应的制备过程结构图之二；图4示出了本申请实施例所提供的第一种高频垂直腔面发射激光器芯片对应的制备过程结构图之三；图5示出了本申请实施例所提供的第二种高频垂直腔面发射激光器芯片结构示意图；图6示出了申请实施例所提供的第三种高频垂直腔面发射激光器芯片结构示意图。图标：11-衬底；12-N型层；13-发光层；14-电流限制层；15-P型层；16-P型电极层；17-N型电极层；18-导电层；141-电流注入区域；142-绝缘区域；151-暴露区域；152-欧姆接触层；161-出光孔。具体实施方式为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。本申请实施例提供了一种高频垂直腔面发射激光器芯片，如图1a所示，为高频垂直腔面发射激光器芯片的切面示意图，图1b为该高频垂直腔面发射激光器芯片的俯视图，包括：衬底11、依次形成于衬底11上的N型层12、发光层13、电流限制层14、P本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高频垂直腔面发射激光器芯片，其特征在于，包括：衬底、依次形成于所述衬底上的N型层、发光层、电流限制层、P型层和P型电极层，所述衬底背面形成有N型电极层；所述N型层和所述P型层均包括多层反射层；所述发光层、所述电流限制层和所述P型层暴露所述N型层的边缘区域；所述N型层暴露所述衬底的边缘区域；所述N型层边缘设置有连通所述N型层的多层反射层的导电层；所述电流限制层包括电流注入区域和绝缘区域；所述P型层包括与所述绝缘区域对应的暴露区域，所述暴露区域暴露所述P型层中的底层的反射层；所述P型电极层覆盖包括所述暴露区域的P型层，所述P型电极层包括与所述电流注入区域对应的出光孔。

【技术特征摘要】
1.一种高频垂直腔面发射激光器芯片，其特征在于，包括：衬底、依次形成于所述衬底上的N型层、发光层、电流限制层、P型层和P型电极层，所述衬底背面形成有N型电极层；所述N型层和所述P型层均包括多层反射层；所述发光层、所述电流限制层和所述P型层暴露所述N型层的边缘区域；所述N型层暴露所述衬底的边缘区域；所述N型层边缘设置有连通所述N型层的多层反射层的导电层；所述电流限制层包括电流注入区域和绝缘区域；所述P型层包括与所述绝缘区域对应的暴露区域，所述暴露区域暴露所述P型层中的底层的反射层；所述P型电极层覆盖包括所述暴露区域的P型层，所述P型电极层包括与所述电流注入区域对应的出光孔。2.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述P型层还包括设置于多层反射层之上的欧姆接触层。3.根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述P型层的多层反射层构成P型分布式布拉格反射镜结构；所述N型层的多层反射层构成N型分布式布拉格反射镜结构。4.根据权利要求3所述的芯片，其特征在于，所述P型分布式布拉格反射镜结构包括多层交替的砷化铝层和砷化铝镓层。5.根据权利要求3所述的芯片，其特征在于，所述N型分布式布拉格反射镜结构包括多层交替的砷化铝层和砷化铝镓层。6.根据权利要求1所述的芯片，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭钰仁，贾钊，许晏铭，洪来荣，陈为民，陈进顺，翁妹芝，张坤铭，朱鸿根，
申请(专利权)人：厦门乾照半导体科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建,35