一种垂直面射型的激光结构及制作方法技术

本发明专利技术提供了一种垂直面射型的激光结构及制作方法，该垂直面射型的激光结构中，其出光方向为P面出光，散热方向与出光方向相反，以使散热不再通过衬底结构，有助于高效率散热；并且，P电极和N电极位于同侧，通过设置N型焊垫和所述P型焊垫，不再需要电极打线结构，进而极大程度的缩小了封装体积。

A Laser Structure and Fabrication Method for Vertical Surface Shooting

【技术实现步骤摘要】
一种垂直面射型的激光结构及制作方法
本专利技术涉及激光
，更具体地说，涉及一种垂直面射型的激光结构及制作方法。
技术介绍
随着科学技术的不断发展，各种各样的VCSEL结构已广泛应用于人们的日常生活、工作以及工业中，为人们的生活带来了极大的便利。垂直腔面发射激光器(VerticalCavitySurfaceEmittingLaser，VCSEL)有别于LED(LightEmittingDiode，发光二极管)和LD(LaserDiode，激光二极管)等其它光源，具有提交小，圆形输出光斑、单纵模输出、阈值电流小、价格低廉且易集成大面积阵列等优点，被广泛应用于光通信、光互连和光存储等领域。但是，目前的垂直面射型的激光结构散热性能差，且封装体积大。
技术实现思路
有鉴于此，为解决上述问题，本专利技术提供一种垂直面射型的激光结构及制作方法，技术方案如下：一种垂直面射型的激光结构，所述激光结构包括：蚀刻停止层；依次设置在所述蚀刻停止层一侧的N型布拉格反射镜层、主动层、氧化层和P型布拉格反射镜层；贯穿所述P型布拉格反射镜层、所述氧化层和所述主动层的至少一个第一凹槽，以形成至少一个第一台柱结构，其中，位于所述第一台柱结构区域内的所述氧化层的中心区域为未氧化区域；覆盖所述P型布拉格反射镜层以及所述第一凹槽的底部和侧壁的保护层；贯穿位于所述第一台柱结构表面上所述保护层的第二凹槽，以形成第二台柱结构，其中，所述第二台柱结构在垂直于所述蚀刻停止层的方向上覆盖所述未氧化区域；覆盖所述保护层以及所述第二凹槽的底部和侧壁的P型电极，且部分覆盖所述第二台柱结构；覆盖所述P型电极和所述第二台柱结构的透明键合层；设置在所述透明键合层背离所述P型电极一侧的透明载体；贯穿所述蚀刻停止层的第一电极凹槽；填充所述第一电极凹槽的N型电极；与所述N型电极接触的N型焊垫，与所述P型电极接触的P型焊垫，且所述N型焊垫和所述P型焊垫位于同一侧。优选的，所述激光结构还包括：覆盖所述蚀刻停止层、所述N型电极以及所述激光结构侧壁的绝缘层；其中，所述绝缘层上设置有贯穿所述保护层的第一通孔和第二通孔；所述N型焊垫通过所述第一通孔与所述N型电极连接；所述P型焊垫通过所述第二通孔与所述P型电极连接。优选的，所述透明键合层为有机材料透明键合层或无机材料透明键合层。优选的，所述透明载体为玻璃材料透明载体或石英材料透明载体或蓝宝石材料透明载体。一种垂直面射型的激光结构的制作方法，所述制作方法包括：提供衬底，在所述衬底上形成蚀刻停止层；在所述蚀刻停止层的一侧依次生长N型布拉格反射镜层、主动层、氧化层和P型布拉格反射镜层；对所述P型布拉格反射镜层、所述氧化层和所述主动层进行蚀刻，以形成第一凹槽，直至暴露出所述N型布拉格反射镜层，以形成第一台柱结构；对位于所述第一台柱结构区域内的所述氧化层进行氧化处理，且位于所述第一台柱结构区域内的所述氧化层的中心区域为未氧化区域；在所述P型布拉格反射镜层的表面以及所述第一凹槽的底部和侧壁沉积保护层；对位于所述第一台柱结构表面上的所述保护层进行蚀刻，以形成第二凹槽，直至暴露出所述P型布拉格反射镜层，以形成第二台柱结构，其中，所述第二台柱结构在垂直于所述蚀刻停止层的方向上覆盖所述未氧化区域；在所述保护层的表面以及所述第二凹槽的底部和侧壁形成P型电极，且部分覆盖所述第二台柱结构；在所述P型电极的表面以及未覆盖的所述第二台柱结构的表面形成透明键合层；在所述透明键合层背离所述P型电极的一侧键合透明载体，并去除所述衬底；进行蚀刻处理，直至暴露出一侧边缘区域的P型电极；对所述蚀刻停止层进行蚀刻，直至暴露出所述N型布拉格反射镜层，形成第一电极凹槽；在所述第一电极凹槽内填充N型电极；设置N型焊垫和P型焊垫，所述N型焊垫与所述N型电极连接；所述P型焊垫与所述P型电极连接。优选的，在设置N型焊垫和所述P型焊垫之前，所述制作方法还包括：设置绝缘层，所述绝缘层覆盖所述蚀刻停止层、所述N型电极以及所述激光结构的侧壁；对所述绝缘层进行蚀刻处理，形成第一通孔和第二通孔；所述N型焊垫通过所述第一通孔与所述N型电极连接；所述P型焊垫通过所述第二通孔与所述P型电极连接。相较于现有技术，本专利技术实现的有益效果为：该垂直面射型的激光结构中，其出光方向为P面出光，散热方向与出光方向相反，以使散热不再通过衬底结构，有助于高效率散热；并且，P电极和N电极位于同侧，通过设置N型焊垫和所述P型焊垫，不再需要电极打线结构，进而极大程度的缩小了封装体积。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为本专利技术实施例提供的一种垂直面射型的激光结构的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种垂直面射型的激光结构的制作方法的流程示意图；图3-图13为图2所述的制作方法相对应的结构示意图。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。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。参考图1，图1为本专利技术实施例提供的一种垂直面射型的激光结构的结构示意图，所述激光结构包括：蚀刻停止层12；依次设置在所述蚀刻停止层12一侧的N型布拉格反射镜层13、主动层14、氧化层15和P型布拉格反射镜层16；贯穿所述P型布拉格反射镜层16、所述氧化层15和所述主动层14的至少一个第一凹槽，以形成至少一个第一台柱结构，其中，位于所述第一台柱结构区域内的所述氧化层15的中心区域为未氧化区域；覆盖所述P型布拉格反射镜层16以及所述第一凹槽的底部和侧壁的保护层19；贯穿位于所述第一台柱结构表面上所述保护层19的第二凹槽，以形成第二台柱结构，其中，所述第二台柱结构在垂直于所述蚀刻停止层12的方向上覆盖所述未氧化区域；覆盖所述保护层19以及所述第二凹槽的底部和侧壁的P型电极20，且部分覆盖所述第二台柱结构；覆盖所述P型电极20和所述第二台柱结构的透明键合层21；设置在所述透明键合层21背离所述P型电极20一侧的透明载体22；贯穿所述蚀刻停止层12的第一电极凹槽；填充所述第一电极凹槽的N型电极24；与所述N型电极24接触的N型焊垫26，与所述P型电极20接触的P型焊垫27，且所述N型焊垫26和所述P型焊垫27位于同一侧。在该实施例中，该垂直面射型的激光结构中，其出光方向为P面出光，其外延结构可与传统垂直型激光结构共用，在不需要调整结构的基础上使散热方向与出光方向相反，以使散热不再通过衬底结构，有助于高效率散热；并且，P电极和N电极位于同侧，通过设置N型焊垫和所述P型焊垫，不再需要电极打线结构，进而极大程度的缩小了封装体积。进一步的，如图1所示，所述激光结构还包括：覆盖所述蚀刻停止层12、所述N型电极24以及所述激光结构侧壁的绝缘层25；其中，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种垂直面射型的激光结构，其特征在于，所述激光结构包括：蚀刻停止层；依次设置在所述蚀刻停止层一侧的N型布拉格反射镜层、主动层、氧化层和P型布拉格反射镜层；贯穿所述P型布拉格反射镜层、所述氧化层和所述主动层的至少一个第一凹槽，以形成至少一个第一台柱结构，其中，位于所述第一台柱结构区域内的所述氧化层的中心区域为未氧化区域；覆盖所述P型布拉格反射镜层以及所述第一凹槽的底部和侧壁的保护层；贯穿位于所述第一台柱结构表面上所述保护层的第二凹槽，以形成第二台柱结构，其中，所述第二台柱结构在垂直于所述蚀刻停止层的方向上覆盖所述未氧化区域；覆盖所述保护层以及所述第二凹槽的底部和侧壁的P型电极，且部分覆盖所述第二台柱结构；覆盖所述P型电极和所述第二台柱结构的透明键合层；设置在所述透明键合层背离所述P型电极一侧的透明载体；贯穿所述蚀刻停止层的第一电极凹槽；填充所述第一电极凹槽的N型电极；与所述N型电极接触的N型焊垫，与所述P型电极接触的P型焊垫，且所述N型焊垫和所述P型焊垫位于同一侧。

【技术特征摘要】
1.一种垂直面射型的激光结构，其特征在于，所述激光结构包括：蚀刻停止层；依次设置在所述蚀刻停止层一侧的N型布拉格反射镜层、主动层、氧化层和P型布拉格反射镜层；贯穿所述P型布拉格反射镜层、所述氧化层和所述主动层的至少一个第一凹槽，以形成至少一个第一台柱结构，其中，位于所述第一台柱结构区域内的所述氧化层的中心区域为未氧化区域；覆盖所述P型布拉格反射镜层以及所述第一凹槽的底部和侧壁的保护层；贯穿位于所述第一台柱结构表面上所述保护层的第二凹槽，以形成第二台柱结构，其中，所述第二台柱结构在垂直于所述蚀刻停止层的方向上覆盖所述未氧化区域；覆盖所述保护层以及所述第二凹槽的底部和侧壁的P型电极，且部分覆盖所述第二台柱结构；覆盖所述P型电极和所述第二台柱结构的透明键合层；设置在所述透明键合层背离所述P型电极一侧的透明载体；贯穿所述蚀刻停止层的第一电极凹槽；填充所述第一电极凹槽的N型电极；与所述N型电极接触的N型焊垫，与所述P型电极接触的P型焊垫，且所述N型焊垫和所述P型焊垫位于同一侧。2.根据权利要求1所述的激光结构，其特征在于，所述激光结构还包括：覆盖所述蚀刻停止层、所述N型电极以及所述激光结构侧壁的绝缘层；其中，所述绝缘层上设置有贯穿所述保护层的第一通孔和第二通孔；所述N型焊垫通过所述第一通孔与所述N型电极连接；所述P型焊垫通过所述第二通孔与所述P型电极连接。3.根据权利要求1所述的激光结构，其特征在于，所述透明键合层为有机材料透明键合层或无机材料透明键合层。4.根据权利要求1所述的激光结构，其特征在于，所述透明载体为玻璃材料透明载体或石英材料透明载体或蓝宝石材料透明载体。5.一种垂直面射型的激光结构的制作方法，其特征在于，所述制作...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭钰仁，
申请(专利权)人：厦门乾照半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35