具有多个电流局限层的垂直共振腔表面放射激光二极管（VCSEL）制造技术

本发明专利技术涉及一种具有多个电流局限层的垂直共振腔表面放射激光二极管(VCSEL)，即具有多个电流局限层的VCSEL，两主动层之间一般需设置穿隧接面层而让电流从一主动层流入另一主动层，但穿隧接面层会导致电流在一主动层的发散情形变得严重，导致另一主动层中的电流难以局限于所需区域，因此在两主动层之间提供具有载子与光局限功能的电流局限层，以使在电流局限层之上及/或之下的主动层的载子或光的局限效果能获得增进，有助于提高VCSEL的光电特性，与现有的VCSEL相比，具有多个电流局限层的VCSEL能明显提升VCSEL的光功率、斜效率与功率转换效率。

【技术实现步骤摘要】
具有多个电流局限层的垂直共振腔表面放射激光二极管(VCSEL)
一种具有多个电流局限层的垂直共振腔表面放射激光二极管，尤其是一种在主动区内具有电流局限层的垂直共振腔表面放射激光二极管，其中主动区包含多主动层。
技术介绍
激光光源如垂直共振腔表面放射激光二极管(VCSEL)现在普遍作为3D感测或光通讯的光源，而如果VCSEL的出光功率与功率转换效率(PowerConversionEfficicency,PCE)能进一步提高，在原有的3D感测或光通讯的光源应用上，能更加省电或缩小芯片面积以降低成本，此外VCSEL的应用上还能扩展至光达(lightdetectionandranging,LiDAR)、虚拟实境(VirtualReality,VR)、扩增实境(AugmentedReality,AR)、dTOF(DirectTime-of-Flight)传感器或其他应用领域。VCSEL主要特征在于可以大致上以垂直其芯片表面的方式发出光线。VCSEL通常可通过有机金属化学气相沉积(MOCVD)或分子束磊晶(MBE)等磊晶成长方法在基板上形成具有多层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种垂直共振腔表面放射激光二极管，其特征在于，包含：/n一多层结构，位于一基板之上，该多层结构包含：/n一主动区，包含多个主动层，两主动层之间具有一穿隧接面层；以及/n多个电流局限层，至少包含一第一电流局限层与一第二电流局限层，该第一电流局限层至少具有一第一通孔，该第二电流局限层至少具有一第二通孔，该第一通孔与该第二通孔是各电流局限层的未绝缘部分，该第一通孔与该第二通孔的其中一个位于该主动区之外，该第一通孔与该第二通孔中的其中另一个位于该主动区之内，该穿隧接面层是介于该第一通孔与该二通孔之间。/n

【技术特征摘要】
20190621 TW 1081218531.一种垂直共振腔表面放射激光二极管，其特征在于，包含：
一多层结构，位于一基板之上，该多层结构包含：
一主动区，包含多个主动层，两主动层之间具有一穿隧接面层；以及
多个电流局限层，至少包含一第一电流局限层与一第二电流局限层，该第一电流局限层至少具有一第一通孔，该第二电流局限层至少具有一第二通孔，该第一通孔与该第二通孔是各电流局限层的未绝缘部分，该第一通孔与该第二通孔的其中一个位于该主动区之外，该第一通孔与该第二通孔中的其中另一个位于该主动区之内，该穿隧接面层是介于该第一通孔与该二通孔之间。


2.如权利要求1所述的垂直共振腔表面放射激光二极管，其特征在于，该两电流局限层的绝缘处理是通过氧化处理、离子布植处理或蚀刻处理而形成。


3.如权利要求1所述的垂直共振腔表面放射激光二极管，其特征在于，该第一电流局限层及/或该第二电流局限层选自由AlGaAs、AlGaAsP、AlAs、AlAsP、AlAsSb及AlAsBi所组成的群组。


4.如权利要求1所述的垂直共振腔表面放射激光二极管，其特征在于，该第一电流局限层与该第二电流局限层中的其中一个位于该主动区之上或之下，该第一电流局限层与该第二电流局限层中的其中另一个位于该主动区之内。


5.如权利要求1所述的垂直共振腔表面放射激光二极管，其特征在于，该第一通孔的通孔面积不相等于该第二通孔的通孔面积。


6.如权利要求5所述的垂直共振腔表面放射激光二极管，其特征在于，该第一通孔与该第二通孔两者间的通孔面积比值约在0.2～5之间。


7.如权利要求5所述的垂直共振腔表面放射激光二极管，其特征在于，该第一通孔与该第二通孔两者间的通孔面积比值约在0.3～3.3之间。


8.如权利要求5所述的垂直共振腔表面放射激光二极管，其特征在于，该第一通孔与该第二通孔两者间的通孔面积比值约在0.5～2之间。


9.如权利要求1所述的垂直共振腔表面放射激光二极管，其特征在于，该第一通孔的通孔面积大致相等于该第二通孔的通孔面积。


10.如权利要求9所述的垂直共振腔表面放射激光二极管，其特征在于，该第一通孔与该第二通孔两者的通孔面积不小于30微米平方。


11.如权利要求9所述的垂直共振腔表面放射激光二极管，其特征在于，该第一通孔与该第二通孔两者的通孔面积不小于40微米平方。


12.如权利要求9所述的垂直共振腔表面放射激光二极管，其特征在于，该第一通孔与该第二通孔两者的通孔面积不小于50微米平方。


13.如权利要求1所述的垂直共振腔表面放射激光二极管，其特征在于，该VCSEL为正面出光型VCSEL或背面出光型VCSEL。


14.一种垂直共振腔表面放射激光二极管(VCSEL)，其特征在于，包括：
一多层结构，位于该基板之上，包含：
一主动区，包含三或三以上的主动层，每两相邻的主动层之间具有一穿隧接面层；以及
多个电流局限层，至少包含一第一电流局限层、一第二电流局限层与一第三电流局限层...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄朝兴，金宇中，戴文长，
申请(专利权)人：全新光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71