一种可调谐VCSEL激光器芯片及其制造方法技术

本发明专利技术一种可调谐VCSEL激光器芯片及其制造方法，包括：一单晶衬底；单晶衬底正面单元，生长在所述单晶衬底正面，发射激光，包括：外延层、N‑欧姆接触层、P‑欧姆接触层、光学钝化层；单晶衬底背面单元，二次外延生长在所述单晶衬底背面，调谐所述激光波长，反馈芯片温度，依次包括倾斜外延生长的绝缘层、原子层热电堆层，所述绝缘层具有绝缘层外延倾角，所述原子层热电堆层具有原子层热电堆层外延倾角，所述原子层热电堆层外延倾角与所述绝缘层外延倾角具有第一倾角差；两电极，沿所述原子层热电堆层倾斜方向分布在所述原子层热电堆层两侧。本发明专利技术的一种可调谐VCSEL激光器芯片及其制造方法，能够同时实现波长的可调谐和温度反馈功能。

【技术实现步骤摘要】
一种可调谐VCSEL激光器芯片及其制造方法
本专利技术属于半导体激光器
，尤其涉及一种可调谐VCSEL激光器芯片及其制造方法。
技术介绍
与本案相关的现有技术主要是垂直腔面发射激光器（VerticalCavitySurfaceEmittingLaser，简称VCSEL）技术。由于VCSEL激光器腔长较短，在整个增益区可仅设一个单纵模，使得连续宽范围的波长调谐成为可能，且VCSEL出光孔径大小与单模光纤相近，与光纤的耦合效率更高，易制成高密度激光阵列，这些优点使其成为国际光通器件领域的研究热点。但是目前基于变温调谐的VCSEL激光器通常采用温度调谐单元，该温度调谐单元一般为半导体制冷器(Thermalelectriccooler,简称TEC)，体积大，芯片、器件及模块的集成度低，调制速率慢，且无法对工作中的芯片温度变化进行及时测量与反馈补偿。所以，有必要设计一种新的可调谐VCSEL激光器芯片及其制造方法以解决上述技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种可调谐VCSEL激光器芯片及其制造方法。...

【技术保护点】
1.一种可调谐VCSEL激光器芯片，其特征在于：包括：/n一单晶衬底；/n单晶衬底正面单元，生长在所述单晶衬底正面，发射激光，包括：/n外延层、N-欧姆接触层、P-欧姆接触层、光学钝化层；/n单晶衬底背面单元，二次外延生长在所述单晶衬底背面，调谐所述激光波长，反馈芯片温度，依次包括：/n倾斜外延生长的绝缘层、原子层热电堆层，所述绝缘层具有绝缘层外延倾角，所述原子层热电堆层具有原子层热电堆层外延倾角，所述原子层热电堆层外延倾角与所述绝缘层外延倾角具有第一倾角差；/n两电极，沿所述原子层热电堆层倾斜方向分布在所述原子层热电堆层两侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种可调谐VCSEL激光器芯片，其特征在于：包括：
一单晶衬底；
单晶衬底正面单元，生长在所述单晶衬底正面，发射激光，包括：
外延层、N-欧姆接触层、P-欧姆接触层、光学钝化层；
单晶衬底背面单元，二次外延生长在所述单晶衬底背面，调谐所述激光波长，反馈芯片温度，依次包括：
倾斜外延生长的绝缘层、原子层热电堆层，所述绝缘层具有绝缘层外延倾角，所述原子层热电堆层具有原子层热电堆层外延倾角，所述原子层热电堆层外延倾角与所述绝缘层外延倾角具有第一倾角差；
两电极，沿所述原子层热电堆层倾斜方向分布在所述原子层热电堆层两侧。


2.根据权利要求1所述的一种可调谐VCSEL激光器芯片，其特征在于：所述第一倾角差在正负5°以内。


3.根据权利要求1所述的一种可调谐VCSEL激光器芯片，其特征在于：所述绝缘层材料为非掺或补偿掺杂的同质或异质外延材料。


4.根据权利要求1所述的一种可调谐VCSEL激光器芯片，其特征在于：所述原子层热电堆层材料为任何具有本征热电势各向异性、可实现横向热电效应的外延材料。


5.根据权利要求4所述的一种可调谐VCSEL激光器芯片，其特征在于：所述原子层热电堆层材料为CaCoO、YBaCuO、DyBaCuO、PtCoO、PdCoO等外延材料体系中的任意一种。


6.根据权利要求1所述的一种可调谐VCSEL激光器芯片，其特征在于：所述单晶衬底为斜切角不为零的双面抛光单晶衬底。


7.根据权利要求6所述的一种可调谐VCSEL激光器芯片，其特征在于：所述绝缘层外延倾角与所述斜切角具有第二倾角差，所述第二倾角差在正负1°以内。


8.根据权利要求1所述的一种可调谐VCSEL激光器芯片，其特征在于：所述外延层包括：依次生长的N-DBR、量子阱有源层、氧化限制层、P-DBR、...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋世金，汤惠淋，朱刘，刘留，苏小平，程勇，
申请(专利权)人：威科赛乐微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50