具有检光结构的电激发光子晶体面射型激光元件制造技术

一种具有检光结构的电激发光子晶体面射型激光元件，包含：多个空气孔洞，各空气孔洞藉由大小比例及位置变化，形成一具有主结构与次结构的光子晶体结构，并以次结构的引光通道的引光比例至检光结构后，形成一可读取的检光信号，进而具有检光信号的强弱可得知光子晶体结构所面射出激光的功率比例，因此自动功率控制电路利用检光结构的检光信号的强弱，从而可回授控制光子晶体结构所面射出激光的功率比例，进而具有自动功率控制面射型激光。进而具有自动功率控制面射型激光。进而具有自动功率控制面射型激光。

【技术实现步骤摘要】
具有检光结构的电激发光子晶体面射型激光元件


[0001]本专利技术有关一种具有检光结构的电激发光子晶体面射型激光元件，其在光子晶体结构制作引光通道至检光结构，并以检光结构可侦测激光在引光通道的引光比例，亦可得知光子晶体结构所面射出激光的功率比例。

技术介绍

[0002]如图1A、图1B所示，一般自动功率控制(Automatic Power Control,APC)激光模块40，于一激光二极管元件41前倾斜设置一反射镜42，该反射镜42可供激光光通过并可反射部分激光，而于激光的反射路径中设置一光二极管(Photodiode)43，该光二极管43回馈光功率至控制该激光二极管元件41的自动功率控制电路44，以维持激光输出功率的稳定；然而，因该激光二极管元件41、该反射镜42及该光二极管43利用一前端设置一透镜451的封装外壳45予以封装，该封装外壳45的长度会因该反射镜42的设置而必须增长，且设置该反射镜42的倾斜角(反射路径)可能需要耗费长时间的调整。
[0003]图2所示，其公开了中国台湾专利案第I303505号，为一种面射型激光50，包含：一n－掺杂的砷化镓(GaAs)基材51，一n－掺杂的第一镜面结构52形成在GaAs基材51上；一下披覆层53沉积在该第一镜面结构52上；一主动层54形成在下披覆层53上；一上披覆层55形成在主动层54上；一第二镜面结构56形成在上披覆层55上,该第二镜面结构56上形成一p型电极57，而基材51底面则形成一n型电极58；然而，该面射型激光50直接面射出激光，并无法自动控制激光的功率比例。
[0004]由于自动功率控制激光模块与面射型激光无法相互整合。因此，本案专利技术人有鉴于上揭问题点，乃构思以光子晶体(Photonic crystal,PC)来解决面射型激光与自动功率控制激光模块无法相互整合的问题，为本专利技术所欲解决的课题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种具有检光结构的电激发光子晶体面射型激光元件，其直接从磊晶结构最上方往内部蚀刻来制作光子晶体，并在光子晶体结构制作引光通道至检光结构，该检光结构可侦测激光在引光通道的引光比例，从而形成一可读取的检光信号，进而具有检光信号的强弱可得知光子晶体结构所面射出激光的功率比例的功效增进。
[0006]本专利技术的又一目的在于提供一种具有检光结构的电激发光子晶体面射型激光元件，其自动功率控制电路利用检光结构的检光信号的强弱，从而可回授控制光子晶体结构所面射出激光的功率比例，进而具有自动功率控制面射型激光的功效增进。
[0007]为达上述目的，本专利技术所采用的技术手段，其包含：一基板，其具备一第一表面及相反侧的第二表面；一下披覆层，位于该基板的第一表面上；一主动层，位于该下披覆层上，并具有一量子结构；一上披覆层，位于该主动层上；一接触层，位于该上披覆层上，并以该上披覆层及该接触层呈高台型，且在该上披覆层及该接触层的预定处设有多个空气孔洞，各
该空气孔洞藉由大小比例及位置变化，形成一具有主结构与次结构的光子晶体结构，且该主结构的上表面设定一第一预定区域及该次结构设定为一引光通道；一电流局限结构，位于该光子晶体结构及该主动层上，并具有一第一孔径，且该第一孔径对应该主结构的第一预定区域，使电流流向局限在该主结构的第一预定区域；一透明导电层，位于该电流局限结构上，并覆盖该主结构的第一预定区域上，且该透明导电层的上表面设定一第二预定区域，该第二预定区域的位置与该主结构的第一预定区域的位置呈现上下对应关系；一第一电极金属，位于该透明导电层上，并具有一金属孔，且该金属孔对应该透明导电层的第二预定区域，使该金属孔不遮蔽该主结构的第一预定区域；一第二电极金属，位于该基板的第二表面上；以及一检光结构，位于该次结构的引光通道的侧边；藉此，该第一电极金属、该透明导电层、该电流局限结构及该第二电极金属相互配合，进而电激发该量子结构，再藉由该光子晶体结构可面射出激光于该主结构的第一预定区域、该电流局限结构的第一孔径、该透明导电层的第二预定区域至该第一电极金属的金属孔外，且该激光沿着该次结构的引光通道在该主动层进行非面射至该检光结构，使该检光结构可侦测该激光在该次结构的引光通道的引光比例，从而形成一可读取的检光信号。
[0008]在一较佳实施例中，更包括一自动功率控制电路，电性连接该检光结构、该第一电极金属及该第二电极金属，并以该自动功率控制电路利用该检光结构的检光信号的强弱，从而可回授控制该光子晶体结构所面射出激光的功率比例。
[0009]在一较佳实施例中，该检光结构包括该基板、该下披覆层、该主动层、该上披覆层、该接触层、该电流局限结构、一第三电极金属及一第四电极金属，且该上披覆层及该接触层的另一预定处无设有各该空气孔洞与该电流局限结构具有一第二孔径，使该第二孔径对应无各该空气孔洞，且该第三电极金属位于该电流局限结构的第二孔径上，并覆盖该接触层上，及该第四电极金属位于该基板的第二表面上。
[0010]在一较佳实施例中，该上披覆层的厚度范围为10～500nm。
[0011]在一较佳实施例中，该电流局限结构的材料可选自氮化硅、氧化硅、聚酰亚胺其中任一所构成。
[0012]在一较佳实施例中，该透明导电层的材料可选自氧化铟锡、氧化锑锡、氟掺杂氧化锡、氧化铝锌、氧化镓锌、氧化铟锌、氧化锌其中任一所构成。
[0013]在一较佳实施例中，该量子结构可包括至少一量子点层。
[0014]在一较佳实施例中，该量子点层的材料可选自砷化铟、氮化镓、砷化铟镓、氮化铟镓、磷化铟镓、砷化铝镓铟、磷化铝镓铟、砷磷化镓铟其中任一所构成。
[0015]在一较佳实施例中，该量子结构可包括至少一量子井层。
[0016]在一较佳实施例中，该量子井层的材料可选自砷化铟、氮化镓、砷化铟镓、氮化铟镓、磷化铟镓、砷化铝镓铟、磷化铝镓铟、砷磷化镓铟其中任一所构成。
[0017]在一较佳实施例中，该基板与该下披覆层之间可设有一缓冲层。
[0018]在一较佳实施例中，该缓冲层与该下披覆层之间可设有一第一渐变层。
[0019]在一较佳实施例中，该下披覆层与该主动层之间可设有一第一分开局限层异质；该主动层与该上披覆层之间可设有一第二分开局限层异质。
[0020]在一较佳实施例中，该上披覆层与该接触层之间可设有一第二渐变层。
[0021]藉助上揭技术手段，其该次结构的引光通道的引光比例至该检光结构，从而形成
该可读取的检光信号，该检光信号的强弱可得知该光子晶体结构所面射出激光的功率比例，因此可整合该自动功率控制电路利用该检光结构的检光信号的强弱，从而可回授控制该光子晶体结构所面射出激光的功率比例。
附图说明
[0022]图1A为现有的自动功率控制激光模块的示意图。
[0023]图1B为现有的自动功率控制激光模块的剖视图。
[0024]图2为现有的面射型激光的示意图。
[0025]图3A本专利技术磊晶结构的示意图。
[0026]图3B为本专利技术制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有检光结构的电激发光子晶体面射型激光元件，其特征在于，包含：一基板，其具备一第一表面及相反侧的第二表面；一下披覆层，位于该基板的第一表面上；一主动层，位于该下披覆层上，并具有一量子结构；一上披覆层，位于该主动层上；一接触层，位于该上披覆层上，并以该上披覆层及该接触层呈高台型，且在该上披覆层及该接触层的预定处设有多个空气孔洞，各该空气孔洞藉由大小比例及位置变化，形成一具有主结构与次结构的光子晶体结构，且该主结构的上表面设定一第一预定区域及该次结构设定为一引光通道；一电流局限结构，位于该光子晶体结构及该主动层上，并具有一第一孔径，且该第一孔径对应该主结构的第一预定区域，使电流流向局限在该主结构的第一预定区域；一透明导电层，位于该电流局限结构上，并覆盖该主结构的第一预定区域上，且该透明导电层的上表面设定一第二预定区域，该第二预定区域的位置与该主结构的第一预定区域的位置呈现上下对应关系；一第一电极金属，位于该透明导电层上，并具有一金属孔，且该金属孔对应该透明导电层的第二预定区域，使该金属孔不遮蔽该主结构的第一预定区域；一第二电极金属，位于该基板的第二表面上；以及一检光结构，位于该次结构的引光通道的侧边；藉此，该第一电极金属、该透明导电层、该电流局限结构及该第二电极金属相互配合，进而电激发该量子结构，再藉由该光子晶体结构面射出激光于该主结构的第一预定区域、该电流局限结构的第一孔径、该透明导电层的第二预定区域至该第一电极金属的金属孔外，且该激光沿着该次结构的引光通道在该主动层进行非面射至该检光结构，使该检光结构能够侦测该激光在该次结构的引光通道的引光比例，从而形成一可读取的检光信号。2.如权利要求1所述的具有检光结构的电激发光子晶体面射型激光元件，其特征在于，更包括一自动功率控制电路，电性连接该检光结构、该第一电极金属及该第二电极金属，并以该自动功率控制电路利用该检光结构的检光信号的强弱，从而能够回授控制该光子晶体结构所面射出激光的功率比例。3.如权利要求1所述的具有检光结构的电激发光子晶体面射型激光元件，其特征在于，该检光结构包括该基板、该下披覆层、该主动层、该上披覆层、该接触层、该电流局限结构、一第三电极金属及一第四...

【专利技术属性】
技术研发人员：林国瑞，陈俞谌，
申请(专利权)人：智林企业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：