一种边发射激光器芯片制造技术

本申请提供一种边发射激光器芯片，包括：半导体衬底层；位于所述半导体衬底层上的外延结构，所述外延结构包括有源层、位于所述有源层背离所述半导体衬底层一侧的第一类型半导体层、以及位于所述有源层和所述半导体衬底层之间的第二类型半导体层；设置在所述第一类型半导体层沿着出光方向的一侧边缘的第一凹槽，以及覆盖所述第一凹槽侧壁的第一钝化层；所述第一钝化层的折射率小于所述第一类型半导体层的折射率，所述第一钝化层与所述第一类型半导体层等效形成光学透镜。本申请的边发射激光器芯片对出射光束产生汇聚效应，从而降低发散角。角。角。

【技术实现步骤摘要】
一种边发射激光器芯片


[0001]本技术涉及半导体领域，具体涉及一种边发射激光器芯片。

技术介绍

[0002]边发射激光芯片(Edge Emitting Laser Chip)是一种半导体激光器，通过向激光芯片施加正向电压从而持续注入电流，使得电子空穴在有源层复合产生受激辐射光子，受激辐射光子在前后端面反复振荡，同时激发出更多的受激辐射光子，从而实现光放大，当光子的增益高过阈值时，就可以从端面射出形成激光。
[0003]激光光束在传播过程中，会发生角度很小的发散。激光的发散程度用激光发散角来表示，作为表征激光输出特性的一个重要指标，激光发散角在激光切割、焊接等领域具有十分重要的作用，也是输出光束质量的最重要的判定因素。现有边发射激光芯片出射光慢轴方向的发散角较大，不易控制。

技术实现思路

[0004]因此，本技术要解决的技术问题在于克服现有边发射激光芯片发散角较大，不易控制的缺陷，进而提供一种边发射激光芯片。
[0005]本技术提供一种边发射激光器芯片，包括：半导体衬底层；位于所述半导体衬底层上的外延结构，所述外延结构包括有源层、位于所述有源层背离所述半导体衬底层一侧的第一类型半导体层、以及位于所述有源层和所述半导体衬底层之间的第二类型半导体层；设置在所述第一类型半导体层沿着出光方向的一侧边缘的第一凹槽，以及覆盖所述第一凹槽侧壁的第一钝化层；所述第一钝化层的折射率小于所述第一类型半导体层的折射率，所述第一钝化层与所述第一类型半导体层等效形成光学透镜。
[0006]可选的，所述第一钝化层的折射率为1.4～2.6，所述第一类型半导体层的折射率为3.0～3.7。
[0007]可选的，所述第一钝化括圆曲面或非圆曲面，所述非圆曲面包括高斯曲面。
[0008]可选的，还包括：设置在所述第一类型半导体层背离所述第一凹槽一侧边缘的第二凹槽，以及覆盖所述第二凹槽侧壁的第二钝化层。
[0009]可选的，所述第二钝化层的折射率小于所述第一类型半导体层的折射率。
[0010]可选的，所述第二钝化层的折射率为1.4～2.6。
[0011]可选的，还包括：位于所述第一类型半导体层背离所述有源层的端面上的第一线形槽和第二线形槽，所述第一线形槽和所述第二线形槽均沿出光方向延伸，所述第一线形槽和所述第二线形槽之间的外延结构为脊形波导。
[0012]可选的，还包括：正面电极，所述正面电极位于所述第一类型半导体层背离所述有源层的一侧；背面电极，所述背面电极位于所述衬底层背离所述有源层的一侧。
[0013]可选的，所述第一类型半导体层包括P型半导体，所述第二类型半导体层包括N型半导体。
[0014]本技术技术方案，具有如下优点：
[0015]本申请的边发射激光器芯片，在所述第一类型半导体层沿着出光方向的一侧边缘形成由所述第一钝化层与所述第一类型半导体层构成的等效光学透镜，在慢轴方向形成连续折射率差，从而对出射光束产生汇聚效应，从而降低发散角。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，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的附图。
[0017]图1为本实施例的边发射激光器芯片的剖面结构示意图；
[0018]图2为类高斯曲线的示意图；
[0019]图3为另一个实施例的边发射激光器芯片的剖面结构示意图；
[0020]图4为图1中边发射激光器芯片的俯视结构示意图；
[0021]图5为图3中边发射激光器芯片的俯视结构示意图；
[0022]图6为另一个实施例的边发射激光器芯片的结构示意图；
[0023]图7为另一个实施例的边发射激光器芯片的结构示意图。
[0024]附图标记说明：
[0025]10
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半导体衬底层；20
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有源层；30
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第一类型半导体层；40
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第二类型半导体层；501
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第一凹槽；502
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第二凹槽；601
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第一钝化层；602
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第二钝化层；701
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第一线形槽；702
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第二线形槽；801
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正面电极；802
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背面电极。
具体实施方式
[0026]下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0027]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0028]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0029]此外，下面所描述的本技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0030]本实施例提供一种边发射激光器芯片，如图1所示，图中箭头指示出光方向，包括：半导体衬底层10；位于所述半导体衬底层10上的外延结构，所述外延结构包括有源层20、位于所述有源层20背离所述半导体衬底层10一侧的第一类型半导体层30、以及位于所述有源层20和所述半导体衬底层10之间的第二类型半导体层40；设置在所述第一类型半导体层30沿着出光方向的一侧边缘的第一凹槽501，以及覆盖所述第一凹槽501侧壁的第一钝化层601；所述第一钝化层601的折射率小于所述第一类型半导体层30的折射率，所述第一钝化层601与所述第一类型半导体层30等效形成光学透镜。
[0031]本实施例的边发射激光器芯片中，在所述第一类型半导体层30沿着出光方向的一侧边缘形成由所述第一钝化层601与所述第一类型半导体层30构成的等效光学透镜，在慢轴方向形成连续折射率差，从而对出射光束产生汇聚效应，从而降低发散角。
[0032]本实施例的边发射激光器芯片的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种边发射激光器芯片，其特征在于，包括：半导体衬底层；位于所述半导体衬底层上的外延结构，所述外延结构包括有源层、位于所述有源层背离所述半导体衬底层一侧的第一类型半导体层、以及位于所述有源层和所述半导体衬底层之间的第二类型半导体层；设置在所述第一类型半导体层沿着出光方向的一侧边缘的第一凹槽，以及覆盖所述第一凹槽侧壁的第一钝化层；所述第一钝化层的折射率小于所述第一类型半导体层的折射率，所述第一钝化层与所述第一类型半导体层等效形成光学透镜。2.根据权利要求1所述的边发射激光器芯片，其特征在于，所述第一钝化层的折射率为1.4～2.6，所述第一类型半导体层的折射率为3.0～3.7。3.根据权利要求1所述的边发射激光器芯片，其特征在于，所述第一钝化层覆盖的所述第一凹槽侧壁包括圆曲面或非圆曲面，所述非圆曲面包括高斯曲面。4.根据权利要求1所述的边发射激光器芯片，其特征在于，还包括：设置在所述第一类型半导体层背离所述第一凹槽一侧边缘的第二凹槽，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明欣，宋云菲，魏明，
申请(专利权)人：无锡市华辰芯光半导体科技有限公司，
类型：新型
国别省市：