边发射激光器及其制造方法技术

本申请涉及一种边发射激光器及其制造方法。边发射激光器包括依次设置的P面导电层、P面接触层、P面包覆层、P面波导层以及有源层，所述边发射激光器设有阻电结构，所述阻电结构被配置为能够阻止所述阻电结构两侧的电流注入所述阻电结构对应的区域。上述边发射激光器，能够降低边发射激光器对应于沟槽的部分的发热情况，避免边发射激光器对应沟槽的区域的温度高于沟槽两侧温度，从而有利于提升边发射激光器出射的激光的准直性能。光器出射的激光的准直性能。光器出射的激光的准直性能。

【技术实现步骤摘要】
边发射激光器及其制造方法


[0001]本申请涉及激光器
，特别是涉及一种边发射激光器及其制造方法。

技术介绍

[0002]半导体边发射激光器(Edge Emitting Laser Diode)是一种使用半导体材料作为增益物质的激光器，通过向激光器注入电子空穴对，使其在有源区复合产生自发辐射光子。自发辐射光子在激光器腔内传播，过程中激发出更多的受激辐射光子并在前后端面间形成振荡从而实现光放大。当特定模式光子的增益高过阈值时，就可以从端面输出激光。相关技术中，边发射激光器中心区域的热积累效应高于中心两侧的区域，导致中心区域温度高于两侧区域的情况，从而使得中心区域由热带来的折射率高于两侧区域，进而导致边发射激光器的远场发散角过大，导致激光的光束质量低。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要针对边发射激光器的远场发散角过大，导致激光的光束质量低的问题，提供一种边发射激光器及其制造方法。
[0004]一种边发射激光器，所述边发射激光器包括依次设置的P面导电层、P面接触层、P面包覆层、P面波导层以及有源层，所述边发射激光器设有阻电结构，所述阻电结构被配置为能够阻止所述阻电结构两侧的电流注入所述阻电结构对应的区域。
[0005]上述边发射激光器，设有阻电结构阻止两侧的电流注入阻电结构对应的区域，从而降低边发射激光器对应阻电结构的部分的发热情况，以降低相互间隔的两个出光孔之间的部分的温度，避免边发射激光器对应阻电结构的区域的温度高于沟槽两侧温度，进而有利于平衡边发射激光器在各处由热带来的折射率，减小边发射激光器的远场发散角，有利于提升边发射激光器出射的激光的准直性能，提升光束质量。
[0006]在其中一个实施例中，所述阻电结构包括设于所述P面导电层背向所述P面接触层的一侧的沟槽，且在所述P面导电层指向所述有源层的方向上，所述沟槽至少贯穿所述P面导电层，所述沟槽的两侧界定两个相互间隔的出光孔。在P面导电层背向P面接触层的一侧设置至少贯穿P面导电层的沟槽，能够减少P面接触层对应于沟槽的位置注入的电流，从而降低边发射激光器对应于沟槽的部分的发热情况，以降低相互间隔的两个出光孔之间的部分的温度，避免边发射激光器对应沟槽的区域的温度高于沟槽两侧温度，进而有利于平衡边发射激光器在各处由热带来的折射率，减小边发射激光器的远场发散角，有利于提升边发射激光器出射的激光的准直性能，提升光束质量。
[0007]在其中一个实施例中，所述沟槽贯穿所述P面导电层，所述沟槽的槽底面对应于所述P面接触层背向所述P面包覆层的表面。如此，无需对P面接触层进行刻蚀形成槽结构的工艺，有利于简化边发射激光器的制造工艺。
[0008]在其中一个实施例中，所述沟槽的宽度大于或等于5um。如此，能够有效阻挡沟槽两侧的电流注入沟槽对应的部分，从而有效降低边发射激光器对应沟槽的部分的温度。
[0009]在其中一个实施例中，所述边发射激光器还包括绝缘结构和导电结构，所述绝缘结构设于所述沟槽的槽底面，所述导电结构设于所述绝缘结构背向所述P面接触层的一侧，所述导电结构与所述P面导电层为一体式结构。导电结构有利于加速沟槽的热传导，从而有利于降低边发射激光器对应沟槽的部分的温度，同时也有利于简化金属层的设置工艺。
[0010]在其中一个实施例中，在所述P面导电层指向所述有源层的方向上，所述沟槽的槽底面介于所述有源层朝向所述P面导电层的表面以及所述P面接触层背向所述有源层的表面之间。如此，有利于兼顾降低边发射激光器对应于沟槽的部分的发热效应，以及边发射激光器的结构强度。
[0011]在其中一个实施例中，所述沟槽贯穿所述P面导电层、所述P面接触层、所述P面包覆层以及至少部分的所述P面波导层。如此，沟槽有足够的贯穿深度，能够有效降低边发射激光器对应于沟槽的部分的发热效应，同时沟槽的贯穿深度也不会过大，有利于提升边发射激光器的结构强度。
[0012]在其中一个实施例中，所述边发射激光器还包括绝缘结构和导电结构，所述导电结构设于所述沟槽内，所述绝缘结构覆盖所述沟槽的槽底面以及所述沟槽的槽侧面对应于所述P面接触层、所述P面包覆层和所述P面波导层的部分，以将所述导电结构与所述P面接触层、所述P面包覆层和所述P面波导层隔绝，所述导电结构与所述P面导电层为一体式结构。导电结构设于沟槽内，有利于加速沟槽的热量传导，降低边发射激光器对应于沟槽的部分的温度，同时也有利于简化边发射激光器的设置工序。
[0013]在其中一个实施例中，所述沟槽贯穿所述P面导电层、所述P面接触层以及至少部分的所述P面包覆层。如此，沟槽有足够的贯穿深度，能够有效降低边发射激光器对应于沟槽的部分的发热效应，同时沟槽的贯穿深度也不会过大，有利于提升边发射激光器的结构强度。
[0014]在其中一个实施例中，所述边发射激光器还包括填充所述沟槽的至少部分的散热结构，所述散热结构的导热系数大于所述P面接触层、所述P面包覆层以及所述P面波导层的导热系数。在沟槽内设置导热系数更大的散热结构，有利于加速沟槽的热传导，降低边发射激光器对应于沟槽的部分的温度。
[0015]在其中一个实施例中，所述沟槽设于所述P面导电层背向所述有源层的一侧的中部；或者，所述边发射激光器设有多个沟槽，多个所述沟槽在所述P面导电层背向所述有源层的一侧相互间隔设置。沟槽设于中部，有利于改善边发射激光器中间区域温度高而边缘温度低的现场，平衡边发射激光器各区域的温度分布。边发射激光器设有多个沟槽，能够适应尺寸较大的边发射激光器，平衡各区域的温度分布。
[0016]在其中一个实施例中，当所述边发射激光器包括多个相互间隔的沟槽时，多个沟槽划分多个出光孔，所述出光孔的宽度大于或等于50um，且小于或等于200um。如此，有利于避免出光孔过大而导致出光孔区域温度比边缘区域高，有利于平衡边发射激光器的温度分布。
[0017]在其中一个实施例中，所述沟槽的宽度大于或等于0.2um，且小于或等于5um；或者，所述沟槽的宽度大于5um。当沟槽的宽度在0.2um
‑
5um之间，沟槽两侧的出光孔出
射的激光容易相互耦合形成相干阵列，有利于提升边发射激光器出射的激光的准直性能，当沟槽的宽度大于5um时，能够有效阻止电流注入沟槽所在区域，提升边发射激光器温度分布的均匀性。
[0018]在其中一个实施例中，所述P面接触层设有高电阻部，所述高电阻部的电阻大于所述P面接触层其余部分的电阻，所述高电阻部形成所述阻电结构。增大边发射激光器部分区域的电阻形成阻电结构，能够有效组织阻电结构两侧的电流注入阻电结构对应的区域，有利于降低边发射激光器对应阻电结构的部分的发热效应，从而提升边发射激光器温度分布的均匀性。
[0019]在其中一个实施例中，所述P面包覆层设有高电阻部，所述高电阻部的电阻大于所述P面包覆层其余部分的电阻，所述P面接触层和所述P面包覆层的高电阻部对应设置并共同形成所述阻电结构；或者，所述P面包覆层和所述P面波导层均设有高电阻部，所述P面接触层、所述P面包覆层和所述P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，其特征在于，所述边发射激光器包括依次设置的P面导电层、P面接触层、P面包覆层、P面波导层以及有源层，所述边发射激光器设有阻电结构，所述阻电结构被配置为能够阻止所述阻电结构两侧的电流注入所述阻电结构对应的区域。2.根据权利要求1所述的边发射激光器，其特征在于，所述阻电结构包括设于所述P面导电层背向所述P面接触层的一侧的沟槽，且在所述P面导电层指向所述有源层的方向上，所述沟槽至少贯穿所述P面导电层，所述沟槽的两侧界定两个相互间隔的出光孔。3.根据权利要求2所述的边发射激光器，其特征在于，所述沟槽贯穿所述P面导电层，所述沟槽的槽底面对应于所述P面接触层背向所述P面包覆层的表面。4.根据权利要求3所述的边发射激光器，其特征在于，所述沟槽的宽度大于或等于5um。5.根据权利要求2所述的边发射激光器，其特征在于，所述边发射激光器还包括绝缘结构和导电结构，所述绝缘结构设于所述沟槽的槽底面，所述导电结构设于所述绝缘结构背向所述P面接触层的一侧，所述导电结构与所述P面导电层为一体式结构。6.根据权利要求2所述的边发射激光器，其特征在于，在所述P面导电层指向所述有源层的方向上，所述沟槽的槽底面介于所述有源层朝向所述P面导电层的表面以及所述P面接触层背向所述有源层的表面之间。7.根据权利要求6所述的边发射激光器，其特征在于，所述沟槽贯穿所述P面导电层、所述P面接触层、所述P面包覆层以及至少部分的所述P面波导层。8.根据权利要求7所述的边发射激光器，其特征在于，所述边发射激光器还包括绝缘结构和导电结构，所述导电结构设于所述沟槽内，所述绝缘结构覆盖所述沟槽的槽底面以及所述沟槽的槽侧面对应于所述P面接触层、所述P面包覆层和所述P面波导层的部分，以将所述导电结构与所述P面接触层、所述P面包覆层和所述P面波导层隔绝，所述导电结构与所述P面导电层为一体式结构。9.根据权利要求6所述的边发射激光器，其特征在于，所述沟槽贯穿所述P面导电层、所述P面接触层以及至少部分的所述P面包覆层。10.根据权利要求2所述的边发射激光器，其特征在于，所述边发射激光器还包括填充所述沟槽的至少部分的散热结构，所述散热结构的导热系数大于所述P面接触层、所述P面包覆层以及所述P面波导层的导热系数。11.根据权利要求2所述的边发射激光器，其特征在于，所述沟槽设于所述P面导电层背向所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周德来，赵桑之，袁帅，
申请(专利权)人：深圳市柠檬光子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：