光电传导结构制造技术

本公开提出一种光电传导结构

【技术实现步骤摘要】
光电传导结构、电光转换单元和垂直腔面发射激光器


[0001]本公开涉及垂直腔面发射激光器
，尤其涉及一种光电传导结构
、
电光转换单元和垂直腔面发射激光器
。

技术介绍

[0002]对于垂直腔面发射激光器
(Vertical
‑
Cavity Surface
‑
Emitting Laser
，
VCSEL)
来说，光电转换效率的提高，可以有效降低器件结温和工作电流，并能有效提高器件的可靠性和稳定性
。
[0003]目前砷化镓
(GaAs)
基
VCSEL
，
GaAs
衬底通常为
100um
，导热系数为
50W/mK
‑
80W/mK
，并且有源区下方的
N
型分布式布拉格反射器
(Distributed Bragg Reflector
，
DBR)
对热传导具有一定的阻挡，因此同在连续工作条件下，
VCSEL
的结温远高于边发射激光器的结温，于是造就
VCSEL
低的光电转化效率
。
[0004]提高光电转换效率是
VCSEL
研究的主要难点之一，也是本公开需要解决的技术问题
。

技术实现思路

[0005]本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一
。r/>[0006]为此，本公开的目的在于提供一种光电传导结构
、
电光转换单元和垂直腔面发射激光器
。
[0007]为达到上述目的，本公开第一方面提供一种光电传导结构，包括：第一分布式布拉格反射器；第一金属电极，所述第一金属电极设置在所述第一分布式布拉格反射器的一侧；其中，所述第一分布式布拉格反射器靠近所述第一金属电极的一侧设置有第一凹槽，所述第一金属电极靠近所述第一分布式布拉格反射器的一侧设置有突起，所述突起填充在所述第一凹槽内
。
[0008]可选的，所述第一分布式布拉格反射器包括：第一反射层和第二反射层；所述第一金属电极包括：第一金属层和第二金属层；其中，所述第二反射层设置在所述第一反射层的一侧中部，所述第二反射层远离所述第一反射层的一侧与所述第一金属层相连；所述第二金属层设置在所述第一金属层靠近所述第一反射层的一侧四周，所述第二金属层远离所述第一金属层的一侧与所述第一反射层相连；所述第二反射层的四周形成所述第一凹槽，所述第二金属层在所述第一金属层上形成所述突起，所述第二金属层套设在所述第二反射层上
。
[0009]本公开第二方面提供一种电光转换单元，包括：如本公开第一方面提供的光电传导结构；有源层，所述有源层设置在所述光电传导结构中第一分布式布拉格反射器远离第一金属电极的一侧；第二分布式布拉格反射器，所述第二分布式布拉格反射器设置在所述有源层远离所述第一分布式布拉格反射器的一侧
。
[0010]可选的，所述电光转换单元还包括：第二金属电极，所述第二金属电极设置在所述
第二分布式布拉格反射器远离所述有源层的一侧四周，且所述第二金属电极的中部形成射光口
。
[0011]可选的，所述电光转换单元还包括：电极接触层，所述电极接触层设置在所述第二分布式布拉格反射器远离所述有源层的一侧，所述第二金属电极设置在所述电极接触层远离所述第二分布式布拉格反射器的一侧四周
。
[0012]可选的，所述电光转换单元还包括：钝化层，所述钝化层的一端与所述第二金属电极靠近所述光电传导结构中第二金属层的一侧相连，所述钝化层远离所述第二金属电极的一端与所述第二金属层靠近所述第二金属电极的一侧相连，且所述钝化层的一侧覆盖所述电极接触层
、
所述第二分布式布拉格反射器
、
所述有源层和所述光电传导结构中第一反射层的边缘
。
[0013]可选的，所述电光转换单元还包括：散热导体，所述散热导体设置在所述第二金属电极靠近所述第二金属层的一侧，且所述钝化层的另一侧覆盖所述散热导体
。
[0014]可选的，所述电光转换单元还包括：氧化层，所述氧化层设置在所述有源层与所述第一分布式布拉格反射器之间，或所述氧化层设置在所述有源层与所述第二分布式布拉格反射器之间；光电限制层，所述光电限制层设置在所述氧化层内，且所述光电限制层位于所述氧化层的四周并在所述氧化层的中部形成限流孔，所述光电传导结构的第二反射层沿所述电光转换单元厚度方向上的投影覆盖所述限流孔沿所述电光转换单元厚度方向上的投影
。
[0015]可选的，所述电光转换单元还包括：焊接层，所述焊接层设置在所述光电传导结构中第一金属层远离第二金属层的一侧；第一衬底，所述第一衬底设置在所述焊接层远离所述第一金属层的一侧
。
[0016]本公开第三方面提供一种垂直腔面发射激光器，包括：一个如本公开第二方面提供的电光转换单元；或多个如本公开第二方面提供的电光转换单元，多个所述电光转换单元呈阵列状依次相连
。
[0017]本公开提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0018]利用第一金属电极的突起填充第一分布式布拉格反射器的第一凹槽，改变了垂直腔面发射激光器的电流分布，减小了垂直腔面发射激光器的串联电阻，并且使得垂直腔面发射激光器的光学路径和电学路径分离，形成了高导热
、
低电阻导通路径，使得电学性能和光学性能得到显著提高
。
[0019]本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到
。
附图说明
[0020]本公开上述的和
/
或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0021]图1是相关实施例提出的垂直腔面发射激光器的结构示意图；
[0022]图2是本公开一实施例提出的光电传导结构的结构示意图；
[0023]图3是本公开一实施例提出的光电传导结构的结构示意图；
[0024]图4是本公开一实施例提出的垂直腔面发射激光器制备过程中的结构示意图；
[0025]图5是本公开一实施例提出的垂直腔面发射激光器的制备方法的流程示意图；
[0026]图6是本公开一实施例提出的垂直腔面发射激光器制备过程中的结构示意图；
[0027]图7是本公开一实施例提出的垂直腔面发射激光器制备过程中的结构示意图；
[0028]图8是本公开一实施例提出的垂直腔面发射激光器制备过程中的结构示意图；
[0029]如图所示：
S1、
金属电极，
S2、
分布式布拉格反射器；
[0030]1、
电光转换单元；
[0031]11、
第二金属电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种光电传导结构，其特征在于，包括：第一分布式布拉格反射器；第一金属电极，所述第一金属电极设置在所述第一分布式布拉格反射器的一侧；其中，所述第一分布式布拉格反射器靠近所述第一金属电极的一侧设置有第一凹槽，所述第一金属电极靠近所述第一分布式布拉格反射器的一侧设置有突起，所述突起填充在所述第一凹槽内
。2.
根据权利要求1所述的光电传导结构，其特征在于，所述第一分布式布拉格反射器包括：第一反射层和第二反射层；所述第一金属电极包括：第一金属层和第二金属层；其中，所述第二反射层设置在所述第一反射层的一侧中部，所述第二反射层远离所述第一反射层的一侧与所述第一金属层相连；所述第二金属层设置在所述第一金属层靠近所述第一反射层的一侧四周，所述第二金属层远离所述第一金属层的一侧与所述第一反射层相连；所述第二反射层的四周形成所述第一凹槽，所述第二金属层在所述第一金属层上形成所述突起，所述第二金属层套设在所述第二反射层上
。3.
一种电光转换单元，其特征在于，包括：如权利要求1或2所述的光电传导结构；有源层，所述有源层设置在所述光电传导结构中第一分布式布拉格反射器远离第一金属电极的一侧；第二分布式布拉格反射器，所述第二分布式布拉格反射器设置在所述有源层远离所述第一分布式布拉格反射器的一侧
。4.
根据权利要求3所述的电光转换单元，其特征在于，所述电光转换单元还包括：第二金属电极，所述第二金属电极设置在所述第二分布式布拉格反射器远离所述有源层的一侧四周，且所述第二金属电极的中部形成射光口
。5.
根据权利要求4所述的电光转换单元，其特征在于，所述电光转换单元还包括：电极接触层，所述电极接触层设置在所述第二分布式布拉格反射器远离所述有源层的一侧，所述第二金属电极设置在所述电极接触层远离所述第二分布式布拉格反射器的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李川川，李阳，韦欣，陈良惠，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：