[发明专利]垂直腔表面发射激光器薄晶片弯曲控制

说明书

垂直腔表面发射激光器(VCSEL)晶片可以包括：基底层、在基底层上生长的外延层以及应变补偿层，所述应变补偿层用于在VCSEL晶片的变薄之后控制VCSEL晶片的弯曲。应变补偿层可以被布置在基底层的外延侧上。应变补偿层可以通过至少部分地补偿VCSEL晶片的外延层中的压缩应变来控制变薄的VCSEL晶片的弯曲。

技术领域

本公开内容总体上涉及垂直腔表面发射激光器(vertical-cavity surface-emitting laser)(VCSEL)，并且更具体地涉及薄的VCSEL晶片(wafer)的弯曲控制(bowingcontrol)。

背景

垂直发射装置例如VCSEL是其中在垂直于基底的表面的方向上(例如，从半导体晶片的表面垂直地)发射激光束的激光器。典型的VCSEL包括在基底上生长的外延层。外延层可以包括例如一对反射器(例如，一对分布式布拉格反射器(distributed Braggreflector)(DBR))、有源区、氧化层和/或类似物。可以在外延层上或在外延层上方形成其他层，例如一个或更多个介电层、金属层和/或类似层。

概述

根据某些可能的实施方式，VCSEL晶片可以包括：基底层；外延层，所述外延层在基底层上；以及应变补偿层，所述应变补偿层用于在VCSEL晶片变薄之后控制VCSEL晶片的弯曲，其中应变补偿层可以被布置在基底层的外延侧上，并且其中应变补偿层可以通过至少部分地补偿VCSEL晶片的外延层中的压缩应变来控制变薄的VCSEL晶片的弯曲。

根据某些可能的实施方式，VCSEL可以包括：基底层；外延层，所述外延层在基底层上；以及应变补偿层，所述应变补偿层用于通过至少部分地补偿变薄的VCSEL晶片的外延层中的压缩应变来控制变薄的VCSEL晶片的弯曲，其中应变补偿层被布置在基底层的外延侧上的阳极层的部分之间，或者其中应变补偿层被至少部分地嵌入在基底的外延侧上的介电钝化/镜层(dielectric passivation/mirror layer)中。

根据某些可能的实施方式，表面发射激光器的变薄的晶片可以包括：外延层，所述外延层在基底层上；以及应变补偿层，所述应变补偿层用于通过至少部分地补偿变薄的晶片的外延层中的压缩应变来控制变薄的晶片的弯曲，其中应变补偿层被布置在基底层的外延侧上，并且其中应变补偿层是以下中的一种：被布置在变薄的晶片的阳极层的部分之间，或者被至少部分地嵌入在变薄的晶片的介电钝化/镜层中。

附图简述

图1A是描绘第一示例性VCSEL设计的横截面视图的图，所述VCSEL设计与控制变薄的VCSEL晶片弯曲相关，所述VCSEL设计包括在基底的外延侧上的应变补偿层；

图1B是描绘本文描述的示例性VCSEL的示例性外延层的横截面视图的图，其包括在成品VCSEL(finished VCSEL)中发现的另外的特征；

图1C是描绘第一示例性VCSEL设计的可选方案的横截面视图的图，所述VCSEL设计与控制变薄的VCSEL晶片弯曲相关，所述VCSEL设计包括在基底的外延侧上的应变补偿层；

图1D和图1E是描绘第一示例性VCSEL设计中的外延侧应变补偿层和欧姆接触金属层之间的示例性关系的顶视图；

图1F和图1G是描绘第一示例性VCSEL设计的另一个可选方案的横截面视图的图，所述第一VCSEL设计与控制变薄的晶片VCSEL弯曲相关，所述VCSEL设计包括在基底的外延侧上的应变补偿层；以及

图2是描绘常规的VCSEL设计的横截面视图的图。

详述