[发明专利]一种单腔体结构VCSEL芯片及其制作方法和激光装置

权利要求书

1.一种单腔体结构VCSEL芯片，其特征在于，包括：

衬底；

形成于所述衬底一表面的LED发光外延层，所述LED发光外延层上形成有一在垂直所述衬底的表面方向上贯通所述LED发光外延层的窗口区；

形成于所述LED发光外延层的表面的水平光栅，及形成于所述LED发光外延层位于所述窗口区处的侧壁上的垂直光栅，所述水平光栅的狭缝沿所述LED发光外延层的边缘向所述窗口区方向延伸，且所述垂直光栅的狭缝沿所述窗口区的顶部至其底部的方向延伸；

形成于所述窗口区内的DBR层；

以及，形成于所述衬底背离所述LED发光外延层一侧的背面电极，及形成于所述LED发光外延层背离所述衬底一侧的正面电极。

2.根据权利要求1所述的单腔体结构VCSEL芯片，其特征在于，所述DBR层的腔长与所述LED发光外延层的波长相同。

3.根据权利要求1所述的单腔体结构VCSEL芯片，其特征在于，所述窗口区为形成于所述LED发光外延层上的凹槽状区域。

4.根据权利要求1所述的单腔体结构VCSEL芯片，其特征在于，所述窗口区为形成于所述LED发光外延层上的沟槽状区域。

5.根据权利要求1所述的单腔体结构VCSEL芯片，其特征在于，所述LED发光外延层包括：

形成于所述衬底一表面的N型半导体层；

形成于所述N型半导体层背离所述衬底一侧的发光层；

以及，形成于所述发光层背离所述衬底一侧的P型半导体层。

6.根据权利要求1所述的单腔体结构VCSEL芯片，其特征在于，所述衬底为GaAs衬底。

7.一种单腔体结构VCSEL芯片的制作方法，其特征在于，包括：

提供一衬底；

在所述衬底上生长LED发光外延层，其中，所述LED发光外延层上形成有一在垂直所述衬底的表面方向上贯通所述LED发光外延层的窗口区；

在所述LED发光外延层的表面形成水平光栅，及在所述LED发光外延层位于所述窗口区处的侧壁上形成垂直光栅，所述水平光栅的狭缝沿所述LED发光外延层的边缘向所述窗口区方向延伸，且所述垂直光栅的狭缝沿所述窗口区的顶部至其底部的方向延伸；

在所述窗口区内形成DBR层；

在所述衬底背离所述LED发光外延层一侧形成背面电极，及在所述LED发光外延层背离所述衬底一侧形成正面电极。

8.根据权利要求7所述的单腔体结构VCSEL芯片的制作方法，其特征在于，所述LED发光外延层的制作方法包括：

在所述衬底上形成掩膜层，所述掩膜层与所述窗口区的位置相对应；

在所述衬底具有所述掩膜层的一侧上沉积LED发光外延材料；

去除所述掩膜层得到所述LED发光外延层。

9.根据权利要求7所述的单腔体结构VCSEL芯片的制作方法，其特征在于，所述LED发光外延层的制作方法包括：

在所述衬底一表面沉积LED发光外延材料；

对所述LED发光外延材料对应所述窗口区的区域进行刻蚀至所述衬底表面，得到所述LED发光外延层。

10.一种激光装置，其特征在于，所述激光装置包括权利要求1～6任意一项所述的单腔体结构VCSEL芯片。