[实用新型]一种多层限流的垂直腔面发射激光器芯片及激光器

说明书

本申请实施例提供了一种多层限流的垂直腔面发射激光器芯片及激光器，其中，该垂直腔面发射激光器芯片包括：衬底、依次形成于所述衬底上的N型层、发光层、电流限制层、P型层和P型电极层；所述衬底背面形成有N型电极层；所述电流限制层包括形成于所述发光层上的第一电流限制层和形成于所述第一电流限制层上第二电流限制层；所述第一电流限制层包括第一电流注入区域；所述第二电流限制层包括与所述第一电流注入区域对应的第二电流注入区域，所述第一电流注入区域的横截面积小于所述第二电流注入区域的横截面积；所述P型电极层包括与所述第二电流注入区域对应的出光孔。本申请实施例提高了垂直腔面发射激光器的单模效果。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种多层限流的垂直腔面发射激光器芯片及激光器。

背景技术

VCSEL，全名为垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface EmittingLaser)，以砷化镓半导体材料为基础研制，有别于LED(发光二极管)和LD(Laser Diode，激光二极管)等其他光源，具有体积小、圆形输出光斑、单纵模输出、阈值电流小、价格低廉、易集成为大面积阵列等优点，广泛应用与光通信、光互连、光存储等领域。

目前，VCSEL芯片主要通过在氧化层上设置氧化区域来对电流进行限制，从而达到单模阵列的芯片，然而由于现有技术主要是通过在氧化层上进行氧化来形成导电区域，现有技术中因为氧化时，导电区域的横截面积较难控制，这样当导电区域的横截面积不够小时，就无法对流入氧化区域的电流进行电流限制，从而得到单模阵列的VCSEL芯片。

综上，现有技术中的单模阵列的VCSEL芯片制备繁琐，得到的VCSEL芯片单模效果不佳。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种多层限流的垂直腔面发射激光器芯片及激光器，以提高垂直腔面发射激光器的单模效果。

第一方面，本申请实施例提供了一种多层限流的垂直腔面发射激光器芯片，包括：

衬底、依次形成于所述衬底上的N型层、发光层、电流限制层、P型层和P型电极层；所述衬底背面形成有N型电极层；

所述电流限制层包括形成于所述发光层上的第一电流限制层和形成于所述第一电流限制层上第二电流限制层；

所述第一电流限制层包括第一电流注入区域；所述第二电流限制层包括与所述第一电流注入区域对应的第二电流注入区域，所述第一电流注入区域的横截面积小于所述第二电流注入区域的横截面积；

所述P型电极层包括与所述第二电流注入区域对应的出光孔。

结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，所述P型层包括形成于所述电流限制层上的P-DBR层和形成于所述P-DBR层上的欧姆接触层。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，所述P-DBR层包括多层交替的砷化铝层和砷化铝镓层。

结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，所述N型层为N-DBR层，所述N-DBR层包括多层交替的砷化铝层和砷化铝镓层。

结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，所述第一电流注入区域为第一圆柱区域，所述第一圆柱区域的直径范围为3-5um。

结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，所述第二电流注入区域为第二圆柱区域，所述第二圆柱区域的直径范围为5-15um。

结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，所述出光孔的横截面积小于所述第二电流注入区域的横截面积。