[发明专利]垂直腔表面发射激光器及其负电极的制作方法

说明书

本发明提供一种垂直腔表面发射激光器及其负电极的制作方法，包括沿纵向延伸的基板（10）、在基板（10）上形成的至少一个台面结构、在每个台面结构的顶部设置有正电极（25），其中每个台面结构均是通过选择性地移除在基板（10）上依次生成的衬底（15）、第一镜层（20）、主动区（30）和第二镜层（40）中的至少一部分，且进行侧壁氧化和钝化而形成的，所述垂直腔表面发射激光器还包括：负电极（24），负电极（24）是采用湿法氧化工艺形成在移除后剩余的第一镜层（20）内部或者形成在移除后剩余的第一镜层（20）和衬底（15）的内部，负电极（24）围绕所述台面结构。本发明的负电极与第一镜层的接触面积比较大。

技术领域

本发明涉及半导体芯片领域，具体涉及一种垂直腔表面发射激光器及其负电极的制作方法。

背景技术

目前形成的垂直腔表面发射激光器的负电极（即，N电极）大多是采用ICP干式刻蚀工艺，但是这种工艺刻蚀后的侧壁是比较平直陡峭的，导致负电极与侧壁之间的接触面积比较小，从而导致负电极与侧壁之间的接触电阻会比较大。

CN201520076413.8 一种N电极下N型区域部分刻蚀的LED芯片，包括衬底层，位于衬底层上表面的N型层，位于N型层上表面的P型层，位于P型层上表面的电流扩展层，位于电流扩展层上表面的P电极，位于N型层上表面的N电极，用于连接P电极和基板的P焊点以及用于连接N电极和基板的N焊点，所述的N电极下为N型区域，N型区域边缘部分被刻蚀，N型区域中间部分保留，形成凸台。该申请中的N电极是形成在N型层的上表面的，而不是本申请的N电极是形成在N型层的内部。

CN201811626983.4一种垂直LED芯片结构的制备方法，包括以下步骤：提供一衬底，所述衬底的一侧上形成有n型GaN层，所述n型GaN层至少包括N电极区；在所述n型GaN层上形成一图形化的掩模层，所述图形化的掩模层在所述N电极区具有一开口，并以所述图形化的掩模层为掩模，对所述n型GaN层进行硅离子掺杂，然后清除所述图形化的掩模层；以及在所述N电极区上形成N电极，所述N电极至少包括与所述N电极区相接触的第一层金属层，所述第一层金属层的材料为铝。该申请中的N电极是形成在N电极区上，而不是本申请的N电极是形成在N型层的内部。

尽管上述两个文献中都公开了N电极区，但N电极都不是在N型层内部形成的。因此，它们都无法没有解决由于N电极与侧壁之间的接触面积较小从而导致N电极与侧壁之间的接触电阻较大的问题。

发明内容

为至少解决上述技术问题，提出了本发明的如下所述的多个方案。

具体地说，根据本发明的第一方面，提供一种垂直腔表面发射激光器，包沿纵向延伸的基板、在所述基板上形成的至少一个台面结构、在每个台面结构的顶部设置有正电极，其中每个台面结构均是通过选择性地移除在所述基板上依次生成的衬底、第一镜层、主动区和第二镜层中的至少一部分，且进行侧壁氧化和钝化而形成的，所述垂直腔表面发射激光器还包括：负电极，所述负电极是采用湿法氧化工艺形成在移除后剩余的第一镜层内部或者形成在移除后剩余的第一镜层和所述衬底的内部，所述负电极围绕所述台面结构。

本实施例中由于负电极是采用湿法氧化工艺形成的，因此在移除后剩余的第一镜层内部或者在移除后剩余的第一镜层和所述衬底的内部形成的负电极与第一镜层之间接触的侧壁是锯齿形的而不是平直陡峭的，使得该负电极与第一镜层之间的接触面积比较大，从而降低了负电极与第一镜层之间的接触电阻。

在上述任一方案中可选的是，所述负电极是通过以下的步骤形成的：

在设置有所述正电极的每个台面结构的顶部、侧部以及在不与台面结构接触的、剩余的第一镜层的上表面上形成光刻胶掩膜，并在不与台面结构接触的、剩余的第一镜层的上表面上标定负电极区域；

采用湿法氧化工艺沿着所标定的负电极区域，对剩余的第一镜层进行刻蚀或者对剩余的第一镜层和所述衬底进行刻蚀，直到靠近所述基板；以及