[发明专利]具有透镜结构的VCSEL芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种具有透镜结构的VCSEL芯片，其特征在于，包括：

GaAs衬底；

在所述GaAs衬底上依次生长的NDBR层、MQW层、氧化层、PDBR层和P接触层；

所述氧化层包括第一氧化层和第二氧化层，所述第一氧化层对应出光孔区域，所述第二氧化层设置在所述出光孔区域的两侧；

P电极，所述P电极设置在所述出光孔区域的所述P接触层上；

N电极，所述N电极设置在所述GaAs衬底靠近所述NDBR层的表面上；

SIN钝化层，所述SIN钝化层设置在所述VCSEL芯片的至少部分表面上；

透镜，所述透镜设置在所述出光孔区域的所述SIN钝化层的表面，且所述透镜完全覆盖所述出光孔区域。

2.根据权利要求1所述的具有透镜结构的VCSEL芯片，其特征在于，所述透镜的材料为光敏聚酰亚胺胶。

3.根据权利要求1所述的具有透镜结构的VCSEL芯片，其特征在于，所述透镜所在圆的直径为13-17μm。

4.根据权利要求1所述的具有透镜结构的VCSEL芯片，其特征在于，所述透镜的顶部距离P接触层的高度为6.0-6.5μm。

5.根据权利要求1所述的具有透镜结构的VCSEL芯片，其特征在于，所述出光孔的直径为7-10μm。

6.根据权利要求1所述的具有透镜结构的VCSEL芯片，其特征在于，所述NDBR层的厚度为3.5-4.0μm；

任选地，所述MQW层的厚度为180nm-220nm；

任选地，所述氧化层的厚度为80-120nm。

7.根据权利要求1所述的具有透镜结构的VCSEL芯片，其特征在于，所述PDBR层的厚度为3.5-4.0μm；

任选地，所述P接触层的厚度为30-40nm；

任选地，所述SIN钝化层的厚度为200-400nm。

8.根据权利要求1所述的具有透镜结构的VCSEL芯片，其特征在于，所述透镜的制备方法如下：

通过阶梯曝光、显影将光敏聚酰亚胺光刻胶涂布在所述出光孔区域的所述SIN钝化层的表面，以便形成圆形阶梯状的聚酰亚胺胶；

对所述圆形阶梯状的聚酰亚胺胶进行烘箱固化，以便形成圆形透镜。

9.根据权利要求8所述的具有透镜结构的VCSEL芯片，其特征在于，通过4-8次阶梯曝光、显影将光敏聚酰亚胺光刻胶涂布在所述出光孔区域的所述SIN钝化层的表面，以便形成圆形阶梯状的聚酰亚胺胶。

10.一种制备权利要求1-9任一项所述的具有透镜结构的VCSEL芯片的方法，其特征在于，包括：

(1)在GaAs衬底上按照层状结构依次生长NDBR层、MQW层、氧化层、PDBR层和P接触层；

(2)采用光刻胶剥离方法在所述出光孔区域的所述P接触层上制备P电极；

(3)采用ICP刻蚀方法将外延层刻至氧化层底部，以便得到对应出光孔区域的第一氧化层和出光孔区域两侧的第二氧化层；

(4)采用ICP刻蚀方法将外延层刻至所述GaAs衬底靠近所述NDBR层的表面，再利用光刻胶剥离方法在所述GaAs衬底靠近所述NDBR层的表面上制备N电极；

(5)采用PECVD方法在所述VCSEL芯片的至少部分表面上制备SIN钝化层；

(6)在所述出光孔区域的所述SIN钝化层的表面制备透镜，且使所述透镜完全覆盖所述出光孔区域。