[发明专利]垂直腔面发射激光器

说明书

公开一种垂直腔面发射激光器。根据本公开的垂直腔面发射激光器包括：下部镜；上部镜；活性层，设置在所述下部镜和所述上部镜之间；孔形成层，设置在所述上部镜和所述活性层之间，并且具有氧化层和被所述氧化层围绕的窗口层；环形的沟槽，贯通所述上部镜、所述孔形成层以及所述活性层而在内部限定隔绝区域；以及多个氧化孔，布置在被所述沟槽围绕的隔绝区域内，并且贯通所述上部镜和所述孔形成层。

技术领域

本公开涉及高可靠性的垂直腔面发射激光器。

背景技术

垂直腔面发射激光器(VCSEL：vertical-cavity surface-emitting laser)是从基板面沿垂直方向发射激光束的激光器。

典型的VCSEL包括布置在镜片之间的活性层。通过镜片注入的电子和空穴在活性层产生光，并通过镜片的共振而生成并发射激光。

有必要将在VCSEL垂直流动的电流限制在小的区域，为此，以往使用了利用蚀刻和氧化的方法。例如，可以通过蚀刻镜片层和活性层而形成环形的沟槽，从而形成隔绝的柱，并且利用沟槽形成氧化层而使电流被集中到小区域的孔(aperture)。

然而，在通过利用沟槽的氧化形成孔的情形下，会产生多种问题。首先，氧化从沟槽向柱内部进行，但是若柱的直径大，则氧化时间久，并且难以精细地控制氧化工序。此外，如果使柱的尺寸小，则欧姆接触到上部镜片的接触层的面积也将减小，从而减小了垫电极和接触层的连接面积，对可靠性带来不利影响。

尤其，在形成多个发射器阵列的情形下，由于需要形成多个被沟槽围绕的柱，因此具有需要大面积蚀刻的负担。尤其，由于在形成垫电极时连接垫和发射器的连接部会经过沟槽，因此伴随有发生电断路的风险，据此，工序的良率降低。并且，由于在发射器附近形成有大面积的沟槽，因此由于表面缺陷，对发射器的可靠性也带来消极影响。

发明内容

本公开的实施例提供高可靠性的VCSEL。

尤其是，本公开的实施例提供一种能够防止发生由于沟槽导致的电断路的VCSEL。

进一步，本公开的实施例提供一种能够防止由于缺陷导致发射器的性能下降的VCSEL。

根据本公开的一实施例的垂直腔面发射激光器(VCSEL)包括：下部镜；上部镜；活性层，设置在所述下部镜和所述上部镜之间；孔形成层，设置在所述上部镜和所述活性层之间，并且具有氧化层和被所述氧化层围绕的窗口层；环形的沟槽，贯通所述上部镜、孔形成层以及活性层而在内部限定隔绝区域；以及多个氧化孔，布置在被所述沟槽围绕的隔绝区域内，并且贯通所述上部镜和所述孔形成层。

所述沟槽可以贯通所述下部镜片的部分厚度。

垂直腔面发射激光器还可以包括：欧姆接触层，布置在所述上部镜片上，其中，所述欧姆接触层包括圆形环形状的圆形部分和向所述圆形部分的外侧突出的多个突出部，所述氧化孔布置在所述突出部之间。

所述圆形环形状可以为一部分被切割的部分环形。

所述欧姆接触层可以具有对称结构，所述突出部彼此以相同间隔相隔。

所述氧化孔可以具有椭圆形。

所述氧化孔可以具有圆形或者四边形。

所述垂直腔面发射激光器还可以包括：覆盖所述欧姆接触层和所述上部镜片的表面保护层和布置在所述表面保护层上的上部绝缘层，其中，所述沟槽和所述氧化孔贯通所述表面保护层，所述上部绝缘层覆盖所述沟槽和所述氧化孔。

所述垂直腔面发射激光器还可以包括：多个通孔，贯通所述上部绝缘层和所述表面保护层而暴露所述欧姆接触层，其中，所述通孔布置为与所述突出部对应。