[发明专利]具有光阻挡件的垂直腔表面发射激光器(VCSEL)

权利要求书

1.一种光源结构，包括：

垂直腔表面发射激光器VCSEL设备，其具有顶表面和至少一个侧表面，所述至少一个侧表面与所述顶表面基本垂直并且邻接所述顶表面，所述VCSEL设备是可配置的以通过所述顶表面来输出定向发射的光；以及

光阻挡件，围绕所述VCSEL设备的至少顶部部分，并且与所述至少一个侧表面分离，所述光阻挡件被配置为通过所述至少一个侧表面接收来自所述VCSEL设备的自发发射。

2.根据权利要求1所述的光源结构，所述光源结构具有范围从100微米至200微米的至少一个维度。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的光源结构，所述光阻挡件的厚度的范围从两微米至十微米。

4.根据权利要求1、权利要求2或权利要求3所述的光源结构，其中所述VCSEL设备的所述顶部部分和所述光阻挡件被设置在衬底上，并且距所述衬底的表面具有大约相同的高度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的光源结构，其中所述光阻挡件被形成在所述VCSEL设备的所述顶部部分周围的台面结构上，并且延伸以至少覆盖所述台面结构的顶表面和边缘；并且优选地，其中所述光阻挡件包括：

在所述台面结构之上的钝化层，所述钝化层延伸到所述VCSEL设备的所述至少一个侧表面上；以及

在所述钝化层之上的金属层；并且优选地，其中所述金属层延伸到所述VCSEL设备的所述顶表面的外部部分并且覆盖所述VCSEL设备的所述顶表面的外部部分。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的光源结构，其中所述VCSEL设备的顶部部分包括衬底，并且其中所述光阻挡件还围绕所述衬底；并且优选地，其中：

i.所述VCSEL设备被设置在所述衬底的第一表面上，并且金属层被设置在所述衬底的第二表面上，所述第二表面与所述第一表面相对；和/或

ii.所述光阻挡件包括黑色基质材料。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的光源结构，其中所述光阻挡件包括金属。

8.一种制造光源结构的方法，包括：

在衬底上制造垂直腔表面发射激光器VCSEL设备，所述VCSEL设备具有顶表面和至少一个侧表面，所述至少一个侧表面与所述顶表面基本垂直并且邻接所述顶表面，所述VCSEL设备是可配置的以通过所述顶表面来输出定向发射的光；以及

形成光阻挡件，所述光阻挡件围绕所述VCSEL设备的至少顶部部分，并且与所述至少一个侧表面分离，所述光阻挡件被配置为通过所述至少一个侧表面接收来自所述VCSEL设备的自发发射。

9.根据权利要求8所述的方法，其中形成所述光阻挡件包括：

在所述VCSEL设备和所述衬底的顶表面之上沉积牺牲层；

去除所述牺牲层的在所述衬底的所述顶表面上的部分；

在所述衬底之上沉积光阻挡件层以形成所述光阻挡件；以及

去除所述牺牲层的在所述VCSEL设备上的部分。

10.根据权利要求8所述的方法，其中形成所述光阻挡件包括：

在所述VCSEL设备的所述顶部部分周围形成台面结构，所述台面结构通过腔与所述至少一个侧表面分离；

将所述台面结构和所述VCSEL设备的暴露表面氧化；

在所述台面结构之上形成钝化层，所述钝化层延伸以覆盖所述台面结构的顶表面、所述台面结构的面向所述腔的边缘、所述腔的底表面和所述VCSEL设备的所述至少一个侧表面；以及

在所述钝化层和所述VCSEL设备的所述顶表面的外部部分之上形成金属层。