[发明专利]具有多个堆叠活性区的VCSEL设备

权利要求书

1.一种VCSEL阵列设备，包括：

半导体衬底；

两个或多个VCSEL设备，每个VCSEL设备包括：

在半导体衬底的顶部上的第一台面，每个第一台面形成第一侧并包括与半导体衬底接触的下部镜，

上部镜，

用反向隧道结电连接的多个外延堆叠的活性区，每个活性区产生光并位于下部镜和上部镜之间，以及

与上部镜电接触的第一金属接触垫；

一个或多个短路设备，所述一个或多个短路设备中的每个短路设备在半导体衬底的顶部上形成第二台面，每个第二台面形成第二侧并包括电连接到半导体衬底的第二金属接触垫；

沉积在每个VCSEL设备和每个短路设备上方的多个金属热沉结构，所述多个金属热沉结构中的沉积在每个VCSEL设备上方的第一组热沉结构，第一组热沉结构电连接到第一金属接触垫并与半导体衬底电绝缘，多个金属热沉结构中的沉积在每个短路设备上的第二组热沉结构电连接到第二金属接触垫并与第一组热沉结构电绝缘；和

结合到第一组热沉结构和第二组热沉结构的散热衬底。

2.根据权利要求1所述的VCSEL阵列设备，其中介电材料层至少位于上部镜的上表面的一部分和第一侧与第一组热沉结构之间。

3.根据权利要求1所述的VCSEL阵列设备，还包括在散热衬底和第一组热沉结构和第二组热沉结构之间的结合层。

4.根据权利要求3所述的VCSEL阵列设备，其中第一组热沉结构和第二组热沉结构倒装结合到散热衬底。

5.根据权利要求4所述的VCSEL阵列设备，其中两个或多个VCSEL设备并联连接，还包括接地平面，所述接地平面基本上包围所有两个或多个VCSEL，形成共面波导引线，并电连接到每个短路设备的第二金属接触垫，以形成接地-信号-接地配置。

6.根据权利要求5所述的VCSEL阵列设备，其中每个短路设备的第二金属接触垫电连接到接地平面，而没有引线结合。

7.根据权利要求4所述的VCSEL阵列设备，其中两个或多个VCSEL并联连接，还包括接地平面，所述接地平面完全包围两个或多个VCSEL设备，形成共面波导引线，并电连接到每个短路设备的第二金属接触垫，以形成接地-信号-接地配置。

8.根据权利要求1所述的VCSEL阵列设备，其中两个或多个VCSEL设备还包括位于活性区和第一金属接触垫之间的容纳区，该容纳区限定减小第一台面内的电容的孔。

9.根据权利要求1所述的VCSEL阵列设备，还包括位于两个或多个VCSEL设备上方的一组透镜。

10.根据权利要求9所述的VCSEL阵列设备，其中该组透镜中的每个透镜按照将光导向一位置所需的偏移距离定位在每个VCSEL设备上方。

11.根据权利要求1所述的VCSEL阵列设备，其中VCSEL阵列设备用作光纤和光学自由空间中的至少一个中的高速数据通信的发射器。

12.根据权利要求1所述的VCSEL阵列设备，其中VCSEL阵列设备用作用于材料加工的短脉冲发射器或光学泵。

13.根据权利要求1所述的VCSEL阵列设备，其中VCSEL阵列设备用作用于激光探测和测距或光探测和测距的脉冲发射器。

14.根据权利要求1所述的VCSEL阵列设备，其中VCSEL阵列设备用在光束控制设备和照明设备中的至少一个中。

15.根据权利要求1所述的VCSEL阵列设备，其中多个外延堆叠活性区中的每个外延堆叠活性区包括由相同或不同带隙MQW制成的多量子阱(MQW)。