[发明专利]一种VCSEL和APD集成芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种VCSEL和APD集成芯片的制备方法，其特征在于，包括：

在衬底上依次形成叠层设置的信号接收结构层和信号发射结构层，对堆叠设置的信号接收结构层和信号发射结构层进行刻蚀，形成彼此分隔开的信号发射单元和信号接收单元，所述信号发射单元包括叠层设置的第一信号接收结构层和第一信号发射结构层，所述信号接收单元包括叠层设置的第二信号接收结构层和第二信号发射结构层，其中，所述第一信号接收结构层和所述第二信号接收结构层均为雪崩光电二极管(APD)结构层，且同层制备，所述第一信号发射结构层和所述第二信号发射结构层均为垂直腔面发射激光器(VCSEL)结构层，且同层制备；

在所述第一信号发射结构层上形成第一顶电极和第一底电极，在所述第二信号接收结构层上形成第二顶电极和第二底电极；

将所述第一顶电极和所述第一底电极电连接至所述信号发射单元远离出光面的一侧表面，形成第一顶接触点和第一底接触点；将所述第二顶电极和所述第二底电极电连接至所述信号接收单元远离入光面的一侧表面，形成与所述第一顶接触点、所述第一底接触点位于同一平面上的第二顶接触点和第二底接触点；

将所述第一顶接触点、所述第一底接触点与控制单元电连接，将所述第二顶接触点、所述第二底接触点与数据处理单元连接。

2.根据权利要求1所述的VCSEL和APD集成芯片的制备方法，其特征在于，还包括：

在所述信号发射单元的出光面上设置第一光路调节单元；

和/或，在所述信号接收单元的入光面上设置第二光路调节单元。

3.一种VCSEL和APD集成芯片，其特征在于，VCSEL和APD集成芯片通过如权利要求1所述的制备方法制备得到，VCSEL和APD集成芯片包括：

信号发射单元，设置于衬底上，包括叠层设置的第一信号接收结构层和第一信号发射结构层，所述第一信号发射结构层上设置有第一顶电极和第一底电极，所述第一顶电极和所述第一底电极分别电连接至所述信号发射单元一侧表面，形成第一顶接触点和第一底接触点；

信号接收单元，设置于所述衬底上，与所述信号发射单元在水平方向上彼此分隔，包括叠层设置的第二信号接收结构层以及第二信号发射结构层，所述第二信号接收结构层上设置有第二顶电极和第二底电极，所述第二顶电极和所述第二底电极分别电连接至所述信号接收单元一侧表面，形成与所述第一顶接触点、所述第一底接触点位于同一平面上的第二顶接触点、第二底接触点；

控制单元，与所述第一顶接触点和所述第一底接触点连接，用于控制所述第一信号发射结构层发出激光信号至目标物；

数据处理单元，与所述第二顶接触点和所述第二底接触点连接，用于对所述目标物反射回来的激光信号进行分析处理；

第一光路调节单元，与所述信号发射单元连接，用于将所述第一信号发射结构层发出的激光整形为平行光发射至所述目标物；

第二光路调节单元，与所述信号接收单元连接，用于将所述目标物反射回来的激光整形为平行光发射至第二信号接收结构层；

所述第一信号接收结构层和所述第二信号接收结构层均为雪崩光电二极管(APD)结构层，所述第一信号发射结构层和所述第二信号发射结构层均为垂直腔面发射激光器(VCSEL)结构层。

4.根据权利要求3所述的VCSEL和APD集成芯片，其特征在于，所述信号发射单元的出光面和所述信号接收单元的入光面位于所述衬底的同一侧。

5.根据权利要求3或4所述的VCSEL和APD集成芯片，其特征在于，所述第一顶接触点和所述第一底接触点位于所述信号发射单元远离出光面的一侧表面，所述第二顶接触点和所述第二底接触点位于所述信号接收单元远离入光面的一侧表面。

6.根据权利要求3或4所述的VCSEL和APD集成芯片，其特征在于，所述控制单元通过铟柱与所述第一顶接触点、所述第一底接触点连接，所述数据处理单元通过铟柱与所述第二顶接触点、所述第二底接触点连接。

7.根据权利要求3或4所述的VCSEL和APD集成芯片，其特征在于，所述第一光路调节单元为凸面朝向所述信号发射单元的第一透镜组件；所述第二光路调节单元为凸面朝向所述目标物的第二透镜组件。