[发明专利]柔性VCSEL阵列器件及其制备方法

权利要求书

1.一种柔性VCSEL阵列器件制备方法，包括：

制备VCSEL阵列单元外延结构；

在所述VCSEL阵列单元上制备上电极(11)，并实现电极互连；

在所述上电极(11)上粘接嫁接基底(10)；

剥离所述外延结构的衬底(8)；

在所述VCSEL阵列单元底部制备下电极(13)并形成欧姆接触；

将所述下电极(13)与柔性基底(14)粘接，并去除所述嫁接基底(10)；

其中，所述在所述VCSEL阵列单元上制备上电极(11)，并实现电极互连，包括：

在所述外延结构上表面生长上电极(11)，并形成欧姆接触；

在所述阵列单元台面侧壁由SiO₂或SiN_x做钝化层，并在各阵列单元间填充柔性聚合物(12)或上电极(11)的金属材料；

通过互连电极(9)或上电极(11)自身图形使上电极(11)实现电极互连；

在柔性材料表面，阵列外侧形成互连线和接口。

2.根据权利要求1所述的柔性VCSEL阵列器件制备方法，其特征在于，所述制备VCSEL阵列单元外延结构包括：

在衬底(8)上生长VCSEL外延结构；

在所述外延结构上制备光刻掩膜图形，以定义出VCSEL阵列单元结构的台面；

制备光学电学限制层(4)形成孔径。

3.根据权利要求2所述的柔性VCSEL阵列器件制备方法，其特征在于，所述生长VCSEL外延结构包括：生长腐蚀停止层(7)、下电极接触层(6)、下DBR(5)、光学电学限制层(4)、有源层(3)、上DBR(2)和上电极接触层(1)；其中，所述腐蚀停止层(7)生长在所述衬底(8)上，所述下电极接触层(6)生长在所述生长腐蚀停止层(7)上，所述下DBR(5)生长在所述下电极接触层(6)上，所述光学电学限制层(4)生长在所述下DBR(5)与所述有源层(3)之间和/或所述有源层(3)与所述上DBR(2)之间，所述上电极接触层(1)生长在所述上DBR(2)上。

4.根据权利要求3所述的柔性VCSEL阵列器件制备方法，其特征在于，所述VCSEL有源区(3)激射波长为紫外至红外。

5.根据权利要求3所述的柔性VCSEL阵列器件制备方法，其特征在于，所述生长上DBR(2)和下DBR(5)为GaAs与AlGaAs材料或AlAsSb与GaSb材料交替生长。

6.根据权利要求2所述的柔性VCSEL阵列器件制备方法，其特征在于，所述制备光学电学限制层孔径(4)的方法为湿法氧化或者质子注入，且所述孔径为菱形或圆形。

7.根据权利要求1所述的柔性VCSEL阵列器件制备方法，其特征在于，在所述上电极(11)上粘接嫁接基底(10)包括：在所述VCSEL阵列表面旋涂柔性绝缘材料或者光刻胶，使其与嫁接基底(10)粘接。

8.根据权利要求7所述的柔性VCSEL阵列器件制备方法，其特征在于，所述旋涂的柔性绝缘材料为含有萘醌及其衍生物的光刻胶或聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯。

9.一种柔性VCSEL阵列器件，其特征在于，包括：柔性基底(14)和柔性VCSEL阵列单元；其中，所述柔性VCSEL阵列单元从上至下依次包括：上电极(11)、上电极接触层(1)、上DBR(2)、有源层(3)、光学电学限制层(4)、下DBR(5)、下电极接触层(6)、下电极(13)；且所述上电极(11)之间电极互连，所述下电极(13)之间电极互连；所述下电极(13)与所述柔性基底(14)粘接；所述柔性VCSEL阵列的各单元分布在所述柔性基底(14)上。

10.根据权利要求9所述的柔性VCSEL阵列器件，其特征在于，所述柔性基底(14)为柔性金属材料或形状记忆聚合物。