[发明专利]垂直腔面发射激光器

说明书

本发明描述一种垂直腔面发射激光器和制造这种垂直腔面发射激光器的方法。垂直腔面发射激光器包括第一电触点(105)、第二电触点(135)和光学谐振器，所述光学谐振器包括第一分布式布拉格反射器(115)、有源层(120)、分布式异质结双极光电晶体管(125)、第二分布式布拉格反射器(130)和光学引导结构(137)，所述分布式异质结双极光电晶体管(125)包括集电极层(125a)、光敏层(125c)、基极层(125e)和发射极层，其中，分布式异质结双极光电晶体管(125)布置成使得有源层(120)与分布式异质结双极光电晶体管(125)之间存在光学耦合，以用于借助于分布式异质结双极光电晶体管(125)提供有源载流子限制，其中，光学引导结构(137)设置为能够在垂直腔面发射激光器的操作期间引导垂直腔面发射激光器的光学谐振器内的光学模式，其中，光学引导结构(137)布置在能够在垂直腔面发射激光器的操作期间借助于第一电触点(105)和第二电耦合(135)提供的电流之外，其中，光学引导结构(137)在垂直腔面发射激光器的竖直方向上布置在第一电触点(105)与第二电触点(135)之间的层序列之外。本发明还涉及一种包括这种VCSEL的光学传感器(210)和一种包括这种光学传感器(210)的移动通信装置(200)。

技术领域

本发明涉及一种垂直腔面发射激光器(VCSEL)，其包括分布式异质结双极光电晶体管和光学引导结构。本发明还涉及一种VCSEL模块、一种包括这种VCSEL或VCSEL模块的光学传感器以及一种包括这种光学传感器的移动通信装置。最后，本发明涉及一种制造这种VCSEL的相应方法。

背景技术

WO 2016/045935 A1公开了一种垂直腔面发射激光器和制造这种垂直腔面发射激光器的方法。垂直腔面发射激光器包括分布式异质结双极光电晶体管。

Bader et al.,Optically Controlled Current Confinement in Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers(垂直腔面发射激光器中的光控电流限制),IEEEPhotonics Technology Letters,Vol.28,No.12,2016公开了用于VCSEL中的光控电流限制的构思。其提出激光束本身应确定通过光电晶体管邻近VCSEL的有源区所一体地集成至其中的装置的电流路径。仅曝光的光电晶体管区域允许电流流动，而未曝光或曝光不足的区域形成电流阻挡层。因此，光电晶体管应充当光切换器。

US 2017/0302059 A1公开了一种垂直腔面发射激光器和一种制造这种垂直腔面发射激光器的方法。该垂直腔面发射激光器包括第一电触点、衬底、第一分布式布拉格反射器、有源层、分布式异质结双极光电晶体管、第二分布式布拉格反射器和第二电触点，分布式异质结双极光电晶体管包括集电极层、光敏层、基极层和发射极层，其中所述分布式异质结双极光电晶体管被布置为使得在有源层和分布式异质结双极光电晶体管之间存在光学耦合，以用于借助于分布式异质结双极光电晶体管提供有源载流子限制，使得垂直腔面发射激光器的光学模式在垂直腔面发射激光器的操作期间是根据有源载流子限制而自定位的。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有改善的性能和可靠性的VCSEL。

所要求保护的主题由本发明的垂直腔面发射激光器限定。在本发明的技术方案中限定了进一步的改进。