[发明专利]垂直腔面发射激光器芯片筛选方法及装置

说明书

本发明公开了一种垂直腔面发射激光器芯片筛选方法。该方法包括对垂直腔面发射激光器芯片进行老化筛选的步骤；在所述老化筛选之前，先对垂直腔面发射激光器芯片进行预筛选，具体方法如下：用直流电流脉冲对垂直腔面发射激光器芯片进行循环冲击，并在冲击完成后通过性能测试将失效芯片剔除；所述直流电流脉冲的电流大小为Ith+S，脉冲宽度为50ms～200ms，Ith为所述垂直腔面发射激光器芯片的阈值电流，S的取值范围为20mA～40 mA。本发明还公开了一种垂直腔面发射激光器芯片筛选装置。本发明可有效剔除现有技术难以完全剔除的存在芯片量子阱区域内的黑色线缺陷和氧化层裂纹缺陷的不良芯片，从而大幅降低老化筛选的漏筛率并提高老化筛选的效率。

技术领域

本发明涉及一种芯片筛选方法，尤其涉及一种垂直腔面发射激光器(VerticalCavity Surface Emitting Laser，简称VCSEL)芯片筛选方法。

背景技术

垂直腔面发射激光器在光通信行业是非常有发展前景的光电器件。相比于传统的边发射激光器芯片，该类型激光器芯片具有远场发散角小，发射光束窄且圆，耦合效率高；阈值电流低；无需解理，可直接在晶圆级进行性能测试，可大大降低制造成本；易于二维集成制作阵列器件等优点。

VCSEL有源区附近的载流子横向限制主要有三种方式实现，简单的化学湿法、离子注入法及湿氧化法，目前最常用的方法为湿氧化法。VCSEL芯片在使用的过程中会出现失效品，而通常VCSEL芯片的失效率随时间的趋势呈现为“浴盆曲线”，即在早期失效率较高，此时出现的是早期失效，然后芯片进入失效率较低时期，该段时间较长，出现的失效为随机失效。最后进入wear-out时期，失效率急速变高。我们在使用芯片时，期望芯片已经进入上述第二阶段，使得在长期的使用过程中不出现失效，因此VCSEL芯片制造完成后，会进行老化操作，将早期失效筛选出来，使得芯片寿命进入第二阶段。

VCSEL芯片的老化筛选方法通常为对芯片施加一定时间的高温及电流应力(通常老化温度为85℃～150℃，电流范围为8mA～14mA)，对芯片的寿命进行加速，通过检测芯片性能参数的变化，将早期失效的芯片在较短的时间内进行剔除，但是现有的老化筛选条件都无法100％剔除早期失效的芯片，尤其是芯片量子阱区域内的黑色线缺陷(Dark LineDefects)和氧化层裂纹缺陷，现有老化筛选的方法无法做到有效地发现和剔除，因此会产生漏筛的早期失效品，漏筛品在后续使用过程中出现，会导致报废成本增加，漏筛率越高相应报废成本越高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种垂直腔面发射激光器芯片筛选方法，可有效剔除现有技术难以有效剔除的存在芯片量子阱区域内的黑色线缺陷和氧化层裂纹缺陷的不良芯片，从而大幅降低老化筛选的漏筛率并提高老化筛选的效率。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种垂直腔面发射激光器芯片筛选方法，包括对垂直腔面发射激光器芯片进行老化筛选的步骤，以通过性能测试将经过老化处理后的失效芯片剔除；在所述老化筛选之前，先对垂直腔面发射激光器芯片进行预筛选，具体方法如下：用直流电流脉冲对垂直腔面发射激光器芯片进行循环冲击，并在冲击完成后通过性能测试将失效芯片剔除；所述直流电流脉冲的电流大小为Ith+S，脉冲宽度为50ms～200ms，Ith为所述垂直腔面发射激光器芯片的阈值电流，S的取值范围为20mA～40mA。

优选地，S的取值范围为25mA～35mA。

优选地，脉冲宽度为75ms～150ms。

优选地，所述循环冲击的循环次数为80～120次。

根据相同的发明思路还可以得到以下技术方案：