[发明专利]一种垂直腔面发射激光器

说明书

本发明公开了一种垂直腔面发射激光器，包括上布拉格反射镜，设置于上布拉格反射镜上表面的欧姆接触层，以及与所述欧姆接触层电连接的上电极；所述欧姆接触层中部设置有用于激光出射的光窗；在欧姆接触层的上表面敷设有一层面积大于光窗面积并完全覆盖光窗的透明导电薄膜；所述上电极设置于所述透明导电薄膜上表面不遮挡光窗的区域，并通过所述透明导电薄膜与欧姆接触层电连接。相比现有技术，本发明技术方案可有效避免后制程对光窗处半导体材料厚度产生影响从而导致激光器批次之间性能不稳定。

技术领域

本发明涉及一种半导体激光器，尤其涉及一种垂直腔面发射激光器。

背景技术

VCSEL，全名为垂直腔面发射激光器（Vertical Cavity Surface EmittingLaser），是以GaAs (砷化镓)、GaN（氮化镓）、InP（磷化铟）等半导体材料为基础研制，有别于LED（发光二极管）和LD(激光二极管)等其他光源，具有模式好、阈值低、稳定性好、寿命长、调制速率高、集成高、发散角小、耦合效率高、价格便宜等很多优点。因为在垂直于衬底的方向上可并行排列着多个激光器，所以非常适合应用在并行光传输以及并行光互连等领域，它以空前的速度成功地应用于单通道和并行光互联，以它很高的性能价格比，在宽带以太网、高速数据通信网中得到了大量的应用。

VCSEL的上布拉格反射镜表面的欧姆接触层中部设置有用于激光出射的光窗，传统VCSEL会在光窗表面镀介电层，以在扩大出光角度的同时为光窗提供一定的保护。在制作上电极的过程中，会通过黄光微影、蚀刻的方式去除部分介电层，在此过程中会对光窗处的半导体材料表面造成轻微的蚀刻，此外，蚀刻后曝露光窗的半导体材料表面还会被后制程的黄光微影工艺轻微的蚀刻。这样会导致光窗处的半导体材料厚度产生不同程度的改变，这种厚度改变会导致激光器的SE、Ith等主要性能参数产生批与批之间的不可控差异，从而严重影响产品质量稳定。

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，可有效避免后制程对光窗处半导体材料厚度产生影响从而导致激光器批次之间性能不稳定。

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，包括上布拉格反射镜，设置于上布拉格反射镜上表面的欧姆接触层，以及与所述欧姆接触层电连接的上电极；所述欧姆接触层中部设置有用于激光出射的光窗；在欧姆接触层的上表面敷设有一层面积大于光窗面积并完全覆盖光窗的透明导电薄膜；所述上电极设置于所述透明导电薄膜上表面不遮挡光窗的区域，并通过所述透明导电薄膜与欧姆接触层电连接。

进一步地，在该激光器表面由内向外依次设置有一层钝化膜和一层Al₂O₃膜，所述钝化膜覆盖除光窗与电极以外的区域，所述Al₂O₃膜覆盖该激光器表面所有区域。

优选地，所述Al₂O₃膜的厚度为10nm～150nm。

优选地，所述透明导电薄膜的厚度为10nm～50nm。

优选地，所述透明导电薄膜为透明导电金属氧化物薄膜。

进一步优选地，所述透明导电金属氧化物薄膜为ITO膜或AZO膜。

优选地，所述上电极为包围光窗区域的环状电极结构。

相比现有技术，本发明技术方案具有以下有益效果：

本发明利用透明导电薄膜覆盖光窗区域和电极区域，可在保证激光出射效率及上电极与欧姆接触层可靠电连接的同时对光窗区域的半导体材料进行保护，有效防止由于后制程对光窗处半导体材料厚度产生影响从而导致的激光器批次之间性能不稳定。