[发明专利]一种面发射半导体激光芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种面发射半导体激光芯片，其特征在于，所述半导体激光芯片是从衬底层底发射激光的面发射两维阵列光源芯片，两个相邻光源中心间距相等；

所述半导体激光芯片由下往上依次设有衬底层、前镜、有源层、氧化光学限制层、后镜和欧姆接触层；背光侧的所述欧姆接触层上制作第一电极，所述第一电极与所述欧姆接触层不接触的位置制作钝化层；所述衬底层出光侧相对应氧化光学限制层的氧化孔径位置制作凹槽，并在所述衬底层的凹槽位置制作第二电极，所述第二电极与所述第一电极的电性相反；所述衬底层的凹槽结构外的位置镀半反半透膜，并在所述半反半透膜处出射激光，实现高光束质量激光输出；

所述衬底层厚度与面发射阵列光源间距和激光波长满足Talbot关系式；其中，

所述衬底层厚度d与面发射两维阵列的四方形阵列相邻光源的间距和激光波长相关，满足Talbot关系式为：

所述衬底层厚度d与面发射两维阵列的六角形阵列相邻光源的间距和激光波长相关，满足Talbot关系式为：

式中，L为Talbot长度，λ为光源波长，D为面发射两个相邻光源中心间距，n为衬底材料的折射率。

2.如权利要求1所述的面发射半导体激光芯片，其特征在于，所述衬底层为半绝缘掺杂的GaAs半导体衬底层。

3.如权利要求1所述的面发射半导体激光芯片，其特征在于，所述前镜为Al_xGa_1-xAs/Al_yGa_1-yAs多层部分反射分布布拉格反射层(DBR)，反射率为50-90％。

4.如权利要求3所述的面发射半导体激光芯片，其特征在于，所述前镜的对数为5至25对。

5.如权利要求1所述的面发射半导体激光芯片，其特征在于，所述后镜为Al_xGa_1-xAs/Al_yGa_1-yAs多层全反射分布布拉格反射层。

6.如权利要求5所述的面发射半导体激光芯片，其特征在于，所述后镜对数为20至40对。

7.如权利要求1所述的面发射半导体激光芯片，其特征在于，所述半反半透膜的反射率为50-95％。

8.一种如权利要求1-7中任一项所述的面发射半导体激光芯片的制备方法，其特征在于，包括：

VCSEL外延片清洗干燥：

制作台面掩膜：

制作台面；

制作氧化孔；

制作第一电极；

制作台面钝化层；

衬底处理，计算所述衬底层厚度，利用减薄抛光技术，将所述衬底厚度减薄，在待加工外延片涂上光刻胶，应用双面套刻工艺光刻显影所述衬底凹槽，在所述衬底层上得到图形结构，干法刻蚀出凹槽衬底结构；

出射激光面钝化；

制作第二电极；

制作半反半透膜；

制作第二电极与pad压焊点；

解理封装。