[发明专利]一种垂直腔面发射激光器阵列及其制造方法与应用

说明书

本发明提出一种垂直腔面发射激光器阵列及其制造方法与应用，包括，至少两个发射器，每一所述发射器包括至少两个发射单元，所述发射单元之间设置有第一导电连接层；至少一个绝缘区，设置在所述至少两个发射器之间；其中，所述至少两个发射器通过串联连接。本发明提出的垂直腔面发射激光器阵列可以提高发光面积。

技术领域

本发明涉及激光技术领域，特别涉及一种垂直腔面发射激光器阵列及其制造方法与应用。

背景技术

垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser，VCSEL)是以砷化镓半导体材料为基础研制，有别于LED（发光二极管）和LD(Laser Diode，激光二极管)等其他光源，具有体积小、圆形输出光斑、单纵模输出、阈值电流小、价格低廉、易集成为大面积阵列等优点，广泛应用于光通信、光互连、光存储等领域。

垂直腔面发射激光器(VCSEL)是一种垂直表面出光的新型激光器，与传统边发射激光器不同的结构带来了许多优势：光腔长度极短，导致其纵模间距拉大，可在较宽的温度范围内实现单纵模工作，动态调制频率高；可以在片测试，极大地降低了开发成本；出光方向垂直衬底，可以很容易地实现高密度二维面阵的集成，实现更高功率输出，并且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；而最吸引人的是它的制造工艺相较于其他半导体镭射易于大规模制造且生产成本较低。在不少实际应用中都要求垂直腔面发射激光器(VCSEL)能够实现高能量密度的工作。但是氧化孔径的垂直腔面发射激光器(VCSEL)面临电流密度分布不均匀，导致转换功率较低，光强分布一致性较差的问题。

发明内容

鉴于上述现有技术的缺陷，本发明提出一种垂直腔面发射激光器阵列及其制造方法与应用，以实现高能量密度的垂直腔面发射激光器阵列，提高有效发光面积。

为实现上述目的及其他目的，本发明提出一种垂直腔面发射激光器阵列，包括，

至少两个发射器，每一所述发射器包括至少两个发射单元，所述至少两个发射单元之间设置有第一导电连接层；

至少一个绝缘区，设置在所述发射器之间；

其中，所述至少两个发射器通过串联连接。

进一步地，每一所述发射单元包括一发光孔，每一所述多个发光孔包括长轴及短轴，所述长轴的长度大于所述短轴的长度。

进一步地，所述多个发射单元之间设置有第二沟槽，所述第二沟槽的长度大于所述发射单元的长度。

进一步地，所述第二沟槽暴露所述发射单元的第一接触层，所述第一导电连接层位于所述第二沟槽内，所述第一导电连接层接触所述第一接触层。

进一步地，相邻两个所述发射器之间设置有第三沟槽，所述第三沟槽的长度大于所述发射单元的长度，所述第三沟槽暴露所述发射单元的衬底。

进一步地，所述绝缘区设置在所述第三沟槽内，所述绝缘区接触所述衬底。

进一步地，每一所述发射单元内包括第二导电连接层，所述第二导电连接层位于所述发射单元的第二接触层上。

每一所述发射单元内包括焊盘电极，所述焊盘电极接触并设置在所述第二导电连接层上，相邻两个所述发射器之间通过所述焊盘电极及所述第一导电连接层串联。

进一步地，本发明提出一种垂直腔面发射激光器阵列的制造方法，包括，

形成至少两个发射器，每一所述发射器包括至少两个发射单元，所述发射单元之间设置有第一导电连接层；

形成至少一个绝缘区于所述多个发射器之间；