[发明专利]一种激光器

说明书

本发明公开了一种激光器，所述激光器包括：衬底；第一半导体层，形成于所述衬底上；量子阱层，形成于所述第一半导体层上；第二半导体层，形成于所述量子阱层上；接触层，形成于所述第二半导体层上；光子晶体阵列，形成与所述接触层上，且所述光子晶体阵列穿过所述接触层、所述第二半导体层、所述量子阱层、所述第一半导体层以及部分衬底；第一电极，形成于所述衬底上，且位于所述衬底相对于所述第一半导体层的一侧；第二电极，形成于所述接触层上。通过本公开的一种激光器，可以无需使用分布式布拉格反射镜产生光腔。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，特别涉及一种激光器其及制造方法。

背景技术

垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser，VCSEL)是一种垂直表面出光的新型激光器，一般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。

随着雷达和远距离ToF的应用日益普及，对于大功率密度的激光器阵列的需求也越来越多。为提高激光器的反射率，一般在有源区上下生长几十层的III-V材料作为分布式布拉格反射镜(Distributed Bragg Reflector，DBR)，这种结构的激光器生长复杂，且热阻高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光器其及制造方法，所述激光器通过设置一定周期以及大小的光子晶体阵列，可以无需使用分布式布拉格反射镜产生光腔。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供的一种激光器，其包括：

衬底；

第一半导体层，形成于所述衬底上；

量子阱层，形成于所述第一半导体层上；

第二半导体层，形成于所述量子阱层上；

接触层，形成于所述第二半导体层上；

光子晶体阵列，形成与所述接触层上，且所述光子晶体阵列穿过所述接触层、所述第二半导体层、所述量子阱层、所述第一半导体层以及部分衬底；

第一电极，形成于所述衬底上；以及

第二电极，形成于所述接触层上。

在本发明一实施例中，所述光子晶体阵列包括多个光子晶体，所述光子晶体包括多个光子晶体孔洞。

在本发明一实施例中，所述光子晶体孔洞穿过所述接触层、所述第二半导体层、所述量子阱层、所述第一半导体层以及部分衬底，且所述光子晶体孔洞与所述衬底的底部具有预设距离。

在本发明一实施例中，所述光子晶体孔洞呈矩阵排布，且相邻所述光子晶体孔洞之间具有第一长度的距离，且所述第一长度为0.48～0.52倍的波长。

在本发明一实施例中，所述光子晶体孔洞呈柱形结构孔洞。

在本发明一实施例中，所述光子晶体孔洞的直径范围为0.1～2um。

在本发明一实施例中，所述光子晶体孔洞的直径为第二长度，且所述第二长度与所述第一长度之比的范围为0.5～0.9。

在本发明一实施例中，所述光子晶体孔洞采用二氧化硅或氮化硅填充。

在本发明一实施例中，所述第一半导体层、所述量子阱层和所述第二半导体层采用III-V族化合物或II-VI族化合物制成。

在本发明一实施例中，所述第二电极呈环形设置，且所述第二电极环绕所述光子晶体阵列。