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[发明专利]一种单片集成式体光栅隧穿结级联边发射激光器的制备方法-CN202310657105.3有效
发明人：薛婷;柯程;鄢静舟;季晓明;王坤;糜东林;吴建忠 -专利权人：福建慧芯激光科技有限公司
申请日： 2023-06-05 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： H01S5/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种单片集成式体光栅隧穿结级联边发射激光器的制备方法，涉及边发射激光器技术领域，包括如下步骤：在衬底上方生长外延层，外延层由下至上包括缓冲层、有源区和帽层，且外延层沿其x方向的两端分别为出光端和背光端；在外延层的出光端或者背光端刻蚀出一个让位台阶，该让位台阶的深度由帽层延伸至有源区以下；在让位台阶处对接生长体光栅，使得体光栅的高折射材料和低折射率材料沿x方向交替设置于让位台阶处。本发明创新性地将体光栅集成设置于边发射激光器内部，集成度极高，设置于器件内部的体光栅使得只有满足布拉格条件的光波长才能实现出射，由此使得边发射激光器的波长极其稳定，降低了边发射激光器的波长漂移范围。
一种单片集成光栅隧穿结级联发射激光器制备方法

[发明专利]一种基于对接生长工艺的边发射激光器的制备方法-CN202310657109.1在审
发明人：鄢静舟;薛婷;柯程;季晓明;王坤;糜东林;吴建忠 -专利权人：福建慧芯激光科技有限公司
申请日： 2023-06-05 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： H01S5/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于对接生长工艺的边发射激光器的制备方法，涉及边发射激光器技术领域，包括如下步骤：在衬底上方生长外延结构，从而形成激光器本体，激光器本体沿x方向的两端分别为出光端和背光端；在激光器本体的出光端和/或背光端刻蚀出一个梯台，该梯台的深度由激光器本体表面刻蚀至衬底上方；采用二次外延在梯台处对接生长第一光栅材料，从而形成无源区；在所述无源区刻蚀出若干个间隔排布的光栅槽，并根据需要在光栅槽内填充第二光栅材料；所述第二光栅材料与其周边的第一光栅材料共同构成嵌设于激光器本体内部的多阶光栅。采用该制备方法制得的边发射激光器的波长极其稳定，并且具有温度漂移小，峰值功率高的优点。
一种基于对接生长工艺发射激光器制备方法

[发明专利]一种稳波长边发射激光器-CN202310657108.7在审
发明人：柯程;鄢静舟;薛婷;王坤;季晓明;糜东林;吴建忠 -专利权人：福建慧芯激光科技有限公司
申请日： 2023-06-05 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： H01S5/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种稳波长边发射激光器，涉及边发射激光器技术领域，包括激光器本体以及嵌设于激光器本体内部的多阶光栅；所述激光器本体沿x方向的两端分别为出光端和背光端，所述出光端和/或背光端设有若干沿y方向间隔排布的几何柱，所述几何柱由激光器本体的顶部垂直向激光器本体内部延伸；所述几何柱与其周边的外延结构共同构成所述多阶光栅。本发明将多阶光栅集成设置于边发射激光器内部，从而实现波长选择，使得边发射激光器的波长极其稳定，降低了边发射激光器的波长漂移范围，使其可适应的工作条件范围更宽泛。
一种波长发射激光器

[发明专利]一种具有内嵌式多阶光栅的边发射激光器的制备方法-CN202310657113.8在审
发明人：鄢静舟;柯程;薛婷;季晓明;王坤;糜东林;吴建忠 -专利权人：福建慧芯激光科技有限公司
申请日： 2023-06-05 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： H01S5/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有内嵌式多阶光栅的边发射激光器的制备方法，涉及边发射激光器技术领域，包括如下步骤：在衬底上方生长外延结构，从而形成激光器本体，激光器本体沿x方向的两端面分别为背光端和出光端；在激光器本体的背光端和/或出光端内侧的非泵浦区刻蚀出若干个间隔排布的光栅槽，并根据需要在光栅槽内填充光栅材料；所述光栅材料与其周边的外延结构共同构成嵌设于激光器本体内部的多阶光栅。本发明所提供的制备方法能够将多阶光栅嵌设于边发射激光器内，并且制得的边发射激光器的波长极其稳定，具有温度漂移小，峰值功率高的优点，克服了现有内腔稳定波长方法所存在的输出功率低、制备工艺复杂且制作成本高的问题。
一种具有内嵌式多阶光栅发射激光器制备方法

[发明专利]一种激射方向可调型稳波长边发射激光器-CN202310657112.3在审
发明人：鄢静舟;柯程;薛婷;王坤;季晓明;糜东林;吴建忠 -专利权人：福建慧芯激光科技有限公司
申请日： 2023-06-05 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： H01S5/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种激射方向可调型稳波长边发射激光器，涉及边发射激光器技术领域，包括激光器本体和多阶光栅；所述激光器本体沿x方向的两端分别为出光端和背光端，所述出光端内侧设有若干沿x方向间隔排布的环形柱，各所述环形柱由激光器本体的顶部垂直向激光器本体内部延伸，由内至外依次排布的若干所述环形柱的半径逐渐增大；若干所述环形柱与其周边的外延结构共同构成所述多阶光栅。本发明采用环形柱的结构设计，将多阶光栅集成设置于边发射激光器内部，从而实现波长选择，使得边发射激光器的波长极其稳定，降低了边发射激光器的波长漂移范围，使其可适应的工作条件范围更宽泛，同时可以通过改变光栅阶数实现激光器激射方向的调整。
一种方向可调波长发射激光器

[实用新型]一种用于激光雷达的稳波长边发射激光器-CN202321411320.7有效
发明人：柯程;薛婷;季晓明;王坤;鄢子闻;糜东林;吴建忠 -专利权人：福建慧芯激光科技有限公司
申请日： 2023-06-05 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： H01S5/12 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种用于激光雷达的稳波长边发射激光器，涉及边发射激光器技术领域，包括衬底以及设置于衬底上方的外延层和体光栅；外延层包括由下至上依次设置的缓冲层、有源区和帽层，且外延层沿其x方向的两端分别为出光端和背光端；外延层在其出光端或者背光端刻蚀有一让位台阶，该让位台阶的深度由帽层延伸至有源区以下；体光栅的高折射材料和低折射率材料沿x方向交替设置于让位台阶处。本实用新型将体光栅集成设置于边发射激光器内部，集成度极高，设置于器件内部的体光栅使得只有满足布拉格条件的光波长才能实现出射，由此使得边发射激光器的波长极其稳定，降低了边发射激光器的波长漂移范围，使其可适应的工作条件范围更宽泛。
一种用于激光雷达波长发射激光器

[实用新型]一种短波长高效率垂直腔面发射激光器-CN202221179488.5有效
发明人：鄢静舟;薛婷;杨奕;糜东林 -专利权人：福建慧芯激光科技有限公司
申请日： 2022-05-17 - 公布日： 2022-09-23 - 主分类号： H01S5/183 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种短波长高效率垂直腔面发射激光器，涉及半导体光电子技术领域，包括衬底，衬底的表面由下至上依次生长有MOCVD沉积缓冲层、第一N型掺杂DBR、有源区、反转限制层、第二N型掺杂DBR和欧姆接触层，反转限制层包括氧化限制层和隧穿结。本实用新型利用反转限制层将顶部的P型DBR替换为N型DBR，由此一方面大大减少了P型DBR中较高的自由载流子吸收带来的光损耗，另一方面，大幅降低了串联电阻，从而大幅降低热损耗，有助于提高转换效率并实现高速运行。此外，将顶部的P型DBR替换为N型DBR，有效地克服了顶部P型DBR的生长工艺引起的外延非均匀性问题，有助于提高外延均匀性和良率。
一种短波长高效率垂直发射激光器

[发明专利]一种掩埋式非氧化孔径VCSEL的外延结构及其制备工艺-CN202210521299.X在审
发明人：鄢静舟;杨奕;糜东林;薛婷 -专利权人：福建慧芯激光科技有限公司
申请日： 2022-05-13 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： H01S5/183 文献下载
摘要：本发明提供一种掩埋式非氧化孔径VCSEL的外延结构，属于新型半导体激光器技术领域，包括衬底；在衬底上依次设置有MOCVD沉积缓冲层、第一分布式布拉格反射层、谐振腔、第二分布式布拉格反射层和欧姆接触层，谐振腔、所述第二分布式布拉格反射层以及所述欧姆接触层均为Ⅲ‑Ⅴ族化合物材料，谐振腔的顶面形成一个包括量子阱层的台面；外延结构还包括同质半绝缘层，同质半绝缘层包裹于所述台面的外周面，同质半绝缘层为AlxGa1‑xAs层或InP层。本发明用第二次外延再生长的同质半绝缘层掩埋于谐振腔四周，第二次外延再生长的半绝缘层和与其接触的外延层为同质材料，接触界面间表面缺陷较少且无热膨胀系数差异，可实现较好的外延晶体质量，提高器件可靠性。
一种掩埋氧化孔径 vcsel 外延结构及其制备工艺

[发明专利]一种MOCVD生长的隧穿结氧化孔径混合型短波长VCSEL及制备方法-CN202210534106.4在审
发明人：鄢静舟;薛婷;杨奕;糜东林 -专利权人：福建慧芯激光科技有限公司
申请日： 2022-05-17 - 公布日： 2022-07-22 - 主分类号： H01S5/183 文献下载
摘要：本发明公开了一种MOCVD生长的隧穿结氧化孔径混合型短波长VCSEL及制备方法，涉及半导体光电子技术领域，该VCSEL芯片是以GaAs为衬底的材料体系，激射波长范围为750nm‑1200nm；该VCSEL芯片包括衬底，衬底的表面采用MOCVD工艺由下至上依次沉积有缓冲层、第一N型掺杂DBR、有源区、隧穿结、N型掺杂氧化限制层、第二N型掺杂DBR和欧姆接触层。本发明创新性地在有源区的上方用N型掺杂氧化限制层替代P型掺杂氧化限制层，并将N型掺杂氧化限制层设置于隧穿结的上方，如此设计可以大大提高VCSEL大批量生产的良率和均一性，降低制造难度；同时还可有效防止氧化孔径附近的晶体缺陷向有源区迁移，从而有效地克服现有技术的缺陷，改善VCSEL芯片的可靠性。
一种 mocvd 生长隧穿结氧化孔径混合波长 vcsel 制备方法

[发明专利]一种高功率垂直腔面发射激光器的外延结构-CN202111285439.X在审
发明人：鄢静舟;薛婷;杨奕;糜东林 -专利权人：福建慧芯激光科技有限公司
申请日： 2021-11-02 - 公布日： 2022-01-21 - 主分类号： H01S5/183 文献下载
摘要：本发明提出高功率垂直腔面发射激光器的外延结构，属于新型半导体激光器技术领域，包括衬底（1）、MOCVD沉积缓冲层（2）、第一N型掺杂分布式布拉格反射层（3）、多级联有源区（4）、第二隧穿结（5）、第二N型掺杂分布式布拉格反射层（6）和欧姆接触层（7）；衬底为GaAs或者InP衬底；第一N型掺杂分布式布拉格反射层（3）和第二N型掺杂分布式布拉格反射层（6）由至少两种半导体材料叠加形成。本发明提高了VCSEL的输出功率，同时通过第二隧穿结（5）将顶部P型掺杂分布式布拉格反射层替换为N型掺杂分布式布拉格反射层，提高了器件斜率效率和光电转换效率，解决了如何提高外延均匀性和良率的技术问题。
一种功率垂直发射激光器外延结构

[实用新型]一种VCSEL芯片氧化实时监控设备-CN202121409767.1有效
发明人：鄢静舟;王坤;杨奕;糜东林 -专利权人：福建慧芯激光科技有限公司
申请日： 2021-06-24 - 公布日： 2021-12-24 - 主分类号： H01S5/183 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种VCSEL芯片氧化实时监控设备，包括氧化装置、供气装置、监控光纤、光谱分析仪和控制箱；氧化装置设有用于放置外延片的氧化室；供气装置包括第一氮气源，第一氮气源通过第一载气通道连通于氧化室内，并设有第一调节阀；光谱分析仪通过监控光纤实时采集外延片的反射光谱；控制箱电连接于光谱分析仪和第一调节阀，用于接收光谱分析仪采集的数据，并通过第一调节阀控制外延片的氧化过程。本实用新型结构简单，易于操作，能够确保外延片A的氧化制程精确可控，即使不同批次的外延片出现氧化物理控制参数波动，也不会出现过氧化或少氧化的问题，能够保证各批次产品氧化孔径的一致性，有效地提高产品的良率、性能和可靠性。
一种 vcsel 芯片氧化实时监控设备

[发明专利]一种VCSEL芯片氧化实时监控方法及设备-CN202110654563.2有效
发明人：鄢静舟;王坤;杨奕;糜东林 -专利权人：福建慧芯激光科技有限公司
申请日： 2021-06-11 - 公布日： 2021-11-23 - 主分类号： H01S5/183 文献下载
摘要：本发明公开了一种VCSEL芯片氧化实时监控方法及设备，该方法包括如下步骤：先在待氧化的外延片顶部沉积p型接触金属电极，然后将外延片划分为监控区和目标芯片区，分别蚀刻出监控氧化台面和目标氧化台面；将外延片放入氧化室中，监控区的p型接触金属电极和衬底背面连接于电容表；开启氧化制程，通过电容表实时采集监控氧化台面在不同氧化时间内的电容‑电压曲线，并获取氧化前的电容Cs、氧化任意时刻的电容Cdep和已氧化部分的电容Csox；实时计算监控氧化台面的已氧化面积A，并进一步求取监控氧化台面的氧化深度D；以氧化深度和氧化时间作为氧化监控参照指标，绘制氧化深度‑氧化时间的曲线关系图，并由此实时控制目标芯片区的氧化深度。
一种 vcsel 芯片氧化实时监控方法设备

[发明专利]一种高速垂直腔面发射激光器的外延结构-CN202111223739.5在审
发明人：鄢静舟;薛婷;杨奕;糜东林 -专利权人：福建慧芯激光科技有限公司
申请日： 2021-10-21 - 公布日： 2021-11-19 - 主分类号： H01S5/183 文献下载
摘要：本发明属于新型半导体激光器技术领域，提出一种高速垂直腔面发射激光器的外延结构，包括衬底（1）；在所述衬底上依次设置有MOCVD沉积缓冲层（2）、第一分布式布拉格反射层（3）、谐振腔（4）、第二分布式布拉格反射层（6）和欧姆接触层（7）；所述外延结构还包括半绝缘层（5）；所述半绝缘层（5）为GaAs层或AlxGa1‑xAs层或InP层。本发明用二次外延再生长的半绝缘层代替氧化孔径，可以改善VCSEL的热特性，有利于实现室温下芯片的连续发射，具有优异的电学限制作用，采用低折射率的半绝缘材料可以同时实现良好的光学限制；同时采用半绝缘层掩埋有源区结构可以减小寄生电容，有助于带宽和高速调制。
一种高速垂直发射激光器外延结构

[发明专利]一种高效率垂直腔面发射激光器-CN202110607626.9在审
发明人：鄢静舟;薛婷;杨奕;糜东林 -专利权人：福建慧芯激光科技有限公司
申请日： 2021-06-01 - 公布日： 2021-08-13 - 主分类号： H01S5/183 文献下载
摘要：本发明公开了一种高效率垂直腔面发射激光器，涉及半导体光电子技术领域，包括衬底，衬底的表面由下至上依次生长有MOCVD沉积缓冲层、第一N型掺杂DBR、有源区、反转限制层、第二N型掺杂DBR和欧姆接触层，反转限制层包括氧化限制层和隧穿结。本发明的遂穿结反转了P‑DBR的极性，大大减少P‑DBR中较高的自由载流子吸收，从而减少光损耗；由于去掉了P‑DBR，串联电阻也将大幅降低，从而大幅降低热损耗，有助于提高转换效率并实现高速运行。目前外延良率损失之一源于VCSEL的外延非均匀性，而外延非均匀性主要是由P‑DBR生长中需要的高C掺杂引入的。所以，利用隧穿结平台将顶部P‑DBR替换为N‑DBR，有助于提高外延均匀性和良率。
一种高效率垂直发射激光器

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