[实用新型]一种非破坏性垂直腔面发射激光器电流限制孔径测定装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种垂直腔面发射激光器电流限制孔径测定装置，本装置可利用激光器荧光非破坏性的测量其电流限制孔径大小，适用于各种电流限制各种波长的半导体面发射激光器，属于半导体光电子技术领域。

背景技术

垂直腔面发射激光器的电流限制方法主要有氧化限制和离子注入限制。其外延结构如图1所示，均由高折射率的上下DBR反射层，有源区和包层组成，不同的是氧化限制型在出光面DBR的底部与包层交界处有一层高铝层，由于AlGaAs的氧化速率对Al含量特别敏感，通过氧化对Al组分含量的选择性从而达到氧化限制电流的目的，传统的观察氧化限制型氧化孔径的方法主要有在氧化时放入氧化陪片和腐蚀掉器件上DBR两种方法，对于第一种方法由于在氧化炉中气体和温度分布不均匀会导致陪片和正式片氧化孔径之间的差异；对于第二种方法属于破坏性的测试。同时以上两种方法均不能直接观察到器件本身的电流限制孔径的大小，只能通过陪片或者已腐蚀上DBR器件孔径的大小来估算，无法避免由于氧化不均匀带来的误差。如图2所示，离子注入型面发射激光器可用二次离子质谱测定电流限制孔径，这种方法成本高并且是破坏性的测量，同样对于器件本身的限制孔径也只能由已损坏的器件推出，无法避免工艺不均匀带来的误差。因此需要一种装置可以非破坏性的测量器件的电流限制孔径的大小。对于光子晶体和分布孔结构的面发射激光器由于是在面发射激光器上DBR上刻蚀图形，在器件制备完成后现有的设备无法观察图形的缺陷孔和氧化孔的对准情况如图3和图4所示，同样我们也需要一种可以检测图形 缺陷孔和氧化孔对准情况的装置。

发明内容

为了克服上述技术上的不足，本实用新型提供了一种非破坏性垂直腔面发射激光器电流限制孔径测定装置。该装置具有测量简单，可片上测试以及可在刻蚀光子晶体或分布孔后观察电流限制孔相对于缺陷孔的位置等优点。

本实用新型的技术解决方案如下：

一种非破坏性面发射激光器电流限制孔径测定装置，该装置包括CCD探测器9，两个光学衰减片10，显微镜11，探针台13，计算机14和直流电流源15，可观测各个波段面发射激光器的电流限制孔径；其中：在显微镜11上接CCD探测器9并在其之间放置光学衰减片10，CCD探测器9接计算机14；在显微镜11载物台上固定探针台13，探针台13接直流电流源15。

面发射激光器12置于探针台13上，面发射激光器12发射出的荧光经过光学衰减片10和显微镜到达CCD探测器9，通过显微镜我们可以精确读出电流限制孔径的大小，CCD探测器9将收集到的数据传递到计算机14。

上述显微镜放大倍数1000倍，分辨率0.5μm，装置误差1μm。

本实用新型的有益效果是：

非破坏性，测试后的器件完好无损；

可进行片上测试；

应用范围不受波长影响，测定氧化孔应用的是激射前的荧光可见光，对激光器的激射波长没有要求；

为后工艺提供良好的参数判定方法，即在激光器后续刻蚀光子晶体，分布 孔等结构后，可以简易清晰的判定氧化孔与刻蚀结构出光孔的对准情况。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1：氧化限制型垂直腔面发射激光器剖面结构图；

图2：离子注入限制型垂直腔面发射激光器剖面结构图；

图3：带有光子晶体结构的垂直腔面发射激光器与电流限制孔位置对准图；

图4：带有三角形分布孔结构的垂直腔面发射激光器与电流限制孔位置对准图；

图5：面发射激光器电流限制孔测试装置示意图；

图中：1-上电极，2-SiO2，3-p-DBR，4-电流限制孔，5-有源区，6-n-DBR，7-衬底，8-下电极，9-CCD探测器，10-光学衰减片，11-显微镜，12-面发射激光器，13-探针台，14-计算机，15-直流电流源。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做详细说明。

本装置可非破坏性的观察各个波段面发射器的电流限制孔，图5为该装置的示意图，由此可见本实用新型特征在于包括：在显微镜11载物台上固定探针台并且探针台13接直流电源14，在显微镜11上外接CCD探测器9在探测器和显微镜之间植入光学衰减片10并且探测器9输出端连接计算机14输入端，计算机用来处理图片和保存数据。