[实用新型]一种微碟激光器

说明书

本实用新型公开了一种微碟激光器，包括衬底；光学微腔单元，设置于衬底上，具有碟形微腔；电连接单元，用于向光学微腔单元注入电流；平坦化单元，包覆衬底、电连接单元和光学微腔单元，且在电连接单元背对光学微腔单元的一侧形成连续平面，电连接单元贴合于连续平面；第一电极设置于连续平面上，与电连接单元接触连接。通过将第一电极设置于平坦化单元的连续平面上，不需要严格限制第一电极尺寸，可设置具有大面积的第一电极，有利于降低器件的制作难度、成本和器件内电阻，提升器件散热性能，适于微碟激光器的工业化量产。

技术领域

本实用新型涉及半导体激光器技术领域，具体涉及一种微碟激光器。

背景技术

微腔激光器是一种谐振腔体几何尺度在至少一个维度上接近波长或亚波长量级的激光器，该种器件由于其极低的光子损耗率、超小的模式体积和较低的工作阈值等优越特性，在非线性光学、量子光学和器件物理等诸多领域有着广泛的应用。从腔体对光场的不同限制机理可以将光学微腔分为三种形式：法布里－珀罗(Febry－Perot，F－P)型微腔、光子晶体(Photonic crystal)微腔，以及回音壁模式(Whispering－gallery－mode，WGM)微腔。微碟激光器作为一种具有回音壁模式微腔的半导体激光器，其光场模式是由于微碟与空气之间的折射率差而在微碟的边缘形成的全反射建立起来的。微碟激光器由于其体积小、高品质因子、大的自由谱宽、结构简单、易于集成等优点，在光通信、光互连、光信息处理等方面有广阔的应用前景。

目前，微碟激光器在制备时一般通过在在衬底上生长外延层材料，然后以非选择性刻蚀形成侧面垂直的圆柱形结构，再将圆柱的下部向内选择性腐蚀，得到以支撑柱支持微碟的激光器结构，最后在微碟上方制备金属电极，用于实现向微碟激光器的电注入。上述的微碟激光器中，微碟的边缘延伸出支撑柱暴露于空气中，由于微碟与空气之间较大的折射率差将光限制在微碟的边缘，形成碟形微腔。然而，以上述方法制备的微碟激光器，若金属电极接触微碟边缘，会导致微碟谐振腔中的光场模式耦合入金属电极造成模式损耗，微碟激光器的良率降低。为保障微碟激光器中的产品良率，通常需要严格限制金属电极的面积，采用昂贵的电子束光刻工艺在微碟上方制备金属电极，导致微碟激光器的工业化生产的困难度增加、生产成本高。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的微碟激光器的制备难度大、生产成本高的缺陷。

为此，本实用新型提供如下技术方案：

第一方面，本实用新型提供了一种微碟激光器，包括：

衬底；

光学微腔单元，设置于所述衬底上，所述光学微腔单元具有碟形微腔；

电连接单元，设置于所述光学微腔单元远离所述衬底的一侧面，用于向所述光学微腔单元注入电流；

平坦化单元，所述平坦化单元包覆所述衬底、电连接单元和光学微腔单元，且在所述电连接单元背对所述光学微腔单元的一侧形成连续平面，所述电连接单元贴合于所述连续平面；

第一电极，设置于所述连续平面上，与所述电连接单元接触连接。

优选地，上述的微碟激光器，所述第一电极在所述衬底上的投影面积＞所述电连接单元在所述衬底上的投影面积。

进一步优选地，上述的微碟激光器，所述电连接单元在所述衬底上的投影面积＞所述光学微腔单元在所述衬底上的投影面积。

优选地，上述的微碟激光器，所述光学微腔单元包括：

第一支柱层；

第一微碟层，设置于所述第一支柱层与所述电连接单元之间，所述第一微碟层的边缘突出于所述第一支柱层且在所述平坦化单元内延伸，所述第一微碟层的折射率＞所述平坦化单元的折射率。