[发明专利]基底转移垂直腔面发射激光器及其制造方法

说明书

本申请公开了一种基底转移垂直腔面发射激光器及其制造方法，所述的基底转移垂直腔面发射激光器的结构包括：导电散热基板；金属黏贴层；垂直腔面发射器薄膜芯片。所述导电散热基板的第一面通过金属黏贴层粘接垂直腔面发生激光器薄膜芯片，所述导电散热基板的第二面及所述垂直腔面发生激光器薄膜芯片背离所述导电散热基板的一侧分别设置有连接电极，所述第一面与所述第二面为所述导电散热基板相背的两面。导电散热基板为导热性能优异的材料，利于垂直腔面发生激光器薄膜芯片散热。因此，本发明显著提高了垂直腔面发生激光器薄膜芯片的发光效率。

技术领域

本发明一般涉及激光器技术领域，具体涉及一种基底转移垂直腔面发射激光器及其制造方法。

背景技术

垂直腔面发射激光(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser；VCSEL) 芯片在工作时会在发光层产生大量热源，现有的垂直腔面发生激光器薄膜芯片的下方具有约100um厚度的砷化镓(GaAs)衬底，该大量热源需要GaAs衬底传递到底部金属支架来进行散热，由于GaAs材料本身导热性较差且导热距离过长导致现有的垂直腔面发生激光器薄膜芯片散热不佳。

发明内容

本申请期望提供一种基底转移垂直腔面发射激光器及其制造方法，用于解决现有技术中垂直腔面发射激光器散热较差的问题。

第一方面，本发明提供一种基底转移垂直腔面发射激光器，包括：

导电散热基板、金属黏贴层以及垂直腔面发生激光器薄膜芯片；

所述导电散热基板的第一面通过所述金属黏贴层粘接所述垂直腔面发生激光器薄膜芯片；

所述导电散热基板的第二面及所述垂直腔面发生激光器薄膜芯片背离所述导电散热基板的一侧分别设置有连接电极，所述第一面与所述第二面为所述导电散热基板相背的两面。

进一步地，所述导电散热基板为金属基板，所述金属基板的材料包括钼、钼铜合金、钨、钨铜合金及铬铜合金中的至少一种；或，

所述导电散热基板为硅基板。

进一步地，所述垂直腔面发生激光器薄膜芯片包括层叠设置的第一反射器层、发光层及第二反射器层；

所述第一反射器层和所述第二反射器层中两者中的一个为N型反射器层，另外一个为P型反射器层。

进一步地，所述第一反射器层及所述第二反射器层为布拉格反射器层和高对比度光栅层中的至少一种。

进一步地，所述发光层包括层叠设置的有源层和氧化层，所述有源层和所述氧化层两者中的一个与所述N型反射器层连接，另外一个与所述P型反射器层连接；

所述氧化层包括未氧化区域与环绕所述未氧化区域设置的氧化区域，所述未氧化区域用于界定激光出射窗。

进一步地，所述发光层包括层叠设置的有源层和两层氧化层，所述有源层位于两层所述氧化层之间，其中一层所述氧化层与所述N型反射器层连接，另外一层所述氧化层与所述P型反射器层连接；

各所述氧化层均包括未氧化区域与环绕所述未氧化区域设置的氧化区域，所述未氧化区域用于界定激光出射窗。

进一步地，所述金属黏贴层的材料包括Ti、Sn、Ge、Ni、In、Zn、 Pt、Cr、Pd、Au中的至少一种。

进一步地，至少所述激光出射窗之外通过质子或离子隔离注入的方式形成电隔离区域，所述电隔离区域至少覆盖所述氧化层的所述未氧化区域之外的区域。

进一步地，所述电隔离区域还至少覆盖所述第一反射器层、所述发光层和第二反射器层中任一的至少部分。

进一步地，所述垂直腔面发生激光器薄膜芯片具有多个发光区域，多个所述发光区域矩阵排布或随机排布。