[发明专利]一种垂直腔面发射激光器及其制造方法和其阵列

说明书

本发明公开了一种垂直腔面发射激光器及其制造方法和其阵列，其中，所述垂直腔面发射激光器包括：衬底，发光单元，第一通孔和第二通孔等结构。本发明降低了封装复杂度，并且节约了封装成本，减小了封装中由金线引入的寄生电感，从而提升了器件在短脉冲下的性能。

技术领域

本发明涉及半导体激光器技术领域，特别涉及一种垂直腔面发射激光器及其制造方法和其阵列。

背景技术

垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser，VCSEL)是以砷化镓半导体材料为基础研制，有别于发光二极管(LED)和激光二极管(Laser Diode，LD)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，广泛应用与光通信、光互连、光存储等领域。

传统的正面发射的垂直腔面发射激光器阵列，一般芯片背面为共阴极，阳极焊盘在正面，或者是阴极和阳极焊盘都在正面，焊盘需要通过金线键合技术，连接外接电源或驱动，但是在飞行时间(Time of flight，TOF)的应用中，由于需要更短的光脉冲，由金线带来的电感会影响电路，从而增大光的上升时间。

发明内容

鉴于上述现有技术的缺陷，本发明提出一种垂直腔面发射激光器及其制造方法和其阵列，能实现芯片的表面贴装，避免了在正面焊盘上使用金线键合技术来做电连接，降低了封装的复杂度，节约了封装成本，减小了封装中由金线引入的寄生电感，从而提升了器件在脉冲下的性能，减少了光上升的时间。

为实现上述目的及其他目的，本发明提出一种垂直腔面发射激光器，包括：

衬底；

发光单元，形成在所述衬底的第一表面上，其中，所述发光单元设有第二接触层；

第一通孔，形成在所述衬底上，并连通于所述衬底的第一表面及第二表面之间；

第二通孔，形成在所述衬底上，并连通于所述衬底的第一表面及第二表面之间；

第一电极，接触所述衬底的第一表面或第二表面；

第二电极，连接所述第二接触层，并穿过所述第二通孔，以连接至所述衬底的第二表面上的第二电极垫。

在一实施例中，所述第一电极形成于所述衬底的第二表面上。

在一实施例中，所述第一电极连接所述衬底的第一表面，并穿过所述第一通孔，以连接至所述衬底的第二表面上的第一电极垫。

在一实施例中，所述第一电极和所述第二电极为金属导电层。

在一实施例中，所述衬底为半绝缘衬底，所述半绝缘衬底还包括第一接触层，其中所述第一接触层形成于所述半绝缘衬底的第一表面。

在一实施例中，当所述衬底为导电衬底时，所述第一通孔的侧壁、所述第二通孔的侧壁以及所述衬底的第二表面上设置有绝缘材料。

本发明的目的还在于提供一种垂直腔面发射激光器的制造方法，包括：

提供一衬底；

形成发光单元于所述衬底的第一表面上，所述发光单元设有第二接触层；

形成第一通孔于所述衬底上，所述第一通孔连通于所述衬底的第一表面及第二表面之间；

形成第二通孔于所述衬底上，所述第二通孔连通于所述衬底的第一表面及第二表面之间；

形成第一电极于所述衬底的第一表面或第二表面上；

形成第二电极于所述第二接触层，并穿过所述第二通孔，与所述衬底的第二表面上的第二电极垫连接。

本发明还涉及一种垂直腔面发射激光器阵列，包括：