[实用新型]一种VCSEL

说明书

本实用新型涉及一种VCSEL，包括从上至下依次层叠的p‑DBR层、MQW、n‑DBR层、n型奥姆接触层和薄型砷化镓衬底，所述薄型砷化镓衬底的下方通过钼铟共金键合形成连接氮化铝衬底的钼金属层。

技术领域

本实用新型涉及激光器技术领域，尤其涉及一种VCSEL。

背景技术

现有的VCSEL，其外延结构一般都是采用砷化镓衬底，这种衬底具有光电转换效率高的特性，其电子有效质量小，不到硅或锗中有效电子质量的三分之一，从而降低了杂质电离能，在极低的温度下仍然可以电离，极大地降低了半导体器件的工作湿度，减小了器件的噪声，且其电子迁移率高，约为硅中电子迁移率的7倍，能满足信息处理的高速化、高频化需求。但是砷化镓衬底的散热性能有待提高，从而限制了VCSEL器件输出功率的提升。在另一方面，现有的VCSEL衬底之间的热膨胀系数差异较大，使得VCSEL内的残余应力大，导致了VCSEL的可靠性较低

实用新型内容

鉴于上述状况，有必要提出一种散热性能优越的VCSEL。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种VCSEL，包括从上至下依次层叠的p-DBR层、MQW、n-DBR层、n型奥姆接触层和薄型砷化镓衬底，所述薄型砷化镓衬底的下方通过钼铟共金键合形成连接氮化铝衬底的钼金属层。

进一步的，所述p-DBR层和所述MQW形成一次蚀刻台面。

进一步的，所述一次蚀刻台面上设有p电极。

进一步的，所述n-DBR层形成二次蚀刻台面。

进一步的，所述n型奥姆接触层形成三次蚀刻台面。

进一步的，所述三次蚀刻台面上设有n电极。

进一步的，还包括抗反射镀膜，所述抗反射镀膜覆盖在所述一次蚀刻台面、所述二次蚀刻台面、所述三次蚀刻台面三者露出的上表面和侧面并通过蚀刻使所述p电极和所述n电极露出，所述抗反射镀膜延伸覆盖至所述薄型砷化镓衬底露出的上表面。

进一步的，所述抗反射镀膜的制作材料包括SiO_xN_y或SiN。

本实用新型的有益效果在于：氮化铝热膨胀系数为4～6×10^-6℃可与砷化镓材料5.8×10^-6℃匹配，且通过钼铟共金键合形成的钼金属层的热膨胀系数为4.8×10^-6℃，能够与砷化镓和氮化铝相匹配，三者的热膨胀系数相当接近，钼金属层与衬底所产生的线性膨胀量也相当接近，VCSEL残存应力小，使得整个VCSEL的可靠性增强；且氮化铝的导热率为140-180W/mk，而砷化镓的导热率仅为55W/mk，使用氮化铝做衬底能够极大地提高散热性能，从而提高光输出功率。

附图说明

图1是本实用新型实施例一种VCSEL的外延结构示意图；

图2是本实用新型实施例一种VCSEL的结构示意图。

标号说明：

100、一次蚀刻台面；110、p-DBR层；111、p电极；112、氧化层；

120、MQW；200、二次蚀刻台面；210、n-DBR层；300、三次蚀刻台面；

310、n型奥姆接触层；311、n电极；410、薄型砷化镓衬底；

420、钼金属层；430、氮化铝衬底；500、抗反射镀膜。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型一种VCSEL进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。