[实用新型]电流局限式垂直共振腔面射型镭射结构

说明书

本实用新型提供的电流局限式垂直共振腔面射型镭射结构，包括一主动发光层设置于为P型半导体的一第一布拉格反射镜层和为N型半导体的一第二布拉格反射镜层之间；该主动发光层包括一多重量子井空间层设置于一P型空间层和一N型空间层之间；为P型半导体的一电流引导层设置于该第一布拉格反射镜层背离该主动发光层的一侧；一金属接触层设置于该电流引导层背离该主动发光层的一侧；一基板层设置于该第二布拉格反射镜层背离该主动发光层的一侧；该电流引导层的掺杂浓度于该电流引导层接触该金属接触层的一侧的一中心点浓度最高；本实用新型使一电流向该中心点集中，以增加产生的光通量。

技术领域

一种垂直共振腔面射型镭射结构，尤指一种电流局限式垂直共振腔面射型镭射结构。

背景技术

垂直共振腔面射型镭射(Vertical Cavity Surface Emitting Laser；VCSEL)为一种半导体镭射。这种半导体镭射具有多层的半导体镭射结构，且多层的半导体结构中包括一P-I-N接面。详细来说，该P-I-N接面对应一主动区设置于一P型分散式布拉格反射器(distributed Bragg reflector；DBR)和一N型DBR之间。该主动区为未受掺杂的多重量子井与共振腔结构，也可被称为固有的(intrinsic；I型)材料结构。

该P型DBR的电洞和该N型DBR的电子会在该主动区中互相结合，并且产生光子。对任何镭射而言，产生光子时的位置越是对齐出光口而集中，光子在共振腔结构中所移动的方向越有可能跟输出镭射光的路径一致，而减少光子在共振腔结构中损失的可能性。这意味着，当产生光子时的位置越是集中时，输出镭射光的光通量会受到提升。

当流经VCSEL中多重量子井与共振腔结构中央的电流量密度变大时，更多的电子和电洞能集中受到偏压驱使而流动至该主动区中结合，而使产生光子的位置在对齐出光口的共振腔结构中央受到集中。进一步，当单位空间内的光子数量变多时，即当光子受到集中时，单位空间内的光子有更多的机率撞击电子以给予电子能量，使电子以产生另一光子的方式释放能量，以启动VCSEL受激发射(Stimulated emission)的机制。

请参阅图3和图4所示，图3为习知通过一氧化局限层300以集中电流流向的结构，而图4为习知通过一离子布植区400以集中电流流向的结构。以该氧化局限层300局限电流流向的结构为目前的主流工艺。其中，该氧化局限层300中的一导电开口310可由湿氧化制程形成，而其余的该氧化局限层300部分为绝缘材料。以该离子布植区400局限电流流向的结构，虽说局限电流流向的效果没使用该氧化局限层300的好，但是具有发光角度小的发光优点，故在维持镭射光的光通量上效果佳。

然而，以上仅为根据目前认知所知道的可局限电流流向结构。该氧化局限层300设置于该P型分散式布拉格反射器500和该主动区600之间，而该离子布植区400设置于该P型分散式布拉格反射器500之中。当电流从该P型分散式布拉格反射器500流至该主动区600时，就现在的认知，无法使电流在流至该P型分散式布拉格反射器500之前就先受到集中，故现在局限电流流向的结构整体上还不够理想。若是电流能在流至该P型分散式布拉格反射器500前就先受到集中，则不管使用该氧化局限层300或是使用该离子布植区400集中电流的功效理论上都能受到提升。

实用新型内容

本实用新型提供一电流局限式垂直共振腔面射型镭射结构，包括：

一主动发光层，其中包括：

一P型空间层；

一N型空间层；和

一多重量子井空间层，设置于该P型空间层和该N型空间层之间；

一第一布拉格反射镜层；

一第二布拉格反射镜层；

其中该主动发光层设置于该第一布拉格反射镜层和该第二布拉格反射镜层之间；