CN119496038A 一种垂直腔面发射激光器及其制备方法 （常州纵慧芯光半导体科技有限公司）

本发明公开了一种垂直腔面发射激光器及射镜层、有源层和上反射镜层的半导体外延结共同将半导体外延结构分隔为多个在有源层上2在衬底上生长半导体外延结构以形成晶圆；其中，在所述半导体外延结构上方沉积欧姆金属层，刻蚀对应所述离子注入图案，对所述半导体外延结构采用多种注入能量和/或多种注入离子，沿第一方向对所述半导体外延结构进行离子采用至少一种注入能量以及至少一种注入离子，沿第一方其中，所述第一方向平行于所述衬底的上表3沟槽以及所述多个间隔分布的沟槽对应的多个绝缘区域构成围绕所述半导体单元的环状当所述有源区包括多层所述主动层时，多层所述主动层沿自下而上的方向依次排列，在所述钝化层的上表面形成各所述半导体单元对应4[0002]垂直腔面发射激光器(Vertical_CavitySurface_EmittingLaser，VCSEL)是指比于直流工作条件，需要激光器承受更大的驱动电压或电流。然而，如图1所示，现有的主要展示沟槽06的位置，仅示出了各发光单元08的部分结构)，但由于钝化层07的表面缺域包括与对应的沟槽侧壁接触的侧壁绝缘区，以及与对应的沟槽底部接触的底部绝缘区；5[0016]采用多种注入能量和/或多种注入离子，沿第一方向对所述半导体外延结构进行布的沟槽以及所述多个间隔分布的沟槽对应的多个绝缘区域构成围绕所述半导体单元的6槽的侧壁和底部进行离子注入，可以在沟槽周围形成具有完全包裹沟槽的高阻抗绝缘区[0041]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特[0045]图3是本发明实施例提供的一种垂直腔面发射激光器的制备方法在S110_S130中[0048]图6_8是本发明实施例提供的一种垂直腔面发射激光器的制备方法在S210_S2807员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范直腔面发射激光器的制备方法的流程示意图；图3是本发明实施例提供的一种垂直腔面发N型掺杂的AlxGa1_xAs(x＝1～0)/GaAs上反射镜层40可通过外延生长的方式沉积在衬底8在有源层上相互隔离的半导体单元，使每个半导体单元包括自下而上依次排布的下反射绝缘区71的深度h是指侧壁绝缘区71的顶部至底部的垂直距离，或者说侧壁绝缘区71在垂[0066]其中，沟槽100和绝缘区域70共同用于将半导体外延结构分隔为多个在有源层30反射镜层)和欧姆电极51(位于欧姆金属层)。半导体单元200的下端可以通过衬底结构119叠或存在部分交叠，即侧壁绝缘区71的宽度w小于欧姆电极51远离沟槽100的边沿与沟槽中，可以预先考虑扩散的影响，不紧贴欧姆电极51靠近沟槽100的边沿设置离子注入的范[0071]图6_图8是本发明实施例提供的一种垂直腔面发射激光器的制备方法在S210_单元被施加操作电压/电流时，发光单元中的电流分布受氧化限制层80的横向限制而集中[0078]其中，钝化层60覆盖半导体外延结构和欧姆金属层50中所有暴注入完成后可以对垂直腔面发射激光器进行[0088]图6_8中主要示出了沟槽附近的膜层结构，基于该制备步骤得到的发光单元的结[0093]图11_12是本发明实施例提供的一种离子注入过程在S310_S330中的结构示意[0097]其中，离子注入图案302即光刻胶层301被去除而暴露出半导体外延结构的部离子注入图案302可通过对光刻胶层301进行曝光显影等处理来实现。离子注入图案302在衬底10上的垂直投影覆盖沟槽100在衬底10上的垂直投影，以使进行离子注入后形成的绝的厚度h1具体可根据绝缘区域70的离子注入深度以及光刻胶材料对离子注入的阻挡能力合理调整注入角度以及合理设置侧壁绝缘区的宽度w，可以仅采用一种注入能量以及一种[0113]具体的，可设置沟槽100的截面形状为倒梯形，沟槽的侧壁101与沟槽100的底部断相邻的半导体单元之间的电连接，但通过在沟槽100周围制备绝缘区域70，使相邻沟槽域70共同构成围绕半导体单元的环状绝缘结构303，同样可以保证相邻半导体单元之间在