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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110190515A(43)申请公布日2019.08.30(21)申请号201910535398.1(22)申请日2019.06.18(71)申请人威科赛乐微电子股份有限公司地址404040重庆市万州区万州经开区高峰园B02(72)发明人窦志珍曹广亮刘留苏小平(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245代理人李欧(51)Int.Cl.H01S5/183(2006.01)H01S5/343(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图8页(54)发明名称单颗可变色阵列型VCSEL芯片及其制造方法(57)摘要本发明公开了单颗可变色阵列型VCSEL芯片及其制造方法,VCSEL芯片包括量子阱、第一过渡层和第二过渡层;第一过渡层上设置有第一GaAs柱,第一GaAs柱上独立生长有ODR层,ODR层被蚀刻形成第一台柱,第一台柱蒸镀有镜面层,三个第一台柱的镜面层上覆盖有同一外延片键合层,且外延片键合层覆盖镜面层外侧直至第一过渡层,外延片键合层上设置有Si片、P-contact;第二过渡层上设置有三个独立的第二GaAs柱,第二GaAs柱上生长有DBR层,DBR层被蚀刻形成第二台柱,第二台柱蒸镀有N-contact,N-contact在第二台柱的顶面设有出光孔。本发明的VCSEL芯片采用“过渡层+MQW+过渡层”结构提高了载流子密度,使VCSEL受激发时功率效率提高,使用ITO层使电流扩展更加均匀,减少了横模的产生。CN110190515ACN110190515A权利要求书1/2页1.单颗可变色阵列型VCSEL芯片,其特征在于,所述VCSEL芯片包括量子阱和分别设置在量子阱相对两侧的第一过渡层和第二过渡层;所述第一过渡层上设置有三个独立的第一GaAs柱,三个所述第一GaAs柱上均独立生长制成有覆盖第一GaAs柱的ODR层,所述ODR层被蚀刻至ODR底层形成第一台柱,所述第一台柱的侧面和顶面均蒸镀有镜面层,三个所述第一台柱的镜面层上覆盖有同一外延片键合层,且所述外延片键合层覆盖镜面层外侧直至第一过渡层,所述外延片键合层上设置有Si片,所述Si片上蒸镀有Si片键合层,所述Si片键合层键合在外延片键合层上,所述Si片上蒸镀有P-contact;所述第二过渡层上设置有三个独立的第二GaAs柱,三个所述第二GaAs柱上均独立生长制成有覆盖第一GaAs柱的DBR层,所述DBR层被蚀刻至DBR底层形成第二台柱,所述第二台柱的侧面和顶面均蒸镀有N-contact,所述N-contact在第二台柱的顶面设有出光孔。2.根据权利要求1所述的单颗可变色阵列型VCSEL芯片,其特征在于,所述量子阱包括两对量子阱复合层,所述量子阱复合层包括依次重叠生长的GaAs层、Eg=2eV的AlGaInP层、GaAs层、Eg=2.2eV的AlGaInP层、GaAs层、Eg=2.4eV的AlGaInP层和GaAs层。3.根据权利要求1所述的单颗可变色阵列型VCSEL芯片,其特征在于,所述第一过渡层为掺C的低Al组分Al0.3GaAs向高Al组分Al0.6GaAs过渡的渐变过渡层,低Al组分Al0.3GaAs与第一GaAs柱接触。4.根据权利要求3所述的单颗可变色阵列型VCSEL芯片,其特征在于,所述第二过渡层为掺Si的低Al组分Al0.3GaAs向高Al组分Al0.6GaAs过渡的渐变过渡层,低Al组分Al0.3GaAs与第二GaAs柱接触。5.根据权利要求1所述的单颗可变色阵列型VCSEL芯片,其特征在于,所述第一GaAs柱和第二GaAs柱的厚度均为200埃。6.根据权利要求1-5任一所述的单颗可变色阵列型VCSEL芯片,其特征在于,所述ODR层包括重叠生长的30对ODR复合层,所述ODR复合层包括重叠生长的ITO层和SiO2层,所述DBR层包括重叠生长的25对DBR复合层,所述DBR复合层也包括重叠生长的ITO层和SiO2层。7.根据权利要求6所述的单颗可变色阵列型VCSEL芯片,其特征在于,三个所述第一GaAs柱分别为GaAsⅠ、GaAsⅡ、GaAsⅢ,对应的三个第一GaAs柱分别为为GaAsⅠ’、GaAsⅡ’、GaAsⅢ’,所述GaAsⅠ上的ODR层中的ITO层和SiO2层的厚度均为λ1/4n,其中λ1为红光目标波长,所述GaAsⅠ上的ODR层中的ITO层和SiO2层的厚度均为λ2/4n,其中λ2为黄光目标波长,所述GaAsⅡ上的ODR层中的ITO层和SiO2层的厚度均为λ3/4n,其中λ3为绿光目标波长,所述GaAsⅠ’、GaAsⅡ’、GaAsⅢ’上的DBR层中的ITO层和SiO2层的厚度分别为λ1/4n、λ2/4n、λ3/4n。8.单颗可变色阵列型VCSEL芯片的制造方法,其特征在