公開了一種VCSEL發光點和VCSEL陣列以及光學設備和VCSEL器件的制造方法。VCSEL發光點包括：發光點主體、VCSEL陽極和VCSEL陰極。發光點主體包括：襯底層、底部鏡部分、有源區、主限制層、頂部鏡部分和電極接觸層；其中底部鏡部分形成于襯底層上，底部鏡部分包括底部隧道結、底部P?DBR層以及底部限制層；其中，底部隧道結形成于襯底層頂表面上，底部P?DBR層和底部限制層疊置于底部隧道結；有源區和主限制層位于底部鏡部分和頂部鏡部分之間；電極接觸層形成于頂部鏡部分上。VCSEL陽極包括第一N型金屬層，第一N型金屬層形成于N型襯底層。VCSEL陰極包括電極金屬層，電極金屬層形成于電極接觸層上。
1、vcsel(vertical-cavity?surface-emitting?laser，垂直腔面發射激光器)是沿垂直于其襯底的方向出射激光的一種半導體激光器。vcsel具有發散角小、光束對稱、波長熱穩定性高、光束質量穩定等特點，在通訊、消費、車載領域都有巨大的應用潛力。目前，vcsel產品已廣泛應用于近距離光纖通信、人臉識別、3d傳感等行業。
2、在典型的vcsel結構中，如圖1所示，vcsel自下而上包括n型金屬電極層、n型襯底層、n型布拉格反射鏡、有源區、限制層、p型布拉格反射鏡、p型接觸層和p型金屬電極層。所述p型金屬電極層形成vcsel的陽極，所述n型金屬電極層形成vcsel的陰極。
3、在典型的vcsel的應用中，多個vcsel形成vcsel陣列，通常，多個vcsel共用n型襯底和n型金屬電極層，也就是，多個vcsel共用陰極。然而，在vcsel的一些應用場景中，期望多個vcsel形成的vcsel陣列中共用陽極，且共用襯底層。
4、理論上，可以將n型襯底層替換為p型襯底層，將n型布拉格反射鏡和p型布拉格反射鏡的位置對調，將n型金屬電極層和p型金屬電極層的位置對調，將p型接觸層調整為n型接觸層。也就是，將vcsel的結構調整為自下而上包括p型金屬電極層、p型襯底層、p型布拉格反射鏡、有源區、限制層、n型布拉格反射鏡和n型接觸層和n型金屬電極層。
>5、然而，p型襯底層的缺陷密度較高，電阻率較高，且產量較低。因此，上述vcsel的結構調整方案在實際應用中受阻，需要提出新型的vcsel結構設計方案。
技術實現思路
1、本申請的一個優勢在于提供了一種vcsel發光點和vcsel陣列以及光學設備和vcsel器件的制造方法，其中，所述vcsel發光點的結構適用于共陽極型vcsel陣列，且保持襯底層為n型襯底層。
2、為了實現上述至少一優勢或其他優勢和目的，根據本申請的一個方面，提供了一種vcsel發光點，其包括：
3、發光點主體，所述發光點主體包括：
4、襯底層，具有頂表面和底表面；
5、底部鏡部分，所述底部鏡部分形成于所述襯底層上，所述底部鏡部分包括底部隧道結、底部p-dbr層以及底部限制層；其中，所述底部隧道結形成于所述襯底層頂表面上，所述底部p-dbr層和所述底部限制層疊置于所述底部隧道結；
6、頂部鏡部分，所述頂部鏡部分包括至少一頂部dbr層；
7、有源區，所述有源區位于所述底部鏡部分和所述頂部鏡部分之間；
8、主限制層，所述主限制層位于所述底部鏡部分和所述頂部鏡部分之間；以及
9、電極接觸層，所述電極接觸層形成于所述頂部鏡部分上；
10、vcsel陽極，所述vcsel陽極包括第一n型金屬層，所述第一n型金屬層形成于所述襯底層；
11、vcsel陰極，所述vcsel陰極包括電極金屬層，所述電極金屬層形成于所述電極接觸層上。
12、在根據本申請的vcsel發光點的一實施方式中，所述有源區包括至少一個pn結。
13、在根據本申請的vcsel發光點的一實施方式中，所述底部限制層與所述底部p-dbr位均位于所述底部隧道結上方，其中所述底部限制層位于所述底部p-dbr上表面。
14、在根據本申請的vcsel發光點的一實施方式中，所述主限制層位于所述有源區的上方和/或下方。
15、在根據本申請的vcsel發光點的一實施方式中，所述頂部dbr層為頂部n-dbr層。
16、在根據本申請的vcsel發光點的一實施方式中，所述vcsel陰極的所述電極接觸層為n型電極接觸層，所述電極金屬層為第二n型金屬層。
17、在根據本申請的vcsel發光點的一實施方式中，所述襯底層為n型襯底層，所述第一n型金屬層形成于所述襯底層的下方。
18、在根據本申請的vcsel發光點的一實施方式中，所述底部限制層上疊置有p型層。
19、根據本申請的另一個方面，提供了一種vcsel陣列，其包括：兩個或兩個以上的vcsel發光點，所述vcsel發光點，包括：
20、發光點主體，所述發光點主體包括：
21、襯底層，具有頂表面和底表面；
22、底部鏡部分，所述底部鏡部分形成于所述襯底層上，所述底部鏡部分包括底部隧道結、底部p-dbr層以及底部限制層；其中，所述底部隧道結形成于所述襯底層頂表面上，所述底部p-dbr層和所述底部限制層疊置于所述底部隧道結；
23、頂部鏡部分，所述頂部鏡部分包括至少一頂部dbr層；
24、有源區，所述有源區位于所述底部鏡部分和所述頂部鏡部分之間；
25、主限制層，所述主限制層位于所述底部鏡部分和所述頂部鏡部分之間；以及
26、電極接觸層，所述電極接觸層形成于所述頂部鏡部分上；
27、vcsel陽極，所述vcsel陽極包括第一n型金屬層，所述第一n型金屬層形成于所述襯底層；
28、vcsel陰極，所述vcsel陰極包括電極金屬層，所述電極金屬層形成于所述電極接觸層上；
29、其中，兩個或兩個以上的所述vcsel發光點的所述vcsel陽極共用。
30、在根據本申請的vcsel陣列的一實施方式中，所述底部限制層上疊置有p型層。
31、在根據本申請的vcsel陣列的一實施方式中，所述底部限制層與所述底部p-dbr位均位于所述底部隧道結上方，其中所述底部限制層位于所述底部p-dbr上表面。
32、在根據本申請的vcsel陣列的一實施方式中，所述主限制層位于所述有源區的上方和/或下方。
33、在根據本申請的vcsel陣列的一實施方式中，所述頂部dbr層為頂部n-dbr層。
34、在根據本申請的vcsel陣列的一實施方式中，所述vcsel陰極的所述電極接觸層為n型電極接觸層，所述電極金屬層為第二n型金屬層。
35、在根據本申請的vcsel陣列的一實施方式中，所述襯底層為n型襯底層，所述第一n型金屬層形成于所述襯底層的下方。
36、在根據本申請的vcsel陣列的一實施方式中，所述有源區包括至少一個pn結。
37、根據本申請的又一個方面，提供了一種光學設備，其包括：至少一vcsel陣列，所述vcsel陣列包括：兩個或兩個以上的vcsel發光點，所述vcsel發光點，包括：
38、發光點主體，所述發光點主體包括：
39、襯底層，具有頂表面和底表面；
40、底部鏡部分，所述底部鏡部分形成于所述襯底層上，所述底部鏡部分包括底部隧道結、底部p-dbr層以及底部限制層；其中，所述底部隧道結形成于所述襯底層頂表面上，所述底本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種VCSEL發光點，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的VCSEL發光點，其中，所述有源區包括至少一個PN結。
3.根據權利要求1所述的VCSEL發光點，其中，所述底部限制層與所述底部P-DBR位均位于所述底部隧道結上方，其中所述底部限制層位于所述底部P-DBR上表面。
4.根據權利要求1所述的VCSEL發光點，其中，所述主限制層位于所述有源區的上方和/或下方。
5.根據權利要求1所述的VCSEL發光點，其中，所述頂部DBR層為頂部N-DBR層。
6.根據權利要求1所述的VCSEL發光點，其中，所述VCSEL陰極的所述電極接觸層為N型電極接觸層，所述電極金屬層為第二N型金屬層。
7.根據權利要求1所述的VCSEL發光點，其中，所述襯底層為N型襯底層，所述第一N型金屬層形成于所述襯底層的下方。
8.根據權利要求1所述的VCSEL發光點，其中，所述底部限制層上疊置有P型層。
9.一種VCSEL陣列，其特征在于，包括：兩個或兩個以上的VCSEL發光點，所述VCSEL發光點，包括：
10.根據權利要求9所述的VCSEL陣列，其中，所述底部限制層上疊置有P型層。
11.根據權利要求9所述的VCSEL陣列，其中，所述底部限制層與所述底部P-DBR位均位于所述底部隧道結上方，其中所述底部限制層位于所述底部P-DBR上表面。
12.根據權利要求9所述的VCSEL陣列，其中，所述主限制層位于所述有源區的上方和/或下方。
13.根據權利要求9所述的VCSEL陣列，其中，所述頂部DBR層為頂部N-DBR層。
14.根據權利要求9所述的VCSEL陣列，其中，所述VCSEL陰極的所述電極接觸層為N型電極接觸層，所述電極金屬層為第二N型金屬層。
15.根據權利要求9所述的VCSEL陣列，其中，所述襯底層為N型襯底層，所述第一N型金屬層形成于所述襯底層的下方。
16.根據權利要求9所述的VCSEL陣列，其中，所述有源區包括至少一個PN結。
17.一種光學設備，其特征在于，包括：至少一VCSEL陣列，所述VCSEL陣列包括：兩個或兩個以上的VCSEL發光點，所述VCSEL發光點，包括：
18.一種VCSEL器件的制造方法，其特征在于，包括：
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【技術特征摘要】
1.一種vcsel發光點，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的vcsel發光點，其中，所述有源區包括至少一個pn結。
3.根據權利要求1所述的vcsel發光點，其中，所述底部限制層與所述底部p-dbr位均位于所述底部隧道結上方，其中所述底部限制層位于所述底部p-dbr上表面。
4.根據權利要求1所述的vcsel發光點，其中，所述主限制層位于所述有源區的上方和/或下方。
5.根據權利要求1所述的vcsel發光點，其中，所述頂部dbr層為頂部n-dbr層。
6.根據權利要求1所述的vcsel發光點，其中，所述vcsel陰極的所述電極接觸層為n型電極接觸層，所述電極金屬層為第二n型金屬層。
7.根據權利要求1所述的vcsel發光點，其中，所述襯底層為n型襯底層，所述第一n型金屬層形成于所述襯底層的下方。
8.根據權利要求1所述的vcsel發光點，其中，所述底部限制層上疊置有p型層。
9.一種vcsel陣列，其特征在于，包括：兩個或兩個以上的vcsel發光點，所述vcsel發光點，包括：
10.根據權利要求9...
【專利技術屬性】
技術研發人員：賴威廷，郭銘浩，李念宜，
申請(專利權)人：浙江睿熙科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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