1.本发明涉及半导体激光器领域,尤其涉及一种垂直腔面发射激光器及其形成方法。
背景技术:2.垂直腔面发射激光器(vertical-cavity surface-emitting laser,简称vcsel)是一种垂直于衬底面射出激光的半导体激光器,当前以砷化镓半导体为基础材料的垂直腔面发射激光器居多,发射波长主要为近红外波段。
3.垂直腔面发射激光器的结构一般由上、下布拉格反射镜(dbr)和中间有源层三部分组成,布拉格反射镜一般由折射率不同且厚度为光波长的四分之一的两种材料交替生长而成,为了减小光学损耗,n型布拉格反射镜的反射率接近100%,可作为谐振腔的全反射镜,而p型布拉格反射镜反射率相对较低,可作为谐振腔的出射镜。其中p型布拉格反射镜中有一层或多层高铝组分algaas层作为氧化限制层。
4.目前的垂直腔面发射激光器器件一般做在砷化镓的晶圆上,由于衬底不能弯曲,故在一些曲面、折叠甚至要求双面发光的感应场景时,只能采用封装好的垂直腔面发射激光器器件,通过组合的方式来实现。这样不但成本高,而且很占用空间。
技术实现要素:5.本发明解决的技术问题是提供一种垂直腔面发射激光器及其形成方法,以实现可柔性折叠的垂直腔面发射激光器器件,并能够节省体积。
6.为解决上述技术问题,本发明技术方案提供一种垂直腔面发射激光器,包括:柔性衬底;位于柔性衬底表面的第一反射镜结构;位于第一反射镜结构上的有源层;位于有源层表面的至少两层重叠的第二反射镜结构,所述第二反射镜结构的导电类型与第一反射镜结构的导电类型相反;位于相邻两层第二反射镜结构之间的挡光层和透光层,所述挡光层位于透光层的两侧;位于所述第二反射镜结构内、所述有源层内和所述第一反射镜结构内的凹槽,所述凹槽暴露出所述挡光层侧壁表面。
7.可选的,所述柔性衬底包括基底和位于基底上的导电层,所述第一反射镜结构位于导电层上;所述凹槽暴露出所述导电层表面。
8.可选的,所述基底的材料包括有机材料,所述有机材料包括:聚酰亚胺或聚甲基丙烯酸甲酯。
9.可选的,所述导电层的材料包括金属,所述金属材料包括金、铂、铜、银、钨或铝。
10.可选的,所述基底的厚度与导电层的厚度比值大于2。
11.可选的,所述导电层的厚度范围为60微米~200微米。
12.可选的,所述第一反射镜结构包括若干第一堆叠结构,所述第一堆叠结构包括第一反射层和位于所述第一反射层上的第二反射层,所述第一反射层与所述第二反射层的折射率不同。
13.可选的,所述第一反射层的材料包括砷镓铝,所述第二反射层的材料包括砷化镓。
14.可选的,所述第二反射镜结构包括若干第二堆叠结构,所述第二堆叠结构包括第三反射层和位于所述第三反射层上的第四反射层,所述第三反射层和所述第四反射层的折射率不同。
15.可选的,所述第三反射层的材料包括砷镓铝,所述第四反射层的材料包括砷化镓。
16.可选的,所述挡光层的材料包括氧化铝,所述透光层的材料包括砷镓铝。
17.可选的,所述第一反射镜结构为n型布拉格反射镜,所述第二反射镜结构为p型布拉格反射镜;所述第一反射镜结构的材料中掺杂有硅离子;所述第二反射镜结构的材料中掺杂有碳离子。
18.可选的,还包括:位于第二反射镜结构顶部表面的第一钝化层;位于第一钝化层表面、以及位于凹槽侧壁表面和底部表面的第二钝化层;位于所述第二钝化层内和所述第一钝化层内的第一电极层,所述第一电极层位于所述第二反射镜结构顶部表面。
19.可选的,所述第一钝化层的材料包括氮化硅;所述第二钝化层的材料包括氮化硅。
20.可选的,所述有源层包括若干层沿垂直于所述柔性衬底表面方向交错堆叠的若干第一垒层、第二垒层以及位于相邻所述第一垒层和所述第二垒层之间的阱层。
21.可选的,所述第一垒层的材料包括p型的砷化镓,所述p型的砷化镓中掺杂有碳离子;所述第二垒层的材料包括n型的砷化镓,所述n型的砷化镓中掺杂有硅离子;所述阱层的材料包括砷镓铟。
22.可选的,还包括:位于柔性衬底与第一反射镜结构之间的缓冲层。
23.可选的,所述缓冲层的材料包括砷化镓。
24.相应地,本发明技术方案还提供一种垂直腔面发射激光器的形成方法,包括:提供载板;在载板上形成柔性衬底;在所述柔性衬底表面形成第一反射镜结构、位于所述第一反射镜结构表面的有源层以及位于所述有源层表面至少两层重叠的第二反射镜结构,所述第二反射镜结构的导电类型与所述第一反射镜结构的导电类型相反;形成第一反射镜结构、有源层和第二反射镜结构之后,去除所述载板。
25.可选的,所述柔性衬底包括基底和位于基底上的导电层,所述第一反射镜结构位于导电层上。
26.可选的,所述基底的材料包括有机材料,所述有机材料包括:聚酰亚胺或聚甲基丙烯酸甲酯;所述导电层的材料包括金属,所述金属材料包括金、铂、铜、银、钨或铝。
27.可选的,所述柔性衬底的形成方法包括:在载板上形成基底;在基底上形成导电层。
28.可选的,所述基底的形成工艺包括涂布工艺。
29.可选的,所述导电层的形成工艺包括沉积工艺或电镀工艺。
30.可选的,形成位于所述有源层表面的至少两层所述第二反射镜结构的同时,还包括:在相邻两层所述第二反射镜结构之间形成透光材料层;在所述透光材料层表面形成反射材料层。
31.可选的,还包括:形成以及位于相邻两层第二反射镜结构之间的挡光层和透光层,所述挡光层位于透光层的两侧。
32.可选的,所述挡光层和透光层的形成方法包括:在所述第二反射镜结构顶部表面
形成第一钝化层;在所述第一钝化层表面形成图形化的掩膜层;以所述图形化的掩膜层为掩膜刻蚀所述第二反射镜结构、透光材料层、反射材料层、所述有源层和所述第一反射镜结构,直至暴露出柔性衬底表面,在所述第二反射镜结构内、所述有源层内和所述第一反射镜结构内形成凹槽,所述凹槽暴露出所述透光材料层侧壁表面;对所述凹槽暴露出来的所述透光材料层进行氧化处理,使所述透光材料层形成挡光层和透光层,所述挡光层位于透光层的两侧,所述凹槽暴露出所述挡光层侧壁,所述凹槽暴露出所述导电层表面。
33.可选的,所述挡光层的材料包括氧化铝,所述透光层的材料包括砷镓铝。
34.可选的,形成所述挡光层和所述透光层之后,去除所述载板之前,还包括:在所述凹槽侧壁表面和底部表面、以及所述第一钝化层顶部表面形成第二钝化层;在所述第二钝化层内和所述第一钝化层内形成第一电极层,所述第一电极层位于所述第二反射镜结构顶部表面。
35.可选的,在柔性衬底上形成第一反射镜结构之前,还包括:在柔性衬底上形成缓冲层。
36.与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下有益效果:
37.所述垂直腔面发射激光器具有柔性衬底,所述柔性衬底能够实现任意角度的弯曲,因此若干器件结构能够实现一定的串并联以及任意角度的弯曲,从而实现可柔性折叠的垂直腔面发射激光器器件,并能够节省体积。
38.进一步,所述基底的材料包括有机材料,所述有机材料的杨氏模量较小,具有一定的形变量,柔性较好,因此所述柔性衬底能够实现任意角度的弯曲,使得后续形成的若干器件结构能够实现一定的串并联以及任意角度的弯曲,从而实现可柔性折叠的垂直腔面发射激光器器件,并能够节省体积。
39.进一步,所述导电层的材料包括金属,所述金属材料具有较好的延展性,因此所述导电层与基底之间具有较好的粘附性,位于基底表面的导电层能够随基底的形变而形变,不易发生脱落等情况。
附图说明
40.图1是一实施例中垂直腔面发射激光器的剖面结构示意图;
41.图2至图7是本发明实施例中垂直腔面发射激光器形成过程的剖面结构示意图。
具体实施方式
42.如背景技术所述,目前的垂直腔面发射激光器器件无法弯曲折叠。现结合具体的实施例进行分析说明。
43.图1是一实施例中垂直腔面发射激光器的剖面结构示意图。
44.请参考图1,所述垂直腔面发射激光器包括:衬底100,所述衬底100包括相对的第一面和第二面;位于所述衬底100第一面上的第一反射镜结构,所述第一反射镜结构包括若干第一堆叠结构,所述第一堆叠结构包括第一反射层101和位于所述第一反射层101上的第二反射层102;位于所述第一反射镜结构上的有源层103;位于所述有源层103上的第二反射镜结构,所述第二反射镜结构的导电类型与所述第一反射镜结构的导电类型相反,所述第二反射镜结构包括若干第二堆叠结构,所述第二堆叠结构包括第三反射层104和位于所述
第三反射层104上的第四反射层105;位于所述第二反射镜结构上的透光层109和位于透光层109周围的挡光层108;位于所述透光层109和所述挡光层108上的第三反射镜结构,所述第二反射镜结构的导电类型与所述第三反射镜结构的导电类型相同,所述第三反射镜结构包括若干第三堆叠结构,所述第三堆叠结构包括第五反射层106和位于所述第五反射层106上的第六反射层107;位于所述第三反射镜结构内、所述有源层103内、所述第二光反射结构内和所述第一反射结构内的凹槽(未标示),所述凹槽暴露出所述挡光层108侧壁表面;位于所述第三反射镜结构顶部表面的第一阻挡层110;位于所述第一阻挡层110上、所述凹槽侧壁表面和底部表面的第二阻挡层111;位于所述第三反射镜结构上的所述第二阻挡层111和所述第一阻挡层119内的第一电极层112;位于所述衬底100第二面上的第二电极层113。
45.所述垂直腔面发射激光器形成于衬底100上,所述衬底100的材料通常为砷化镓,无法进行弯曲折叠,故在一些曲面、折叠甚至要求双面发光的感应场景时,只能采用封装好的垂直腔面发射激光器,通过组合的方式来实现。这样不但成本高,而且很占用空间。
46.为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
47.图2至图7是本发明实施例中垂直腔面发射激光器形成过程的剖面结构示意图。
48.请参考图2,提供载板300。
49.所述载板300的材料包括无机材料,所述无机材料包括硅或氧化硅。所述载板300为后续形成柔性衬底及柔性衬底上的器件结构提供支撑。
50.请继续参考图2,在载板300上形成柔性衬底。
51.在本实施例中,所述柔性衬底包括基底301和位于基底301上的导电层302。
52.所述基底301的材料包括有机材料,所述有机材料包括:聚酰亚胺(pi)或聚甲基丙烯酸甲酯(pmma);所述导电层302的材料包括金属,所述金属材料包括金、铂、铜、银、钨或铝。
53.所述基底301的材料包括有机材料,所述有机材料的杨氏模量较小,具有一定的形变量,柔性较好,因此所述柔性衬底能够实现任意角度的弯曲,使得后续形成的若干器件结构能够实现一定的串并联以及任意角度的弯曲,从而实现可柔性折叠的垂直腔面发射激光器器件,并能够节省体积。
54.所述导电层302的材料包括金属,所述金属材料具有较好的延展性,因此所述导电层302与基底301之间具有较好的粘附性,位于基底301表面的导电层302能够随基底301的形变而形变,不易发生脱落等情况。
55.在本实施例中,所述基底301的材料包括聚酰亚胺,所述导电层302的材料包括铜。
56.所述柔性衬底的形成方法包括:在载板300上形成基底301;在基底301上形成导电层302。
57.所述基底301的形成工艺包括涂布工艺。
58.所述导电层302的形成工艺包括沉积工艺或电镀工艺。
59.所述基底301的厚度与导电层302的厚度比值大于2。所述基底301能够给导电层302以及后续形成的器件结构提供足够的强度支持。
60.在本实施例中,所述导电层302的厚度范围为60微米~200微米。
61.请参考图3,在所述柔性衬底上形成缓冲层200;在缓冲层200上形成第一反射镜结
构;在第一反射镜结构上形成有源层203;在有源层203上形成至少两层第二反射镜结构。
62.所述第一反射镜结构包括若干第一堆叠结构,所述第一堆叠结构包括第一反射层201和位于所述第一反射层201上的第二反射层202,所述第一反射层201与所述第二反射层202的折射率不同。
63.在本实施例中,所述第一反射层201的材料包括砷镓铝,所述第二反射层202的材料包括砷化镓。
64.所述第二反射镜结构包括若干第二堆叠结构,所述第二堆叠结构包括第三反射层204和位于所述第三反射层204上的第四反射层205,所述第三反射层204和所述第四反射层205的折射率不同。
65.在本实施例中,所述第三反射层204的材料包括砷镓铝,所述第四反射层205的材料包括砷化镓。
66.在本实施例中,所述缓冲层200的材料包括砷化镓。
67.所述有源层203包括若干层沿垂直于所述柔性衬底表面方向交错堆叠的若干第一垒层(未图示)、第二垒层(未图示)以及位于相邻所述第一垒层和所述第二垒层之间的阱层(未图示)。
68.所述第一垒层的材料包括p型的砷化镓,所述p型的砷化镓中掺杂有碳离子;所述第二垒层的材料包括n型的砷化镓,所述n型的砷化镓中掺杂有硅离子;所述阱层的材料包括砷镓铟。
69.请继续参考图3,形成位于所述有源层203表面的至少两层所述第二反射镜结构的同时,还包括:在相邻两层所述第二反射镜结构之间形成透光材料层206;在所述透光材料层206表面形成反射材料层207。
70.在本实施例中,所述透光材料层206的材料包括砷镓铝,所述反射材料层207的材料包括砷化镓。
71.请继续参考图3,在所述第二反射镜结构顶部表面形成第一钝化层208。
72.在本实施例中,所述第一钝化层208的材料包括氮化硅。所述第一钝化层208用于保护所述第二反射镜结构顶部表面。
73.请参考图4,在所述第一钝化层208表面形成图形化的掩膜层(未图示);以所述图形化的掩膜层为掩膜刻蚀所述第二反射镜结构、透光材料层206、反射材料层207、所述有源层203和所述第一反射镜结构,直至暴露出柔性衬底表面,在所述第二反射镜结构内、所述有源层203内和所述第一反射镜结构内形成凹槽209,所述凹槽209暴露出所述透光材料层206侧壁表面。
74.刻蚀所述第二反射镜结构、透光材料层206、反射材料层207、所述有源层203和所述第一反射镜结构的工艺包括干法刻蚀工艺。
75.请参考图5,对所述凹槽209暴露出来的所述透光材料层206进行氧化处理,使所述透光材料层206形成挡光层210和透光层211,所述挡光层210位于透光层210的两侧,所述凹槽209暴露出所述挡光层210侧壁。
76.所述氧化处理的工艺包括湿法氧化工艺或离子注入氧化工艺。
77.在本实施例中,所述挡光层210的材料包括氧化铝,所述透光层211的材料包括砷镓铝。
78.请参考图6,在所述凹槽209侧壁表面和底部表面、以及所述第一钝化层208顶部表面形成第二钝化层212。
79.在本实施例中,所述第二钝化层212的材料包括氮化硅。所述第二钝化层212用于保护所述凹槽209侧壁表面和底部表面。
80.请继续参考图6,在所述第二钝化层212内和所述第一钝化层208内形成第一电极层213,所述第一电极层213位于所述第二反射镜结构顶部表面。
81.在所述第二钝化层212内和所述第一钝化层208内形成第一电极层213的方法包括:在所述第二钝化层212内和所述第一钝化层208内形成开口(未图示),所述开口暴露出部分所述第二反射镜结构顶部表面;在所述开口内和部分第二钝化层212表面形成所述第一电极层213。
82.所述第一电极层213的材料包括金属或金属氮化物;所述金属包括:铜、铝、钨、钴、镍和钽中的一种或多种的组合;所述金属氮化物包括氮化钽和氮化钛中的一种或多种的组合。
83.请参考图7,去除所述载板300,形成柔性器件结构。
84.由于所述载板300的材料包括无机材料,所述基底301的材料包括有机材料,从而所述载板300和基底301容易剥离开来,同时对柔性衬底和柔性衬底上的器件结构损伤较小。
85.所形成的器件结构具有柔性衬底,所述柔性衬底能够实现任意角度的弯曲,因此若干器件结构能够实现一定的串并联以及任意角度的弯曲,从而实现可柔性折叠的垂直腔面发射激光器器件,并能够节省体积。具体应用为:可将不同的垂直腔面发射激光器进行任意角度的弯曲,使得垂直腔面发射激光器的光源聚集到一个固定点上,增强垂直腔面发射激光器的发光强度;或者,将不同的垂直腔面发射激光器进行任意角度的弯曲或者串并联,实现不同角度感应和识别。
86.相应地,本发明实施例还提供一种垂直腔面发射激光器,请继续参考图7,包括:
87.柔性衬底;
88.位于柔性衬底表面的第一反射镜结构;
89.位于第一反射镜结构上的有源层203;
90.位于有源层203表面的至少两层重叠的第二反射镜结构,所述第二反射镜结构的导电类型与第一反射镜结构的导电类型相反;
91.位于相邻两层第二反射镜结构之间的挡光层210和透光层211,所述挡光层210位于透光层211的两侧;
92.位于所述第二反射镜结构内、所述有源层203内和所述第一反射镜结构内的凹槽209,所述凹槽209暴露出所述挡光层210侧壁表面。
93.在本实施例中,所述柔性衬底包括基底301和位于基底301上的导电层302,所述第一反射镜结构位于导电层302上;所述凹槽209暴露出所述导电层302表面。
94.在本实施例中,所述基底301的材料包括有机材料,所述有机材料包括:聚酰亚胺或聚甲基丙烯酸甲酯。
95.在本实施例中,所述导电层302的材料包括金属,所述金属材料包括金、铂、铜、银、钨或铝。
96.在本实施例中,所述基底301的厚度与导电层302的厚度比值大于2。
97.在本实施例中,所述导电层302的厚度范围为60微米~200微米。
98.在本实施例中,所述第一反射镜结构包括若干第一堆叠结构,所述第一堆叠结构包括第一反射层201和位于所述第一反射层201上的第二反射层202,所述第一反射层201与所述第二反射层202的折射率不同。
99.在本实施例中,所述第一反射层201的材料包括砷镓铝,所述第二反射层202的材料包括砷化镓。
100.在本实施例中,所述第二反射镜结构包括若干第二堆叠结构,所述第二堆叠结构包括第三反射层204和位于所述第三反射层204上的第四反射层205,所述第三反射层204和所述第四反射层205的折射率不同。
101.在本实施例中,所述第三反射层204的材料包括砷镓铝,所述第四反射层205的材料包括砷化镓。
102.在本实施例中,所述挡光层210的材料包括氧化铝,所述透光层211的材料包括砷镓铝。
103.在本实施例中,所述第一反射镜结构为n型布拉格反射镜,所述第二反射镜结构为p型布拉格反射镜;所述第一反射镜结构的材料中掺杂有硅离子;所述第二反射镜结构的材料中掺杂有碳离子。
104.在本实施例中,还包括:位于第二反射镜结构顶部表面的第一钝化层208;位于第一钝化层208表面、以及位于凹槽侧壁表面和底部表面的第二钝化层212;位于所述第二钝化层212内和所述第一钝化层208内的第一电极层213,所述第一电极层213位于所述第二反射镜结构顶部表面。
105.在本实施例中,所述第一钝化层208的材料包括氮化硅;所述第二钝化层212的材料包括氮化硅。
106.在本实施例中,所述有源层203包括若干层沿垂直于所述柔性衬底表面方向交错堆叠的若干第一垒层、第二垒层以及位于相邻所述第一垒层和所述第二垒层之间的阱层。
107.在本实施例中,所述第一垒层的材料包括p型的砷化镓,所述p型的砷化镓中掺杂有碳离子;所述第二垒层的材料包括n型的砷化镓,所述n型的砷化镓中掺杂有硅离子;所述阱层的材料包括砷镓铟。
108.在本实施例中,还包括:位于柔性衬底与第一反射镜结构之间的缓冲层200。
109.在本实施例中,所述缓冲层200的材料包括砷化镓。
110.虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
技术特征:1.一种垂直腔面发射激光器,其特征在于,包括:柔性衬底;位于所述柔性衬底表面的第一反射镜结构;位于所述第一反射镜结构上的有源层;位于所述有源层表面的至少两层重叠的第二反射镜结构,所述第二反射镜结构的导电类型与第一反射镜结构的导电类型相反;位于相邻两层第二反射镜结构之间的挡光层和透光层,所述挡光层位于所述透光层的两侧;位于所述第二反射镜结构内、所述有源层内和所述第一反射镜结构内的凹槽,所述凹槽暴露出所述挡光层侧壁表面。2.如权利要求1所述的垂直腔面发射激光器,其特征在于,所述柔性衬底包括基底和位于所述基底上的导电层,所述第一反射镜结构位于所述导电层上;所述凹槽暴露出所述导电层表面。3.如权利要求2所述的垂直腔面发射激光器,其特征在于,所述基底的材料包括有机材料,所述有机材料包括:聚酰亚胺或聚甲基丙烯酸甲酯。4.如权利要求2所述的垂直腔面发射激光器,其特征在于,所述导电层的材料包括金属,所述金属材料包括金、铂、铜、银、钨或铝。5.如权利要求2所述的垂直腔面发射激光器,其特征在于,所述基底的厚度与所述导电层的厚度比值大于2。6.如权利要求2所述的垂直腔面发射激光器,其特征在于,所述导电层的厚度范围为60微米~200微米。7.如权利要求1所述的垂直腔面发射激光器,其特征在于,所述第一反射镜结构包括若干第一堆叠结构,所述第一堆叠结构包括第一反射层和位于所述第一反射层上的第二反射层,所述第一反射层与所述第二反射层的折射率不同。8.如权利要求7所述的垂直腔面发射激光器,其特征在于,所述第一反射层的材料包括砷镓铝,所述第二反射层的材料包括砷化镓。9.如权利要求1所述的垂直腔面发射激光器,其特征在于,所述第二反射镜结构包括若干第二堆叠结构,所述第二堆叠结构包括第三反射层和位于所述第三反射层上的第四反射层,所述第三反射层和所述第四反射层的折射率不同。10.如权利要求9所述的垂直腔面发射激光器,其特征在于,所述第三反射层的材料包括砷镓铝,所述第四反射层的材料包括砷化镓。11.如权利要求1所述的垂直腔面发射激光器,其特征在于,所述挡光层的材料包括氧化铝,所述透光层的材料包括砷镓铝。12.如权利要求1所述的垂直腔面发射激光器,其特征在于,所述第一反射镜结构为n型布拉格反射镜,所述第二反射镜结构为p型布拉格反射镜;所述第一反射镜结构的材料中掺杂有硅离子;所述第二反射镜结构的材料中掺杂有碳离子。13.如权利要求2所述的垂直腔面发射激光器,其特征在于,还包括:位于第二反射镜结构顶部表面的第一钝化层;位于第一钝化层表面、以及位于凹槽侧壁表面和底部表面的第二钝化层;位于所述第二钝化层内和所述第一钝化层内的第一电极层,所述第一电极层位
于所述第二反射镜结构顶部表面。14.如权利要求13所述的垂直腔面发射激光器,其特征在于,所述第一钝化层的材料包括氮化硅;所述第二钝化层的材料包括氮化硅。15.如权利要求1所述的垂直腔面发射激光器,其特征在于,所述有源层包括若干层沿垂直于所述柔性衬底表面方向交错堆叠的若干第一垒层、第二垒层以及位于相邻所述第一垒层和所述第二垒层之间的阱层。16.如权利要求15所述的垂直腔面发射激光器,其特征在于,所述第一垒层的材料包括p型的砷化镓,所述p型的砷化镓中掺杂有碳离子;所述第二垒层的材料包括n型的砷化镓,所述n型的砷化镓中掺杂有硅离子;所述阱层的材料包括砷镓铟。17.如权利要求1所述的垂直腔面发射激光器,其特征在于,还包括:位于柔性衬底与第一反射镜结构之间的缓冲层。18.如权利要求17所述的垂直腔面发射激光器,其特征在于,所述缓冲层的材料包括砷化镓。19.一种垂直腔面发射激光器的形成方法,其特征在于,包括:提供载板;在所述载板上形成柔性衬底;在所述柔性衬底表面形成第一反射镜结构、位于所述第一反射镜结构表面的有源层以及位于所述有源层表面至少两层重叠的第二反射镜结构,所述第二反射镜结构的导电类型与所述第一反射镜结构的导电类型相反;形成所述第一反射镜结构、所述有源层和所述第二反射镜结构之后,去除所述载板。20.如权利要求19所述的垂直腔面发射激光器的形成方法,其特征在于,所述柔性衬底包括基底和位于所述基底上的导电层,所述第一反射镜结构位于导电层上。21.如权利要求20所述的垂直腔面发射激光器的形成方法,其特征在于,所述基底的材料包括有机材料,所述有机材料包括:聚酰亚胺或聚甲基丙烯酸甲酯;所述导电层的材料包括金属,所述金属材料包括金、铂、铜、银、钨或铝。22.如权利要求21所述的垂直腔面发射激光器的形成方法,其特征在于,所述柔性衬底的形成方法包括:在所述载板上形成所述基底;在所述基底上形成所述导电层。23.如权利要求22所述的垂直腔面发射激光器的形成方法,其特征在于,所述基底的形成工艺包括涂布工艺。24.如权利要求22所述的垂直腔面发射激光器的形成方法,其特征在于,所述导电层的形成工艺包括沉积工艺或电镀工艺。25.如权利要求20所述的垂直腔面发射激光器的形成方法,其特征在于,形成位于所述有源层表面的至少两层所述第二反射镜结构的同时,还包括:在相邻两层第二反射镜结构之间形成透光材料层;在所述透光材料层表面形成反射材料层。26.如权利要求25所述的垂直腔面发射激光器的形成方法,其特征在于,还包括:形成位于相邻两层第二反射镜结构之间的挡光层和透光层,所述挡光层位于所述透光层的两侧。27.如权利要求26所述的垂直腔面发射激光器的形成方法,其特征在于,所述挡光层和所述透光层的形成方法包括:在所述第二反射镜结构顶部表面形成第一钝化层;在所述第
一钝化层表面形成图形化的掩膜层;以所述图形化的掩膜层为掩膜刻蚀所述第二反射镜结构、所述透光材料层、所述反射材料层、所述有源层和所述第一反射镜结构,直至暴露出所述柔性衬底表面,在所述第二反射镜结构内、所述有源层内和所述第一反射镜结构内形成凹槽,所述凹槽暴露出所述透光材料层侧壁表面;对所述凹槽暴露出来的所述透光材料层进行氧化处理,使所述透光材料层形成所述挡光层和所述透光层,所述挡光层位于所述透光层的两侧,所述凹槽暴露出所述挡光层侧壁,所述凹槽暴露出所述导电层表面。28.如权利要求27所述的垂直腔面发射激光器的形成方法,其特征在于,所述挡光层的材料包括氧化铝,所述透光层的材料包括砷镓铝。29.如权利要求27所述的垂直腔面激光发射器的形成方法,其特征在于,形成所述挡光层和所述透光层之后,去除所述载板之前,还包括:在所述凹槽侧壁表面和底部表面、以及所述第一钝化层顶部表面形成第二钝化层;在所述第二钝化层内和所述第一钝化层内形成第一电极层,所述第一电极层位于所述第二反射镜结构顶部表面。30.如权利要求19所述的垂直腔面发射激光器的形成方法,其特征在于,在所述柔性衬底上形成第一反射镜结构之前,还包括:在所述柔性衬底上形成缓冲层。
技术总结一种垂直腔面发射激光器及其形成方法,垂直腔面发射激光器包括:柔性衬底;位于柔性衬底表面的第一反射镜结构;位于第一反射镜结构上的有源层;位于有源层表面的至少两层重叠的第二反射镜结构,所述第二反射镜结构的导电类型与第一反射镜结构的导电类型相反;位于相邻两层第二反射镜结构之间的挡光层和透光层,所述挡光层位于透光层的两侧;位于所述第二反射镜结构内、所述有源层内和所述第一反射镜结构内的凹槽,所述凹槽暴露出所述挡光层侧壁表面。所述垂直腔面发射激光器可柔性折叠,能够节省体积。节省体积。节省体积。
技术研发人员:姜清华 黄玺 俞洁 丁帼君
受保护的技术使用者:常州承芯半导体有限公司
技术研发日:2022.07.13
技术公布日:2022/11/1