一种应用于ICW的双悬臂可调垂直腔面发射激光器的制作方法

一种应用于icw的双悬臂可调垂直腔面发射激光器
技术领域
1.本实用新型涉及垂直腔面发射激光器技术领域，尤其涉及一种应用于icw的双悬臂可调垂直腔面发射激光器。


背景技术：

2.垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emitting laser)简称为vcsel，是指出射光方向垂直于衬底表面的半导体激光器。由于可以在衬底上并列集成多个激光器，在新的光电子领域中起着越来越重要的作用。
3.与传统的边发射激光器(eel)不同，vcsel是光从垂直于半导体衬底表面方向出射的一种新型半导体激光器，具有单纵模、发散角小、圆形对称光斑、耦合效率高、阈值低、调制速率高、体积小、可二维集成、可在片测试、价格便宜等很多优点。
4.而目前常用的等截面icw单悬臂结构，随着悬臂位移量的增加，其所受的应力相应增大，并且端部受力集中，过大的应力集中所引起的结构损坏是导致器件失效的主要原因之一。其主要损伤机制为在交变载荷作用下由于应力集中而导致结构的疲劳断裂，以及在冲击载荷下应力集中导致的区域断裂等。从结构上来看，icw悬臂结构中悬臂固定端具有拐角、尺寸突变等特点，导致悬臂的固定端容易产生应力集中，因此也最容易发生结构的失效。
5.基于此，提出了一种等腰梯形结构的双悬臂icw结构的可调垂直腔面发射激光器在固定端采用了等腰梯形结构，改善了结构固定端受力分布和降低了端部米塞斯应力，进而实现覆盖自由光谱范围的具有更低应力，具有更高可靠性的icw悬臂结构。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种应用于icw的双悬臂可调垂直腔面发射激光器。
7.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种应用于icw的双悬臂可调垂直腔面发射激光器，包括基板，所述基板的上方设置有下dbr结构，所述下dbr结构的上方设置有有源区域，所述有源区域的上方设置有氧化限制层；
8.所述氧化限制层的上方设置有全反射层，所述全反射层的上方对称设置有阳极、牺牲层，所述牺牲层的上方设置有上dbr结构，所述上dbr结构的上方对称设置有icw接触电极。
9.作为上述技术方案的进一步描述：
10.所述全反射层与上dbr结构之间形成空气间隔。
11.作为上述技术方案的进一步描述：
12.所述基板的底部设置有阴极。
13.本实用新型具有如下有益效果：
14.1、与现有技术相比，该一种应用于icw的双悬臂可调垂直腔面发射激光器，采用了
等腰梯形结构，改善了结构固定端受力分布和降低了端部米塞斯应力，进而实现覆盖自由光谱范围的具有更低应力，具有更高可靠性的icw悬臂结构。
15.2、与现有技术相比，该一种应用于icw的双悬臂可调垂直腔面发射激光器，在保证最大位移不变的情况下，降低了悬臂固定端所受的米塞斯应力，提高了器件的可靠性。
附图说明
16.图1为本实用新型提出的一种应用于icw的双悬臂可调垂直腔面发射激光器的结构图。
17.图例说明：
18.1、icw接触电极；2、上dbr结构；3、阳极；4、牺牲层；5、空气间隔；6、全反射层；7、氧化限制层；8、有源区域；9、下dbr结构；10、基板；11、阴极。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人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，都属于本实用新型保护的范围。
20.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
21.参照图1，本实用新型提供的一种实施例：一种应用于icw的双悬臂可调垂直腔面发射激光器，包括基板10，基板10的材料为gaas/gan，基板10上形成下dbr结构9，无论采用何种方法和材料均可，使其反射率＞99％，再在下dbr结构9上形成有源区域8，再在有源区域8上形成氧化限制层7；
22.再在氧化限制层7上形成全反射层6，再在全反射层6上，从左到右分别形成图形化的gaas/inp牺牲层4作为悬梁臂，在期间，形成图形化的金属电极作为vcsel的阳极3，再在牺牲层4上形成上dbr结构2，无论采用何种方法和材料均可，使其反射率＞99％，再在上dbr结构2上，沉积图形化金属导电层形成icw接触电极1，在基板10的背面沉积金属导电层形成vcsel的阴极11。
23.全反射层6与上dbr结构2之间形成空气间隔5。
24.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征
进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种应用于icw的双悬臂可调垂直腔面发射激光器，包括基板(10)，其特征在于：所述基板(10)的上方设置有下dbr结构(9)，所述下dbr结构(9)的上方设置有有源区域(8)，所述有源区域(8)的上方设置有氧化限制层(7)；所述氧化限制层(7)的上方设置有全反射层(6)，所述全反射层(6)的上方对称设置有阳极(3)、牺牲层(4)，所述牺牲层(4)的上方设置有上dbr结构(2)，所述上dbr结构(2)的上方对称设置有icw接触电极(1)。2.根据权利要求1所述的一种应用于icw的双悬臂可调垂直腔面发射激光器，其特征在于：所述全反射层(6)与上dbr结构(2)之间形成空气间隔(5)。3.根据权利要求1所述的一种应用于icw的双悬臂可调垂直腔面发射激光器，其特征在于：所述基板(10)的底部设置有阴极(11)。

技术总结
本实用新型公开了一种应用于ICW的双悬臂可调垂直腔面发射激光器，包括基板，所述基板的上方设置有下DBR结构，所述下DBR结构的上方设置有有源区域，所述有源区域的上方设置有氧化限制层，所述氧化限制层的上方设置有全反射层，所述全反射层的上方对称设置有阳极、牺牲层，所述牺牲层的上方设置有上DBR结构，所述上DBR结构的上方对称设置有ICW接触电极，所述基板的底部设置有阴极，所述全反射层与上DBR结构之间形成空气间隔。本实用新型中，采用了等腰梯形结构，改善了结构固定端受力分布和降低了端部米塞斯应力，进而实现覆盖自由光谱范围的具有更低应力，具有更高可靠性的ICW悬臂结构。构。构。


技术研发人员：李迈克
受保护的技术使用者：博芯（重庆）半导体研究院有限公司
技术研发日：2022.04.01
技术公布日：2022/9/22