具有布置在沟槽区内的阴极金属层的半导体激光器的制造方法_3

文档序号:9423088阅读:来源:国知局
B所示位置以外的位置,阳极和阴极层312、306在这种配置中可基本类似于图3A所示的阳极和阴极层(尽管在这些位置没有连接条带313和测试盘210)。在该位置,隔离层314在左手侧可被截短/缩短以露出阴极层306的一部分,并由此形成测试盘212。在右手侧(在沟道的底部),阴极层306和隔离层314两者被截短/缩短。连接条带313和测试盘210覆盖在相应隔离层314和绝缘层310的顶部。如此,测试盘210、212相对于表面202比阴极层306或隔离层314中的任一个更低,所述阴极层306或隔离层314可分别对应于如图2所示的条带206和盘204的表面高度。
[0036]如图3B所示,阴极层306在沟槽区306A直接耦合至衬底304,并且没有使用通路(例如类似于图3A中的通路307)。顶部阴极层306和阳极层312允许从结表面202作出阳极和阴极电连接。在这种情形下,可以不需要诸如图3A所示的层308的底阴极层。在一些情形下,如果要求将同一激光二极管既用于图1A所示的滑动件内激光器配置又用于图1B或图1C所示的滑动件上激光器配置。可包括顶部和底部阴极层306、308中的一者或两者并将它们用于将衬底304耦合至装置的阴极电连接。
[0037]现在参见图4,流程图示出根据示例性实施例的组装集成光学器件滑动件的过程402。过程402涉及形成404激光二极管的结表面。结表面包括:a)阴极和阳极电结;以及b)电耦合至阴极电结和阳极电结中的一者的至少一个测试盘。经由被施加至至少一个测试盘的测试探针测试406激光二极管。在测试406过程中,测试探针不接触阴极和阳极电结。
[0038]测试406可涉及业内已知的任何电或光测试。例如,测试激光二极管可涉及用驱动电流测试激光输出功率、输出光束发散、激光发射谱、针对给定驱动电流的激光二极管两侧的电压以及在组装前筛选出早期寿命失效的老化特性中的一者或多者。可在组件(例如晶片、晶棒)上成批地执行测试和/或可在各激光二极管上执行测试。如果确定407测试不成功,则激光器可被处理掉409 (例如如果成批测试的一部分则标记为故障,由此它不会在组装过程中被进一步使用)。
[0039]如果测试成功,则方法进一步涉及在阴极、阳极电结和集成光学器件滑动件的相应结之间回流408焊料以将激光二极管接合至集成光学器件滑动件。这可发生在将激光二极管布置在滑动件内之后,例如将激光器设置在滑动件的空腔内,所述空腔利于两者之间的对准。这种布置可使得测试盘(它可位于滑动件的下表面上)被布置在结表面和集成的光学器件滑动件的相应表面之间。在回流408过程中,焊料不将测试盘接合至集成的光学器件滑动件。由此,如果测试盘例如由于测试而受到损坏,受损的测试盘不影响激光二极管与集成的光学器件滑动件的对准。
[0040]再次参见图3B,激光二极管102A包括顶部阴极层306的沟槽区306A,该沟槽区306A将衬底304耦合至结表面202。沟槽区306A消除了使用在二极管外侧从衬底304行进至结表面202的引线键合(例如金线)的需要。如果引线键合被用在激光器组件中,引线键合可能增加制造成本,并且可能需要在其上耦合线的表面202上或伸出该表面202的额外盘。由于要求激光二极管102A尺寸小,因此没有足够空间来包括在配合表面上的或从激光器伸出的额外盘。另外,由于键合中使用的线的高电感,引线键合也可能影响激光器性會K。
[0041]前述顶部阴极层306可省去将激光二极管102电耦合至滑动件或其它器件的引线键合的需求。顶部阴极层306允许较低电感迹线被制造在结表面202上,并允许较小的结表面202。由于阳极和阴极连接处于激光器102的同一表面202上,顶部阴极层306也利于经由相对廉价的倒装芯片接合将激光器102附连至滑动件(或其它器件)。可选择地包括底部阴极层(例如图3A中的底部阴极层308)以提供替代的连接点,例如用于滑动件上激光器配置、散热等。
[0042]现在参见图5和图6,横截面图示出根据各个实施例的阴极沟槽区的配置。图5和图6中的示图总体对应于阴极层的沟槽区附近的横截面,例如由图3B中的剖切线5-5指示的那样。在图5和图6中,箭头502、602定义激光器输出方向,例如光从激光器射出的方向。在图5中,激光二极管500包括基本从发光边缘506至相对边缘508延伸的狭长沟槽区504。对于该示例而言,“基本”可包括在发光边缘506和相对边缘508之间从一半至全部距离延伸到任何位置的连续通路部分。沟槽区504被布置在沟道底部(例如,图2中的沟道208),该沟道围绕激光器条带区510,所述激光器条带区510与图2所示的激光器102的激光器条带区206相似。
[0043]对于图6中的激光二极管600示出替代通路配置。该激光二极管600包括多个较宽沟槽区604,这些较宽沟槽区604在发光边缘606和相对边缘608之间沿长度排列。沟槽区604被布置在激光器条带区610的任一侧。沟槽区604具有基本相同的尺寸和形状,尽管各个沟槽区604的尺寸或形状可改变。
[0044]现在参见图7,半导体激光二极管702的横截面图示出根据附加示例性实施例的替代沟槽区配置。在该图中,激光二极管702具有增加在沟槽区711a、711b处的表面积的沟道726a、726b的两个替代配置。阴极电结704a、704b和阳极电结706被布置在激光二极管702的结表面708上。阴极电结704a、704b可被配置为多个导电盘(例如圆形或狭长的焊料隆起),这些导电盘耦合至顶部阴极金属层710a、710b。沟槽区711a、711b将顶部阴极金属层710a、710b电耦合至衬底716。
[0045]结层718覆盖在衬底716的顶部上。结层718形成激光二极管702的量子阱。阳极电结706通过阳极金属层720耦合至结层718的顶部。尽管为方便起见将这些和其它层(例如阴极金属层)描述为“金属”层,然而本领域内技术人员将理解,可使用非金属材料来形成层的全部或一部分,以使层仍然提供如所描述那样的电耦合。
[0046]如之前所示(例如图2B中),阳极电结706可被形成为沿激光二极管702的长度(例如沿激光器输出方向)行进的狭长条带。在其它配置中,阳极电结706可类似于阴极电结704包括两个或更多个盘。这些盘可沿激光二极管702的长度耦合至阳极金属层720。阳极电结706沿阳极区730布置,该阳极区730总体界定激光发射条带。阴极区732a、732b在阴极金属层710a、710b之下。一般来说,区730、732a、732b被划分,其中沟道726a、726b且穿结层718。
[0047]阴极金属层710a、710b借助一个或多个绝缘层722保持与结层718隔离。隔离层724覆盖阴极金属层710a、710b,除了阴极盘704a、704b凸出以接触阴极金属层710a、710b的位置。隔离层724延伸至阳极电结706并也可电隔离阳极金属层720的一些部分。阴极金属层710在通过结层718延伸至衬底716的沟道726a、726b的底部与沟槽区711a、71 Ib结合。沟道726a、726b沿激光输出方向被布置在阳极电结706的任一侧上(例如类似于图2B中的沟道208) ο
[0048]沟道726a、726b包括示例性几何特征,该几何特征利于扩大沟槽部分711a、71 Ib以提高激光二极管702的性能。沟道726a在沟道顶部可具有与之前例子(例如参见图3B)基本相同的宽度,但具有更陡的侧壁角。由于陡角,更有挑战的可能是使沟道726a的侧壁金属化。然而,陡角扩大了沟槽部分711a,同时为两排阴极盘704a在结表面708上留出了足够的空间。
[0049]沟道726b包括与之前例子(例如见图3B)相同的侧壁角并具有更宽的沟道宽度。这有利于阴极层710b的更容易制造,但可能为阴极盘704b留出较
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1