一种垂直腔面发射激光器及其制造方法和其阵列与流程

本发明涉及半导体激光器技术领域，特别涉及一种垂直腔面发射激光器及其制造方法和其阵列。

背景技术：

垂直腔面发射激光器(verticalcavitysurfaceemittinglaser，vcsel)是以砷化镓半导体材料为基础研制，有别于发光二极管(led)和激光二极管(laserdiode，ld)等其他光源，具有体积小、圆形输出光斑、单纵模输出、阈值电流小、价格低廉、易集成为大面积阵列等优点，广泛应用与光通信、光互连、光存储等领域。

传统的正面发射的垂直腔面发射激光器阵列，一般芯片背面为共阴极，阳极焊盘在正面，或者是阴极和阳极焊盘都在正面，焊盘需要通过金线键合技术，连接外接电源或驱动，但是在飞行时间(timeofflight，tof)的应用中，由于需要更短的光脉冲，由金线带来的电感会影响电路，从而增大光的上升时间。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的缺陷，本发明提出一种垂直腔面发射激光器及其制造方法和其阵列，能实现芯片的表面贴装，避免了在正面焊盘上使用金线键合技术来做电连接，降低了封装的复杂度，节约了封装成本，减小了封装中由金线引入的寄生电感，从而提升了器件在脉冲下的性能，减少了光上升的时间。

为实现上述目的及其他目的，本发明提出一种垂直腔面发射激光器，包括：

衬底；

发光单元，形成在所述衬底的第一表面上，其中，所述发光单元设有第二接触层；

第一通孔，形成在所述衬底上，并连通于所述衬底的第一表面及第二表面之间；

第二通孔，形成在所述衬底上，并连通于所述衬底的第一表面及第二表面之间；

第一电极，接触所述衬底的第一表面或第二表面；

第二电极，连接所述第二接触层，并穿过所述第二通孔，以连接至所述衬底的第二表面上的第二电极垫。

在一实施例中，所述第一电极形成于所述衬底的第二表面上。

在一实施例中，所述第一电极连接所述衬底的第一表面，并穿过所述第一通孔，以连接至所述衬底的第二表面上的第一电极垫。

在一实施例中，所述第一电极和所述第二电极为金属导电层。

在一实施例中，所述衬底为半绝缘衬底，所述半绝缘衬底还包括第一接触层，其中所述第一接触层形成于所述半绝缘衬底的第一表面。

在一实施例中，当所述衬底为导电衬底时，所述第一通孔的侧壁、所述第二通孔的侧壁以及所述衬底的第二表面上设置有绝缘材料。

本发明的目的还在于提供一种垂直腔面发射激光器的制造方法，包括：

提供一衬底；

形成发光单元于所述衬底的第一表面上，所述发光单元设有第二接触层；

形成第一通孔于所述衬底上，所述第一通孔连通于所述衬底的第一表面及第二表面之间；

形成第二通孔于所述衬底上，所述第二通孔连通于所述衬底的第一表面及第二表面之间；

形成第一电极于所述衬底的第一表面或第二表面上；

形成第二电极于所述第二接触层，并穿过所述第二通孔，与所述衬底的第二表面上的第二电极垫连接。

本发明还涉及一种垂直腔面发射激光器阵列，包括：

衬底；

至少两个发光单元，阵列排布于所述衬底的第一表面上，其中，每个所述发光单元设有第二接触层，每相邻两个所述发光单元之间设有绝缘单元；

第一通孔，形成在所述衬底上，并连通于所述衬底的第一表面及第二表面之间；

第二通孔，形成在所述衬底上，并连通于所述衬底的第一表面及第二表面之间；

第一电极，接触所述衬底的第一表面或第二表面；

第二电极，连接每个所述发光单元的第二接触层，并穿过所述第二通孔，来连接至所述衬底的第二表面上的第二电极垫。

在一实施例中，所述衬底为半绝缘衬底，所述半绝缘衬底还包括第一接触层，其中所述第一接触层形成于所述半绝缘衬底的第一表面。

在一实施例中，任意两个所述发光单元的第二接触层之间相互连接或者相互独立。

本发明提出一种垂直腔面发射激光器及其制造方法和其阵列，通过在衬底上设置通孔，将发光单元的两个电极连接到衬底的背面进行表面贴装，能实现独立控制，也节约了封装成本和复杂度，减小了封装中引入的寄生电感，从而提升了驱动和器件脉冲下的整体性能。本发明克服了使用金属键合技术连接到电流源上所带来的缺陷，例如金线带来的电感会影响光的上升时间。本发明从设计之初就将后续的封装方式考虑到，进而改变了传统的使用金线键合连接电流源的方式，充分利用了衬底背面的空间，使得连接电流源时不需要再使用金线键合技术，例如在飞行时间(timeofflight，tof)应用中，就相应缩短了脉冲的时间，使得测量的目标物与发射源之间的距离更加精确。本发明整体构思新颖，形成了一种直接通过表面贴装就能与电流源实现良好连接的垂直腔面发射激光器。

附图说明

图1：本发明一实施例中垂直腔面发射激光器的制造方法流程示意图；

图2：本发明一实施例中垂直腔面发射激光器的发射极结构示意图；

图3：本发明一实施例中垂直腔面发射激光器的剖面示意图；

图4：本发明一实施例中垂直腔面发射激光器的俯视示意图；

图5：本发明一实施例中垂直腔面发射激光器的仰视示意图；

图6a：本发明一实施例中垂直腔面发射激光器衬底为导电衬底时的剖面示意图；

图6b：本发明一实施例中垂直腔面发射激光器衬底为导电衬底时，第一电极形成在衬底的第二表面上的示意图；

图7：本发明一实施例中垂直腔面发射激光器阵列的制造方法流程示意图；

图8：本发明一实施例中垂直腔面发射激光器阵列的剖面示意图；

图9：本发明一实施例中垂直腔面发射激光器阵列的俯视示意图；

图10：本发明一实施例中垂直腔面发射激光器阵列仰视示意图；

图11：本发明一实施例中衬底为导电衬底时，形成阵列的一种实施方式示意图；

图12：图11的仰视图；

图13：本发明一实施例中衬底为半绝缘衬底时，形成阵列的一种实施方式示意图；

图14：图13的仰视图。

符号说明

101衬底

1011第一表面

1012第二表面

102发光单元

1021第一接触层

1022第二接触层

1023第一反射层

1024有源层

1025第二反射层

1026发光窗口

103第一通孔

104第二通孔

105第一电极

106第二电极

107绝缘层

108绝缘单元

b第一电极垫

c第二电极垫

01第一发光单元

02第二发光单元

03第三发光单元

04第四发光单元

05第五发光单元

06第六发光单元

07第七发光单元

08第八发光单元

09第九发光单元

10第十发光单元

p1第一发光单元电极垫

p3第三发光单元电极垫

p6第六发光单元电极垫

p245共阳极电极垫

n1第一n型焊盘

n2第二n型焊盘

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

在本发明中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所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申请和简化描述，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申请的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”，仅用于描述和区分目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明提出了一种垂直腔面发射激光器及其制造方法和其阵列，通过在衬底上设置通孔，将发光单元的两个电极连接到衬底的背面进行表面贴装，利用这种结构，可以形成各种电极的设计，例如共阳极、共阴极、独立控制等，也克服了使用金属键合技术连接到电流源上所带来的缺陷。

请参阅图1，一实施例提出一种垂直腔面发射激光器的制造方法，包括：

s1、提供一衬底；

s2、形成发光单元于所述衬底的第一表面上，所述发光单元设有第二接触层；

s3、形成第一通孔于所述衬底上，所述第一通孔连通于所述衬底的第一表面及第二表面之间；

s4、形成第二通孔于所述衬底上，所述第二通孔连通于所述衬底的第一表面及第二表面之间；

s5、形成第一电极于所述衬底的第一表面或第二表面上；

s6、形成第二电极于所述第一接触层，并穿过所述第二通孔，与所述衬底的第二表面上的第二电极垫连接。

请参阅图3，具体的，在步骤s1至步骤s6中，首先提供一衬底101，所述衬底101例如为半绝缘衬底或者导电衬底。所述衬底101例如为任意适于形成垂直腔面发射激光器的材料，例如为砷化镓(gaas)。所述衬底101例如是n型掺杂的半导体衬底，也例如是p型掺杂的半导体衬底，掺杂可以降低后续形成的电极与半导体衬底之间欧姆接触的接触电阻。在一些实施例中，所述衬底101例如是蓝宝石衬底，或者至少衬底101的顶面由硅，砷化镓，硅碳化物，铝氮化物，镓氮化物中的一种组成。

请参阅图2至图3，具体的，在步骤s2中，所述衬底101具有第一表面1011和第二表面1012，例如在所述衬底101的第一表面1011上形成所述第一接触层1021，在所述第一接触层1021上形成发光单元102，此处，当所述衬底101为导电衬底(一般为n型衬底)时，可以不形成所述第一接触层1021，但本发明并不限于此。本发明的垂直腔面发射激光器例如为正面垂直腔面发射激光器，所述发光单元102至下而上依序包括第一反射层1023、有源层1024、第二反射层1025、第二接触层1022和发光窗口1026。所述第一反射层1023例如由包括algaas和gaas，或者高铝组分的algaas和低铝组分的algaas两种不同折射率的材料层叠构成，所述第一反射层1023例如为n型布拉格反射镜。所述有源层1024包括层叠设置的量子阱复合结构，由gaas和algaas，或者ingaas和algaas材料层叠排列构成，有源层1024用以将电能转换为光能。所述第二反射层1025例如包括由algaas和gaas，或者高铝组分的algaas和低铝组分的algaas两种不同折射率的材料层叠构成，所述第二反射层1025例如为p型布拉格反射镜。所述第一反射层1023和第二反射层1025用于对有源层1024产生的光线进行反射增强，然后从第二反射层1025上的发光窗口1026射出。在一些实施例中，例如通过化学气相沉积的方法形成所述第一反射层1023、有源层1024、第二反射层1025及第二接触层1022。在一些实施例中，在衬底101和第一反射层1023中间的第一接触层还具有缓冲的功能，以有效释放衬底101和第一反射层1023之间的应力及位错过滤。

请参阅图2至图5，具体的，在步骤s3至步骤s6中，在所述衬底101及第一接触层1021上形成所述第一通孔103，所述第一通孔103连通于所述第一接触层1021的上表面及所述衬底101第二表面1012之间，所述第一通孔103例如位于所述发光单元102的一侧。在所述衬底101及第一接触层1021上形成第二通孔104，所述第二通孔104连通于所述第一接触层1021的上表面及所述衬底101的第二表面1012之间，所述第二通孔104例如位于所述发光单元102的另一侧。在一些实施列中，所述第一通孔103及所述第二通孔104可位于所述发光单元102的同一侧，或者可依设计将所述第一通孔103及所述第二通孔104，设置在位于临近所述发光单元102的衬底101的第一表面1011上的任意位置，本发明并不限于此。在所述第一接触层1021的上表面上形成所述第一电极105，并将所述第一电极105穿过所述第一通孔103，与所述衬底101的第二表面1012上的第一电极垫b连接，请参阅图6b，在一些实施例中，当所述衬底101为导电衬底(一般为n型衬底)时，所述第一电极105还可以不通过所述第一通孔103延伸至所述衬底的第二表面1012上，而是直接形成在所述衬底101的第二表面1012上，在本实施例中，也可在所述第一电极105与所述衬底101的第二表面1012之间增加第一接触层1021，以保证第一电极105与半导体材料欧姆接触的品质，但本发明并不限于此。在所述第二接触层1022的上表面形成所述第二电极106，并将所述第二电极106穿过所述第二通孔104，与所述衬底101的第二表面1012上的第二电极垫c连接。所述第一电极垫b与所述第二电极垫c的形状例如为圆形，所述第一电极垫b的大小能放大至需要的尺寸，用以在进行表面贴装时，与印制电路板实现精确贴合。所述第一电极105与所述第二电极106例如为两种不同的金属或者相同的金属，例如为金、铂金、镍或其他金属材料。

请参阅图2至图5，更具体的，在一些实施例中，所述第一电极105在所述第一接触层1021的上表面环绕所述发光单元102一圈，然后穿过所述第一通孔103，延伸至所述衬底101的第二表面1012上，与所述衬底101的第二表面1012上的第一电极垫b连接。所述第二电极106环行设置在所述发光单元102的第二接触层1022上，然后，穿过所述第二通孔104，延伸至所述衬底101的第二表面1012上，与所述衬底101的第二表面1012上的第二电极垫c连接。所述第一电极105和所述第二电极106例如为与半导体衬底形成欧姆接触的金属，例如为金，一般为用电镀或蒸镀的方法形成。本发明通过在所述衬底101上设置通孔，将位于所述衬底101的第一表面1011的电极引到所述衬底101的第二表面1012上，从而可以通过表面贴装技术进行封装，与电流源进行连接。

请参阅图2至图5，在一些实施例中，例如在所述第一电极105与所述第二电极106之间，所述第二电极106与所述发光单元102之间设有绝缘单元108，所述绝缘单元108的材料例如是氮化硅或氧化硅或其他绝缘材料。请参阅图3，具体的，在一些实施例中，先于部分或全部第一电极105上形成绝缘单元108，所述绝缘单元108接触发光单元102的部分或全部侧壁，绝缘单元108可为如图3所示的三角形，在一些实施列中，绝缘单元108亦可为梯形或者线形，本发明不限于此，接着在所述第二接触层1022的上表面形成所述第二电极106，并沿着绝缘单元108将所述第二电极106穿过所述第二通孔104，与所述衬底101的第二表面1012上的第二电极垫c连接，以此将第二电极105与发光单元102及第一电极105隔绝。

请参阅图2至图3，当该垂直腔面发射激光器工作时，电流从第二电极106注入，经过第二反射层1025，进入有源层1024，并在第二反射层1025和第一反射层1023形成的谐振腔内形成激光振荡，从发光窗口1026出射光线。本发明例如是将所述第一电极105连接所述第一接触层1021，穿过所述第一通孔103，并延伸到所述衬底101的第二表面1022上，与所述衬底101的第二表面1012上的第一电极垫b连接，以及将所述第二电极106连接所述第二接触层1022，并延伸到所述衬底101的第二表面1012上，与所述衬底101的第二表面1012上的第二电极垫c连接，从所述衬底101的第二表面1012上的第二电极垫c注入电流，电流经过第二反射层1025，进入有源层1024，并在第二反射层1025和第一反射层1023形成的谐振腔内形成激光振荡，从发光窗口1026出射光线。

请继续参阅图2至图5，本发明还提出一种垂直腔面发射激光器，包括：衬底101，第一接触层1021，发光单元102，第一通孔103，第二通孔104，第一电极105和第二电极106。所述发光单元102所述第一接触层1021形成在所述衬底101的第一表面1011上，所述发光单元102形成在所述第一接触层1021的第一上表面，其中，所述发光单元102设有第二电极106。所述第一通孔103形成在所述衬底101及所述第一接触层1021上，并连通于所述第一接触层1021的上表面及所述衬底101第二表面1022之间。所述第二通孔104形成在所述衬底101及所述第一接触层1021上，并连通于所述第一接触层1021的上表面及所述衬底101的第二表面1012之间。所述第一电极105连接所述第一接触层1021，并穿过所述第一通孔103，以连接至所述衬底101的第二表面1012上的第一电极垫b。所述第二电极106连接所述第二接触层1022，并穿过所述第二通孔104，以连接至所述衬底101的第二表面1012上的第二电极垫c。

请参阅图2至图5，所述第一通孔103设置在所述衬底101上，位于所述发光单元102的一侧。所述第二通孔104设置在所述衬底101上。所述发光单元还包括第一反射层1023、有源层1024、第二反射层1025、第二接触层1022和发光窗口1026。在一些实施例中，所述第一电极105例如在所述第一接触层1021环绕所述第一电极1021一圈，并穿过所述第一通孔103，延伸至所述衬底101的第二表面1012上，与所述衬底101的第二表面1012上的第一电极垫b连接。所述第二电极106环形设置在第二接触层1022上，并穿过所述第二通孔104，延伸至所述衬底101的第二表面1012上，与所述衬底101的第二表面1012上的第二电极垫c连接。例如在所述第一电极105与所述第二电极106之间，以及所述第二电极106与所述发光单元102之间形成绝缘单元108。在一些实施例中，所述衬底101例如为半绝缘衬底或导电衬底。

请参阅图6a至图6b，在一些实施例中，当所述衬底101为导电衬底时，所述第一通孔103的侧壁、所述第二通孔104的侧壁以及所述导电衬底的第二表面1012上设置有绝缘材料，记为绝缘层107。在一些实施例中，当所述衬底101为导电衬底(一般为n型衬底)时，所述第一电极105还可以不通过所述第一通孔103延伸至所述衬底的第二表面1012上，而是直接形成在所述衬底101的第二表面1012上，在一些实施例中，也可在所述衬底101的第二表面上1012上，形成所述第一接触层1021，在所述第一接触层1021上形成所述第一电极105，以保证第一电极105与半导体材料欧姆接触的品质，但本发明并不限于此。

本发明还提供一种垂直腔面发射激光器阵列及其制造方法，该阵列是基于如图2至图5所示的垂直腔面发射激光器形成的。

请参阅图7，一实施例提供一种垂直腔面发射激光器阵列的制造方法，包括：

s201、提供一衬底；

s202、形成至少两个发光单元于所述衬底的第一表面上，所述至少两个发光单元阵列排布于所述衬底的第一表面上，其中，每个所述发光单元设有第二接触层，每相邻两个所述发光单元之间设有绝缘单元；

s203、形成第一通孔在所述衬底上，所述第一通孔连通于所述衬底的第一表面及第二表面之间；

s204、形成第二通孔在所述衬底上，第二通孔连通于所述衬底的第一表面及第二表面之间；

s205、形成第一电极于所述衬底的第一表面或第二表面上；

s206、形成第二电极于所述第二接触层上，并穿过所述第二通孔，与所述衬底的第二表面上的第二电极垫连接。

请参阅图8至图10，具体的，在步骤s201中，所述衬底101例如为任意适于形成垂直腔面发射激光器的材料，例如为砷化镓(gaas)或其他半导体材料。所述衬底101例如是n型掺杂的半导体衬底，也例如是p型掺杂的半导体衬底，掺杂可以降低后续形成的电极与半导体衬底之间欧姆接触的接触电阻。请参考图3，在一些实施例中，衬底101为半绝缘衬底时，所述衬底的正面设置有接触层。请参考图6a和图6b，在一些实施例中，当所述衬底101衬底为导电衬底时，所述第一通孔103的侧壁、所述第二通孔104的侧壁以及所述导电衬底101的背面上设置有绝缘材料。

请参阅图8至图10，具体的，在步骤s202中，至少两个所述发光单元102，阵列排布于所述衬底101的第一表面1011上，每个所述发光单元102具有第二接触层1022。多个发光单元102在本实施例中，按一定规律排列，例如为排列成一阵列，所述阵列可为m*n阵列(m与n代表任意数字)，例如m与n为不/相同数字，在一些实施例中，发光单元102亦可随机分布。多个所述发光单元102可以近距离隔开，以用于更好的样式分辨率(例如分开10-30微米)。例如在每相邻两个所述发光单元102之间形成绝缘单元108，所述绝缘单元108的材料例如是氮化硅或氧化硅或其他绝缘材料，实现第一电极105与第二电极106之间的电绝缘并且利于部分或全部第二电极106之间的电连接，所述绝缘单元108例如为如图8所示的矩形，在一些实施列中，所述绝缘单元108亦例如为线形，本发明不限于此。在本发明中，当衬底的种类不同时，对本发明的垂直腔面发射激光器的要求也不同，例如，当每相邻两个所述发光单元102的所述第一电极105或者所述第二电极106之间相互连接时，每个发光单元102之间实现共阳极或者共阴极。当每相邻两个发光单元102的第一电极105或者所述第二电极106之间相互独立时，每个发光单元102之间实现独立控制。

请参阅图8至图10，具体的，在步骤s203至s204中，此处的第一通孔103和第二通孔104例如与步骤s3至步骤s4中是一样的通孔，但是随着阵列个数的增多，通孔位置也发生变化，因为至少两个所述发光单元102位于所述第一通孔103和所述第二通孔104通孔之间。所述第一通孔103与所述第二通孔104的大小不限，能使金属穿过即可。在步骤s205至s206中，与步骤s5至s6中的连接方式类似，在此不作赘述。

本发明还提供一种利用上述阵列方法制造的垂直腔面发射激光器阵列。

请参阅图8至图10，一实施例提供一种垂直腔面发射激光器阵列，包括衬底101，至少两个所述发光单元102，第一通孔103、第二通孔104、第一电极105和第二电极106。此处的第一通孔103和第二通孔104是随着阵列个数的增多，通孔位置发生变化。至少两个所述发光单元102，设置在所述衬底101的第一表面上，每个所述发光单元102具有第二接触层1022。所述第一通孔103形成在所述衬底101上，位于至少两个所述发光单元102的一侧。所述第二通孔104形成在所述衬底101上，位于至少两个所述发光单元102的另一侧，其中，所述第一电极105连接所述衬底101的第一表面1011，并穿过所述第一通孔103，以连接至所述衬底101的第二表面1012上的第一电极垫b。所述第二电极106连接每个所述发光单元102的第二接触层1022，并穿过所述第二通孔104，以连接至所述衬底101的第二表面1012上的第二电极垫c。当每相邻两个所述发光单元102的所述第一电极105或者所述第二电极106之间相互连接时，每个发光单元102之间实现共阳极或者共阴极。当每相邻两个发光单元102的第一电极105或者所述第二电极106之间相互独立时，每个发光单元102之间实现独立控制。

请参阅图6a、图11至图12所示，在一些实施例中，当所述衬底101为导电衬底时，则在通孔内的侧壁和所述衬底101的第二表面1012上设置绝缘材料，形成绝缘层107，例如pbo或者sin。所述第一电极105和所述第二电极106，通过所述第一通孔103、所述第二通孔104延伸到所述衬底101的第二表面1012上。由于所述衬底101是导电的，因此形成阵列的方式例如为，通过位于所述衬底101的第一表面1011上的各发光单元的第二接触层1022(例如p型接触层)相互连接，来设置连接方式。也例如，所述第二接触层1022(例如p型接触层)通过所述第二通孔104延伸至所述衬底101的第二表面1012上，形成p型焊盘(用于焊接)，来设置连接方式，形成一组独立控制的阵列，其中，各发光单元之间的设置方式可以任意组合搭配。

如图11至图13所示，在一实施例中，第二发光单元02、第四发光单元04和第五发光单元05之间，通过位于所述衬底101的第一表面1011上的各发光单元的p型接触层相连接，形成一组阵列，并且通过电极材料将p型接触层通过所述第二通孔104连接到第二表面1012上，形成共阳极电极垫p245，其中，所述第二发光单元02、第四发光单元04和第五发光单元05之间设置有绝缘单元108，以防止第一电极105与第二电极106接触而造成短路的发生。第一发光单元01、第三发光单元03和第六发光单元06，是分别通过电极材料，将p型接触层通过所述第二通孔104连接到第二表面1012上，形成独立的p型焊盘，从而形成一组阵列，其中，独立的p型焊盘分别记作，第一发光单元电极垫p1，第三发光单元电极垫p3，第六发光单元电极垫p6，所述第一发光单元电极垫p1和所述第三发光单元电极垫p3，在所述第二表面1012上再次相连接，形成一组阵列。所述第一发光单元01、第三发光单元03和第六发光单元06与各自相邻的通孔之间设置有绝缘单元108，以防止所述第一电极105与所述第二电极106接触而造成短路的发生。

请参阅图6b，在一实施例中，当所述衬底101为导电衬底时，所述第一电极105还能直接形成在所述衬底101的第二表面1012上，直接与印制电路板连接，这样，所述第一电极105就不需要穿过所述第一通孔103延伸至所述衬底101的第二表面1012上了。具体的，也例如，在所述衬底101的第二表面上1012上，形成所述第一接触层1021，在所述第一接触层1021上形成所述第一电极105。

请参阅图6、图13至图14所示，当衬底为半绝缘衬底时，有两种方式能实现独立控制阵列。在一实施例中，通过第一表面1011上的各发光单元的p型接触层之间或者n型接触层之间的连接，来设置连接方式。在另一实施例中，通过在第二表面1012上形成p型焊盘或者n型焊盘，来设置连接方式，形成一组独立控制的阵列。另外，这两种设置方式可以任意组合搭配。如图13至图14所示，在一实施例中，第七发光单元07和第八发光单元08，是通过第一表面1011上的n型接触层相连接。第九发光单元09和第十发光单元10，是通过所述第一表面1011上的p型接触层相连接。所述第七发光单元07在所述第二表面1012上形成第一n型焊盘n1，所述第九发光单元09在所述第二表面1012上形成第二n型焊盘n2，所述第一n型焊盘n1和所述第二n型焊盘n2在所述第二表面1012上相互连接。通过本实施例中的方式，所述第七发光单元07、第八发光单元08、第九发光单元09和第十发光单元10之间能任意组合实现任意方式的连接，即相互间共阳极连接、共阴极连接或者独立连接等多种方式，相连接的各发光单元之间可以达到独立控制每一个发光单元点亮或不亮。所述第七发光单元07、第八发光单元08、第九发光单元09和第十发光单元10与各自相邻的通孔之间设置有绝缘单元108，以防止所述第一电极105与所述第二电极106接触而造成短路的发生，所述第九发光单元09和第十发光单元0110之间也设置有绝缘单元108。

综上所述，本发明提出一种垂直腔面发射激光器及其制造方法和其阵列，通过在衬底上形成通孔，将发光单元的两个电极从衬底的第一表面连接到衬底的第二表面进行表面贴装，克服了使用金属键合技术连接到电流源上所带来的缺陷，例如金线带来的电感会影响光的上升时间。本发明从设计之初就将后续的封装方式考虑到，进而改变了传统的使用金线键合连接电流源的方式，充分利用了衬底背面的空间，使得连接电流源时不需要再使用金线键合技术，例如在飞行时间(timeofflight，tof)应用中就相应缩短了脉冲的时间，使得测量的目标物与发射源之间的距离更加精确。本发明整体构思新颖，形成了一种直接通过表面贴装就能与电流源实现良好连接的垂直腔面发射激光器。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明，本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案，例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

除说明书所述的技术特征外，其余技术特征为本领域技术人员的已知技术，为突出本发明的创新特点，其余技术特征在此不再赘述。