表面发光元件的制作方法

本公开涉及一种表面发光元件。

背景技术：

1、结合安装在inp衬底上的垂直腔面发射激光器(在下文中，简称为“vcsel”)，专利文献1至3公开了限制电流的方法。

2、在专利文献1中公开的vcsel包括具有台面形状并且嵌入在化合物半导体区域与分布式布拉格反射器(在下文中，简称为“dbr”)之间的隧道结。

3、在专利文献2中公开的vcsel包括包含alinas的电流限制层。电流限制层包括通过alinas的选择性氧化形成的氧化区域，并且还包括作为未被选择的导电区域的氧化孔口。此外，在vcsel中，隧道结部分形成为扩散电流。隧道结部分具有相反的半导体类型，并且因此，可以改善电特性，同时减少p型层处的光吸收。

4、在专利文献3中公开的vcsel中，隧道结部分的功能被消除，并且形成用于使电流路径部分变窄的高电阻部分。通过离子注入引入分子或元素来形成高电阻部分。

5、引用列表

6、专利文献

7、专利文献1：日本未经审查专利申请公开第2008-283137号

8、专利文献2：日本未经审查专利申请公开第2006-351798号

9、专利文献3：日本未经审查专利申请公开第2003-324251号

技术实现思路

1、在上述专利文献1中公开的vcsel的情况下，形成具有台面形状的隧道结使用复杂的制造过程。此外，在上述专利文献2中公开的vcsel的情况下，alinas的选择氧化的速度较慢，并且制造电流限制层花费的时间较长。此外，在上述专利文献3中公开的vcsel的情况下，氢离子用于形成高电阻部分，因此，在光限制方面存在改进的空间。

2、出于这些原因，需要一种使得可以用简化的结构来实现电流限制和光限制的表面发光元件。

3、根据本公开的实施方式的表面发光元件包括：第一反射层；第一导电类型的第一半导体层，第一半导体层堆叠在第一反射层上；有源层，堆叠在第一半导体层上；第二导电类型的第二半导体层，第二导电类型是与第一导电类型相反的导电类型，第二半导体层堆叠在有源层上；隧道结层，堆叠在第二半导体层上；第一导电类型的第三半导体层，第三半导体层堆叠在隧道结层上；第二反射层，在与第一反射层的一侧相反的一侧堆叠在第三半导体层上；介电层，通过非选择性氧化形成在第二半导体层与第三半导体层之间或第三半导体层与第二反射层之间，介电层具有在厚度方向上穿透的孔口；以及第四半导体层，在孔口内堆叠在第二半导体层或第三半导体层上并且通过第二半导体层或第三半导体层的选择性生长而形成。

4、根据本公开的实施方式的表面发光元件包括：第一反射层；第一半导体层；有源层；第二半导体层；隧道结层；第三半导体层；以及第二反射层。第一半导体层堆叠在第一反射层上，并且具有第一导电类型。有源层堆叠在第一半导体层上。第二半导体层堆叠在有源层上，并且具有第二导电类型。隧道结层堆叠在第二半导体层上。第三半导体层堆叠在隧道结层上，并且具有第一导电类型。第二反射层在与第一反射层侧相反的一侧堆叠在第三半导体层上。此外，表面发光元件还包括介电层和第四半导体层。介电层通过非选择性氧化形成在第二半导体层和第三半导体层之间或者第三半导体层和第二反射层之间，并且具有在厚度方向上穿透的孔口。第四半导体层在孔口内堆叠在第二半导体层或第三半导体层上，并且通过第二半导体层或第三半导体层的选择性生长而形成。

5、这里，介电层充当电流限制层和光限制层。此外，因为通过非选择性氧化形成介电层，所以可以以简化的方式并且在短时间段内形成介电层。

技术特征：

1.一种表面发光元件，包括：

2.根据权利要求1所述的表面发光元件，其中，所述介电层包括沉积膜。

3.根据权利要求1所述的表面发光元件，其中，

4.根据权利要求1所述的表面发光元件，其中，

5.根据权利要求1所述的表面发光元件，其中，所述有源层包括量子阱、量子线或量子点。

6.根据权利要求1所述的表面发光元件，其中，

7.根据权利要求1所述的表面发光元件，其中，

8.根据权利要求1所述的表面发光元件，其中，

9.根据权利要求1所述的表面发光元件，其中，所述介电层的全部或者一部分包含吸收光的材料。

10.根据权利要求1所述的表面发光元件，其中，在所述介电层的一部分上堆叠有吸收光的金属层。

11.根据权利要求1所述的表面发光元件，其中，

12.根据权利要求1所述的表面发光元件，其中，

13.根据权利要求1所述的表面发光元件，其中，

14.根据权利要求1所述的表面发光元件，其中，通过堆叠至少两个以上类型的介电材料形成所述第一反射层或所述第二反射层。

15.根据权利要求1所述的表面发光元件，其中，所述第一反射层或所述第二反射层包括透镜型反射层。

16.根据权利要求1所述的表面发光元件，其中，

17.根据权利要求1所述的表面发光元件，还包括：

技术总结
根据本公开的一个实施方式的表面发光元件设置有：第一反射层；第一导电类型的第一半导体层，所述第一半导体堆叠置在所述第一反射层上；叠加在所述第一半导体层上的有源层；与所述第一导电类型相反的第二导电类型的第二半导体层，所述第二半导体堆叠置在所述有源层上；重叠在所述第二半导体层上的隧道结层；第一导电类型的第三半导体层，所述第三半导体堆叠置在所述隧道结层上；第二反射层，在与所述第一反射层相反的一侧上重叠在所述第三半导体层上；介电层，其通过非选择性氧化形成在第二半导体层和第三半导体层之间或者第三半导体层和第二反射层之间，并且具有在厚度方向上穿透的开口；以及第四半导体层，在所述开口中叠置在所述第二半导体层或所述第三半导体层上，并且借助于所述第二半导体层或所述第三半导体层的选择性生长来形成所述第四半导体层。

技术研发人员：笠原大尔,中岛博,塩见治典,田中雅之,渡边知雅,鹰箸雅司,横关弥树博
受保护的技术使用者：索尼集团公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31