发明名称 双平台架构式半导体雷射装置
摘要 本发明系关于一种双平台架构式半导体雷射装置,其结构含有一雷射晶片层(VCSEL);成型于雷射晶片层一表面之二个独立平台,分别界定为发光主动区平台及打线平台;填充于二独立平台间的平坦化表面介电层;位于前述介电层表面且含有接触区孔对应第一独立平台之保护层;镀覆于前述保护层表面的金属层结合第一独立平台,并延伸于第二独立平台形成第一独立平台打线用接线衬垫;前述双平台可独立被设计,界定为打线平台的第二独立平台直接为半导体架构,可进一步由离子布植调整其电容值,同时打线强度较高,更可由填充于双平台外侧之介电层,降低连线金属电容,且易于获得平坦化利于金属层制作。
申请公布号 TWI268030 申请公布日期 2006.12.01
申请号 TW093138836 申请日期 2004.12.15
申请人 光环科技股份有限公司 发明人 李柏霖;吴俊翰;潘金山;赖鸿庆
分类号 H01S5/183(2006.01) 主分类号 H01S5/183(2006.01)
代理机构 代理人 谢佩玲 台北市大安区罗斯福路2段107号12楼
主权项 1.一种双平台架构式半导体雷射装置,其结构包括:雷射晶片层;结合于前述雷射晶片之底电极层(暨阴极层);蚀刻成型于前述雷射晶片层之第一独立平台;蚀刻成型于前述雷射晶片层之第二独立平台;在前述第一独立平台与第二独立平台形成氧化局限绝缘区之氧化层;介电层,填充于前述第一独立平台与第二独立平台外部间与雷射晶片层表面,形成一平坦表面;位于前述介电层表面且含有接触区孔对应第一独立平台之保护层;镀覆于前述保护层表面的金属层,连结前述第一独立平台与第二独立平台,并在第二独立平台形成第一独立平台的P电极层接线衬垫。2.如申请专利范围第1项所述的双平台架构式半导体雷射装置,其中该雷射晶片层,含有一基板,以及依续磊晶成长于基板端面之第一层布拉格反射镜、主动层(Active area)与第二层布拉格反射镜组成。3.如申请专利范围第1项所述的双平台架构式半导体雷射装置,其中该第一独立平台与第二独立平台,系间距关系蚀刻并列成型于前述雷射晶片层之第二层布拉格反射镜。4.如申请专利范围第1项所述的双平台架构式半导体雷射装置,其中该蚀刻成型于雷射晶片层的二个独立平台,含有一由氧化层之氧化局限绝缘区,产生发光主动区定义而界定为发光主动区平台的一独立平台,以及一由氧化层之氧化局限绝缘区,产生打线基础面积定义而界定为打线平台的另一独立平台。5.如申请专利范围第1项所述的双平台架构式半导体雷射装置,其中该氧化层,系采用可氧化材料、可被部份氧化材料之其一,配合氧化制程形成。6.如申请专利范围第1项所述的双平台架构式半导体雷射装置,其中该界定为打线平台的一独立平台,系为一经离子布植制程的第二层布拉格反射镜蚀刻成型。7.如申请专利范围第1项所述的双平台架构式半导体雷射装置,其中该界定为打线平台的一独立平台,系为一直接由雷射晶片层的第二层布拉格反射镜蚀刻成型的半导体架构。8.如申请专利范围第1项所述的双平台架构式半导体雷射装置,其中该一独立平台由形成绝缘区的氧化层,产生氧化物局限孔口之发光主动区结构;该另一独立平台则由形成绝缘区的氧化层,产生为前述发光主动区打线用接线衬垫的基础平台。9.如申请专利范围第1项所述的双平台架构式半导体雷射装置,其中该界定为打线平台的一独立平台,其含有一顶面面积形状为圆形几何、方形几何、梯形几何、菱形几何、环形几何、椭圆形几何之其一。10.如申请专利范围第1项所述的双平台架构式半导体雷射装置,其中该介电层的介电材料,包括:聚合物材料(Polymer Material),如SOG、BCB、Polyimide之其一。11.如申请专利范围第1项所述的双平台架构式半导体雷射装置,其中该保护层,系以氮化矽(SiN)或氧化矽(SiO2),呈膜层镀覆在前述介电层表面。12.如申请专利范围第1项所述的双平台架构式半导体雷射装置,其中该保护层开设的接触区孔,系为一圆环几何形状制作。13.如申请专利范围第1项所述的双平台架构式半导体雷射装置,其中该保护层开设的接触区孔,系为一连续几何形状开设,如方框形、梯框形、菱框形、椭圆环形之其一。14.如申请专利范围第1项所述的双平台架构式半导体雷射装置,其中该金属层镀覆于第一独立平台部份,开设有一发光孔,同时金属层贯穿接触区孔与第一独立平台顶面结合。15.如申请专利范围第1项所述的双平台架构式半导体雷射装置,其中该金属层开设的发光孔,系在前述接触区孔的连续几何形状孔径内,对应发光主动区平台之氧化物局限孔口组立,以对应光产生区的主动层(Active area)进行光垂直发射。16.如申请专利范围第1项所述的双平台架构式半导体雷射装置,其中该金属层系由电传导材料、具电传导性的混合物材料之其一制作。17.一种氧化局限型的双平台架构式半导体雷射装置,其结构包括:雷射晶片层;蚀刻成型于前述雷射晶片层并具有氧化局限绝缘区之第一独立平台;蚀刻成型于前述雷射晶片层并具有氧化局限绝缘区之之第二独立平台;介电层,填充于前述第一独立平台与第二独立平台外部间与雷射晶片层表面,形成平坦表面;位于前述介电层表面且含有接触区孔以部份曝露第一独立平台之保护层;镀覆于前述保护层表面的金属层,耦接前述第一独立平台与第二独立平台形成P电极层,并在第二独立平台位置形成P电极层的接线衬垫;结合于前述雷射晶片之底电极层(暨阴极层)。18.如申请专利范围第17项所述的氧化局限型的双平台架构式半导体雷射装置,其中该蚀刻成型于雷射晶片层的第一独立平台,由氧化局限绝缘区形成的氧化层,产生发光主动区界定为发光主动区平台;该第二独立平台由氧化局限绝缘区形成的氧化层,产生打线基础平台面积定义的打线平台。19.如申请专利范围第17项所述的氧化局限型的双平台架构式半导体雷射装置,其中该第二独立平台由氧化局限绝缘区定义的顶面面积形状为圆形几何、方形几何、梯形几何、菱形几何、环形几何、椭圆形几何之其一。20.如申请专利范围第17项所述的氧化局限型的双平台架构式半导体雷射装置,其中该定义于保护层之接触区孔,系为一连续几何形状,为圆环形、方框形、梯框形、菱框形、椭圆环形之其一。21.如申请专利范围第17项所述的氧化局限型的双平台架构式半导体雷射装置,其中该金属层镀覆于第一独立平台部份,开设有一发光孔,在前述接触区孔的连续几何形状孔径内,对应发光主动区平台之氧化物局限孔口组立,以对应光产生区的主动层(Active area)进行光垂直发射。22.一种氧化局限型的双平台架构式半导体雷射装置,其结构包括:雷射晶片层;蚀刻成型于前述雷射晶片层之发光主动区平台;蚀刻成型于前述雷射晶片层作为P电极层接线衬垫基础的打线平台;在前述发光主动区平台与打线平台形成氧化局限绝缘区之氧化层;填充于前述发光主动区平台与打线平台外部间雷射晶片层表面的填充介电材料,形成平坦表面;在前述填充介电材料表面形成绝缘的保护层;在前述保护层表面耦接前述发光主动区平台与P电极层接线衬垫的电传导材料;结合于前述雷射晶片之底电极层(暨阴极层)。23.如申请专利范围第22项所述的氧化局限型的双平台架构式半导体雷射装置,其中该发光主动区平台与打线平台系采设定间距蚀刻成型于前述雷射晶片层一表面的二个独立平台。24.如申请专利范围第22项所述的氧化局限型的双平台架构式半导体雷射装置,其中该P电极层接线衬垫系以前述具半导体架构蚀刻的打线平台为成型基础,可具较高的打线强度。25.如申请专利范围第22项所述的氧化局限型的双平台架构式半导体雷射装置,其中该保护层,含有一接触区孔对应发光主动区平台,形成发光主动区平台与电传导材料的电性耦接传导。26.如申请专利范围第25项所述的氧化局限型的双平台架构式半导体雷射装置,其中该保护层的接触区孔,系为一连续几何形状,如圆环形、方框形、梯框形、菱框形、椭圆环形之其一。27.如申请专利范围第22项所述的氧化局限型的双平台架构式半导体雷射装置,其中该填充介电材料系采用聚合物材料(Polymer Material),如SOG、BCB、Polyimide之其一,可降低连线金属电容。28.如申请专利范围第22项所述的氧化局限型的双平合架构式半导体雷射装置,其中该具绝缘功能的保护层,系以氮化矽(SiN)或氧化矽(SiO2),呈膜层镀覆在前述填充介电材料形成的平坦表面。29.如申请专利范围第22项所述的氧化局限型的双平台架构式半导体雷射装置,其中该电传导材料在第一独立平台部份,开设有一发光孔,在前述接触区孔的连续几何形状孔径内,对应发光主动区平台之氧化物局限孔口组立,以对应光产生区的主动层(Active area)进行光垂直发射。30.如申请专利范围第22项所述的氧化局限型的双平台架构式半导体雷射装置,其中该电传导材料系为电传导材料、具电传导性的混合物材料之其一。图式简单说明:第一图系本发明一实施例雷射装置的侧面剖示图。第二图系本发明一实施例雷射装置的俯视图。第三图系本发明另一实施例雷射装置的侧面剖示图。
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