发明名称 表面发射雷射
摘要 电激发之垂直空腔电射中电射临限之降低系由于置一电极层于活性之光子产生区及二分布布来格反射层之至少之一间之结果,该二反射层界定雷射空腔。该进展系由于自泵电路中除去一或二DBR(尤其是消除P掺杂之DBR)而导致降低泵电路电阻之结果。
申请公布号 TW295315 申请公布日期 1997.01.01
申请号 TW084204696 申请日期 1992.05.22
申请人 贝尔通讯研究公司;电话电报股份有限公司 发明人 艾索.斯克;杰克.李.杰威
分类号 H01S3/00 主分类号 H01S3/00
代理机构 代理人 林敏生 台北巿南京东路二段一二五号七楼伟成第一大楼
主权项 1. 一种包含至少一电激发之垂直空腔雷射之装具,该雷射基本上由一活性区构成,该活性区包含一半导体活性材料层,用以产生光子,以引起雷射发射,该活性区包含p型及n型导电性部分,并包含一半导体接面,该活性区包夹于分布布来格反射层之间,反射层各包含多层对该雷射发射有较低及高折射指数之层,以及用以电激发该活性区至雷射临限之电路装置,雷射发射引起驻波之出现,驻波界定此处所述之一空腔,其被该分布布来格反射层所限定,其特征为该电路装置包含一电极层,至少其一部分在活性区外,因而一DBR之至少一主要部分排除于电路装置之外,该电极层具有一导电率足以导致该电路之整个导电大于包含导电率掺杂至平均载子浓度为10@su1@su9载子/Cm@su3之整个DBR在内之一电路者;及对雷射发射之吸收率降低,此部份系由于降低DBR之该排除于外之部份之导电率掺杂,导致乘积rAp之一数値等于或小于0.25所造成,其中,r为由p型材料及所属之电极层所构成之该电路之部份之电路电阻之欧姆値,及Ap为该电路部份之每次通过之光子吸收率,以分数表示,其中,该电极层之厚度小于雷射发射之约1/4波长,此系在电极内沿驻波所界定之方向上量度者。2. 如申请专利范围第1项所述之装具,其中,该活性区基本上由该活性材料层及包夹之主间隔层构成。3.如申请专利范围第2项所述之装具,其中,该活性材料层中心约在驻波之顶端上,且该活性材料层之厚度小于驻波之1/2波长。4. 如申请专利范围第3项所述之装具,其中,该活性材料层之厚度最大约为驻波之1/4波长,其中,电极层在与驻波之零点相当之位置。5. 如申请专利范围第4项所述之装具,其中,该等主间隔层以主要杂质掺杂,导致第一层为p型导电性,及第二层为n型导电性,其中,该排除于外之DBR部份在活性层之p型面上,且其中,该排除于外之部分之电阻率最小为10@su-@su1ohm-cm。6. 如申请专利范围第5项所述之装具,其中,该活性材料至少部分大致为本质导电性。7. 如申请专利范围第5项所述之装具,其中,大致整个DBR在电极层上与活性区相反之面上,故大致整个排除于电路装置之外。8. 如申请专利范围第7项所述之装具,其中,该电极层为金属所制,且厚度最大约400@fc(1.frch)8。9. 如申请专利范围第8项所述之装具,其中,该电极层包含选自金、钨、钼、铜、钛、银、NiAl、CoAl所组之群中之至少一材料,且该电极层之厚度最大约100@fc(1.frch)8。10. 如申请专利范围第9项所述之装具,其中,该电极层基本上为金所构成。11. 如申请专利范围第7项所述之装具,其中,该电极层基本上为半金属所构成。12. 如申请专利范围第11项所述之装具,其中,该电极层之至少一大部份之电阻率在约3.10@su-@su5-10@su-@su4ohm-cm之范围内,及厚度在约100@fc(1.frch)8-400@fc(1.frch)8范围内。13. 如申请专利范围第12项所述之装具,其中,该电极层由ErAs构成。14. 如申请专利范围第13项所述之装具,其中,该电极层基本上由Sc@ssxEr@ss1@ss-@ssxAs构成。15. 如申请专利范围第7项所述之装具,其中,该电极层基本上由半导体构成,该半导体由主要杂质掺杂,以产生至少约10@su2@su0/cm@su3之电载子密度。16. 如申请专利范围第9.11或15项所述之装具,其中,在p型面上之DBR为晶膜生长制成。17. 如申请专利范围第1项所述之装具,其中,该电路装置提供泵电流,此电流大致平行于活性区内之驻波之方向,且,其中,雷射发射通过远离活性区之该排除于外之DBR层之表面。18. 如申请专利范围第7项所述之装具,其中,该电路装置包含一第二电极层,在活性区及第二DBR之间,因而,该第二DBR亦排除于电路装置之外。19. 如申请专利范围第18项所述之装具,其中,该第二DBR之电阻率最小为10@su-@su1ohm-cm。20. 如申请专利范围第1项所述之装具,其中,该雷射受支持于一基体上,且其中,雷射发射通过基体。图示简单说明:图1为示意图,显示一SEL之有关部份之特色,本创作之作用装置之详细说明系以此为基础。图2以层厚度及强度之座标来显示一作用SEL之驻波,多种设计标准(包括驻波重叠因素)以此为基础来讨论。图3为本创作之电激发电射之前视图。图4为含有一行列之SEL之积体电路之一部份之透视图。图5亦为透视图,显示含有本创作之电射结构连同电子驱动电路之一积体电路。图6为一示范之活性区设计与装置作用中所产生之驻波之关系图,所有横坐标单位为距离及纵坐标单位为掺杂剂成份,以及说明该区本身之所产生之折射指数及有关驻波之
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