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专利号: 2017104258891
申请人: 青岛科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种低能耗光通讯面发射激光器的小台面顶发射共面电极结构,其特征在于,该共面电极结构由下至上依次包括GaAs基衬底(1)、下N型布拉格反射镜(2)、有源区(3)、一对上P型布拉格反射镜(4)、低电阻GaAs基隧道结(5)、氧化限制层(6)和上N型布拉格反射镜(7);

其中,所述上P型布拉格反射镜(4)、所述低电阻GaAs基隧道结(5)、所述氧化限制层(6)和所述上N型布拉格反射镜(7)共同构成成圆形小尺寸台面,即第一台面;所述下N型布拉格反射镜(2)和所述有源区(3)共同构成圆形较大尺寸台面,即第二台面;所述GaAs基衬底(1)上部镀有下电极(8),在所述上N型布拉格反射镜(7)上部镀有圆环式上电极(9),光从顶部的上N型布拉格反射镜(7)上部发出,为顶面发光结构;所述的圆形小尺寸台面和圆形较大尺寸台面组成的双台面填充BCB填充层(10),以实现共面电极结构。

2.如权利要求1所述的共面电极结构,其特征在于,所述第一台面和第二台面均采用ICP-RIE刻蚀形成;其中,ICP-RIE刻蚀形成第二台面后,通过湿法氧化工艺形成小的氧化限制孔径,氧化限制孔径小于7μm,以实现面发射激光器的高速低能耗性能。

3.如权利要求1所述的共面电极结构,其特征在于,所述第一台面的台面尺寸<30μm,以尽可能的提高相同驱动电流下的调制带宽。

4.如权利要求1所述的共面电极结构,其特征在于,所述第二台面尺寸大于第一台面尺寸,尺寸约为第一台面尺寸+30μm,以提高器件热耗散能力,此结构不需要额外的热沉和散热片。

5.如权利要求1所述的共面电极结构,其特征在于,所述低电阻GaAs基隧道结(5)和第一台面尺寸相同。

6.所述低电阻GaAs基隧道结(5)为四组分InGaAsSb/InGaAs第二类异质隧道结,能够降低寄生电阻,提高寄生截止带宽,解决小尺寸高速器件的寄生限制难题。

7.如权利要求1所述的共面电极结构,其特征在于,所述上N型布拉格反射镜(7)上方设有出光窗口顶发射结构。

8.如权利要求1所述的共面电极结构,其特征在于,所述上P型布拉格反射镜(4)和上N型布拉格反射镜(7)采用组分渐变的AlxGa1-xAs布拉格反射镜以降低寄生电阻,提高寄生提高带宽。

9.如权利要求1所述的共面电极结构,其特征在于,所述有源区(3)上部的除隧道结下方的一对P型布拉格反射镜以外的高电阻的P型布拉格反射镜全部用低电阻的N型布拉格反射镜取代了,此结构能够解决小尺寸高速低能耗器件的寄生限制问题,进一步降低高速器件的能耗。