一种垂直腔面发射激光器阵列的制作方法

1.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阵列。


背景技术：

2.垂直腔面发射激光器(verticalcavitysurfaceemittinglaser，vcsel)是以砷化镓等半导体材料为基础研制，有别于发光二极管和激光二极管等其他光源的半导体装置。具有体积小、圆形输出光斑、单纵模输出、阈值电流小、价格低廉和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。但是，一般的垂直腔面发射激光器阵列的背面为共阴极。在一些需要对光源分区点亮的应用场景，传统的垂直腔面发射激光器阵列无法满足要求。因此，如何改进垂直腔面发射激光器阵列的工艺，实现光源的分区域控制已经成为亟需解决的问题。


技术实现要素：

3.鉴于上述现有技术的不足，本技术提出一种垂直腔面发射激光器阵列，可以实现光源的分区域控制。
4.为实现上述目的及其他目的，本技术提出一种垂直腔面发射激光器阵列包括：
5.衬底；
6.多个形成于所述衬底上的垂直腔面发射激光器子阵列，每一所述垂直腔面发射激光器子阵列包括多个发光单元；
7.多个第一电极，所述第一电极形成于所述多个发光单元的一侧；
8.多个第二电极，形成于所述发光单元远离所述第一电极的一侧；
9.其中，当至少一个所述第一电极和至少一个所述第二电极通电时，控制所述发光单元的第一电极与第二电极同时导通的所述发光单元被点亮。
10.可选地，外延层，位于所述衬底的上表面；
11.多个第二欧姆金属层以及多个发光单元形成于所述外延层上，并氧化所述多个发光单元的氧化层以形成电流限制层以及发光孔；
12.第二电极，覆盖所述第二欧姆金属层，且所述第二电极通过所述第二欧姆金属层与所述发光单元电性连接；
13.第一欧姆金属层，位于第一欧姆接触层上；
14.第一电极，位于所述衬底的底面以及凹槽内，且所述第一电极与所述第一欧姆金属层电性连接。
15.可选地，所述外延层包括第一反射层、有源层以及第二反射层，且所述第一反射层、所述有源层和所述第二反射层的厚度总和范围为8-10微米。
16.可选地，所述外延层包括第二欧姆接触层，且所述第二欧姆接触层位于所述第二反射层上，所述第二欧姆金属层与所述第二欧姆接触层欧姆接触。
17.可选地，所述发光单元形成多个发光单元阵列，多个所述发光单元阵列之间具有
隔离结构，且多个发光单元之间具有第一沟槽。
18.可选地，所述隔离结构包括第二沟槽，所述第二沟槽刻蚀至衬底表面，以隔绝相邻所述发光单元阵列。
19.可选地，所述隔离结构还包括第三沟槽，所述第三沟槽的底面暴露所述第一欧姆接触层。
20.可选地，所述第一欧姆金属层位于所述第三沟槽内。
21.可选地，所述凹槽刻穿所述衬底以及所述第一欧姆接触层，且所述凹槽暴露部分所述第一欧姆金属层。
22.可选地，所述第一欧姆金属层与所述第一欧姆接触层欧姆接触。
23.综上所述，本技术提出一种垂直腔面发射激光器阵列，在衬底的背面设置与第一电极交叉排列的第二电极作为阴极，实现了对光源的分区域控制。
附图说明
24.图1为本技术在一实施例中的垂直腔面发射激光器阵列结构示意图；
25.图2为本技术在一实施例中的垂直腔面发射激光器阵列光刻胶层示意图；
26.图3为本技术在一实施例中的垂直腔面发射激光器阵列第二欧姆金属层沉积的示意图；
27.图4为本技术在一实施例中的垂直腔面发射激光器阵列形成特定图形的第二欧姆金属层示意图；
28.图5为本技术在一实施例中的垂直腔面发射激光器阵列第二欧姆金属层俯视图；
29.图6为本技术在一实施例中的垂直腔面发射激光器阵列第一绝缘层示意图；
30.图7a为本技术在一实施例中的垂直腔面发射激光器阵列第一沟槽和第二沟槽刻蚀结构示意图；
31.图7b为本技术在一实施例中的垂直腔面发射激光器阵列第二沟槽和第三沟槽刻蚀结构示意图；
32.图8a为本技术在一实施例中的垂直腔面发射激光器阵列电流限制层示意图；
33.图8b为本技术在一实施例中的垂直腔面发射激光器阵列第一欧姆金属层示意图；
34.图9a-9b为本技术在一实施例中的垂直腔面发射激光器阵列第二绝缘层覆盖示意图；
35.图10为本技术在一实施例中的垂直腔面发射激光器阵列形成第一开孔示意图；
36.图11为本技术在一实施例中的垂直腔面发射激光器阵列第二电极结构示意图；
37.图12为本技术在一实施例中的垂直腔面发射激光器阵列衬底底部刻蚀示意图；
38.图13a-13b为本技术在一实施例中的垂直腔面发射激光器阵列第一电极示意图；
39.图14为本技术在一实施例中的垂直腔面发射激光器阵列俯视图；
40.图15为本技术在一实施例中的垂直腔面发射激光器阵列发光单元子阵列示意图；
41.图16为本技术在一实施例中的垂直腔面发射激光器阵列背视图一；
42.图17为本技术在一实施例中的垂直腔面发射激光器阵列背视图二；
43.图18为本技术在一实施例中的垂直腔面发射激光器阵列背视图三。
44.附图标记说明：
[0045]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
衬底；
[0046]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
外延层；
[0047]
21
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一欧姆接触层；
[0048]
22
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一反射层；
[0049]
23
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
有源层；
[0050]
24
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二反射层；
[0051]
25
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二欧姆接触层；
[0052]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
光刻胶层；
[0053]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
刻蚀阻挡层；
[0054]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二欧姆金属层；
[0055]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一绝缘层；
[0056]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
发光单元；
[0057]
70
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
发光单元阵列；
[0058]
71
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一发光单元阵列；
[0059]
72
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二发光单元阵列；
[0060]
201
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第一沟槽；
[0061]
202
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第二沟槽；
[0062]
203
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第三沟槽；
[0063]
26
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
氧化层；
[0064]
261
ꢀꢀꢀꢀꢀ
电流限制层；
[0065]
262
ꢀꢀꢀꢀꢀ
发光孔；
[0066]8ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二绝缘层；
[0067]
81
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一开孔；
[0068]9ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二电极；
[0069]
101
ꢀꢀꢀꢀꢀ
凹槽；
[0070]
10
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一欧姆金属层；
[0071]
111
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第二开孔；
[0072]
12
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一电极；
[0073]
91
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一阳极；
[0074]
92
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二阳极；
[0075]
121
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第一阴极；
[0076]
122
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第二阴极；
[0077]
123
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第三阴极；
[0078]
124
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第四阴极；
[0079]
711
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第一发光单元子阵列；
[0080]
712
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第二发光单元子阵列；
[0081]
721
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第三发光单元子阵列；
[0082]
722
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第四发光单元子阵列。
具体实施方式
[0083]
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。
[0084]
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。
[0085]
本技术提出一种垂直腔面发射激光器阵列，可以实现对光源的分区域控制。
[0086]
请参阅图1，在本技术的一实施例中，外延层2依序至少包括在第一欧姆接触层21上形成的第一反射层22，在第一反射层22上形成有源层23，在有源层23上形成第二反射层24，以及在第二反射层24上形成第二欧姆接触层25，本技术外延层2内部层级并不限于此，具体可依实际设计做相应的变化。在一些实例中，第一欧姆接触层21可以位于有源层23和第一反射层23之间，或者第一欧姆接触层21可以位于第一反射层23之间，本技术并不限于此。在本实施例中，该衬底1可以是任意适于形成垂直腔面发射激光器的半绝缘材料，衬底1例如为半绝缘性gaas基板，该半绝缘性gaas基板是未掺杂有杂质的gaas基板，并且具有非常高的电阻。
[0087]
请再次参阅图1，在本实施例中，第一欧姆接触层21设置在衬底1的上表面，外延层可以设置在第一欧姆接触层21上。第一欧姆接触层21可例如为高掺杂的n型半导体层，以利于与后续的欧姆金属层形成欧姆接触，例如为砷化镓(gaas)。第一反射层22可例如由包括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，该第一反射层22可以为n型反射镜，该第一反射层22可以为n型的布拉格反射镜。有源层23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23用以将电能转换为光能。第二反射层24可包括由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，第二反射层24可以为p型反射镜，第二反射层24可以为p型的布拉格反射镜。第一反射层22和第二反射层24用于对有源层23产生的光线进行反射增强，然后从第二反射层24的表面射出。第二欧姆接触层25可例如为高掺杂的p型半导体层，以利于与后续的欧姆金属层形成欧姆接触，例如为砷化镓(gaas)。
[0088]
在一些实施例中，可例如通过化学气相沉积的方法形成第一欧姆接触层21、第一反射层22，有源层23、第二反射层24以及第二欧姆接触层25。
[0089]
在一些实施例中，第一反射层22，有源层23和第二反射层24的厚度总和在8-10微米。
[0090]
在一些实施例中，第一反射层22或第二反射层24包括一系列不同折射率材料的交替层，其中每一交替层的有效光厚度(该层厚度乘以该层折射率)是四分之一垂直腔面发射激光器的工作波长的奇数整数倍，即每一交替层的有效光厚度为垂直腔面发射激光器的工作波长的奇数整数倍的四分之一。用于形成第一反射层22或第二反射层24交替层的合适介电材料包括钽氧化物，钛氧化物，铝氧化物，钛氮化物，氮硅化物等。用于形成第一反射层22
或第二反射层24交替层的合适半导材料包括镓氮化物，铝氮化物和铝镓氮化物，本发明并不限于此。
[0091]
在一些实施例中，该有源层23可以包括一个或多个半导体层，该半导体层包括夹在相应对的阻挡层之间的一个或多个量子阱层或一个或多个量子点层。
[0092]
请参阅图2-5，在外延层2的第二欧姆接触层25上可以形成多个第二欧姆金属层5。请参阅图2-3，在本技术的一实施例中，为了在外延层2上分隔出多个第二欧姆金属层5，可以在第二欧姆接触层25表面设置光刻胶层3，光刻胶层3完全覆盖在第二欧姆接触层25的上表面。在本技术的一实施例中，光刻胶均匀涂布在第二欧姆接触层25的上表面，通过显影与除胶等工艺将掩膜版上的图形转移到光刻胶上，形成与掩膜版完全对应的几何图形。在本实施例中，掩膜版所对应的几何图形可以为环形。光刻胶层3完成上述曝光、显影等工序后进行清洗，在光刻胶层3上形成多个环形区域，该环形区域暴露出第二欧姆接触层25的上表面。在本技术的一实施例中，于光刻胶层3和第二欧姆接触层25的上表面沉积第二欧姆金属层5，第二欧姆金属层5也覆盖光刻胶层3中的环形区域(亦即第二欧姆接触层25被暴露出的区域)。
[0093]
请参阅图4-5，在本技术的一实施例中，可以利用丙酮去除光刻胶层3以及光刻胶层3上表面所沉积的第二欧姆金属层5，此时，在第二欧姆接触层25的上表面形成了多个环形第二欧姆金属层5。在本实施例中，第二欧姆金属层5的形状可例如为圆环状，在一些实施例中，第二欧姆金属层5的形状还可以为椭圆形环状，矩形环状，六边形环状，第二欧姆金属层5的形状可根据需要进行选择。第二欧姆金属层5可作为后续工艺的光刻校准参比，从而制备精度较高的垂直腔面发射激光器，同时第二欧姆金属层5还可以作为后续电极的金属接触垫。第二欧姆金属层5的材料可包括au金属、pt金属、ge金属、ti金属及ni金属中的一种或组合，具体可根据需要进行选择。第二欧姆金属层5可例如通过化学气相沉积的方法形成。
[0094]
请参阅图6，在本技术的一实施例中，第一绝缘层6可以覆盖第二欧姆接触层25，第一绝缘层6也可以同时覆盖第二欧姆金属层5的上表面以及其侧面。第一绝缘层6的材料可以是氮化硅或氧化硅或其他绝缘材料，其中，第一绝缘层6的厚度范围可以为例如100-300nm。在本实施例中，可例如通过化学气相沉积的方式形成第一绝缘层6。
[0095]
图7a为本技术在一实施例中的垂直腔面发射激光器阵列第一沟槽和第二沟槽刻蚀结构示意图；图7b为本技术在一实施例中的垂直腔面发射激光器阵列第二沟槽和第三沟槽刻蚀结构示意图；图8a为本技术在一实施例中的垂直腔面发射激光器阵列电流限制层示意图，图8b为本技术在一实施例中的垂直腔面发射激光器阵列第一欧姆金属层示意图。请参阅图7，在本技术的一实施例中，首先对部分第一绝缘层6和外延层2进行刻蚀，刻蚀以形成多个第一沟槽201以及多个发光单元7，第一沟槽201的底面暴露出第一反射层22或者第一欧姆接触层21，本技术刻蚀的目的是为了后续对第二反射层24的氧化工艺以及将发光单元7之间的有源层23进行隔离，故刻蚀的深度必须保证将有源层23刻穿，而对于刻蚀工艺暴露出有源层23之下的哪一外延层结构并不做具体的限制，具体可依设计而做相应的调整。第一沟槽201的例如为环形，具体形状可以例如与第二欧姆金属层5的形状对应，以此保证后续氧化工艺形成发光孔的形状与第二欧姆金属层5或者第一沟槽201的形状对应，但本技术并不以此为限。第一沟槽201环绕对应的发光单元7并且使得两两分布的发光单元7之间
在空间上隔离(部分发光单元7之间可能电性不隔离)。再对另一部分第一绝缘层6以及外延层2进行刻蚀以形成至少一个第二沟槽202，第二沟槽202的底面暴露出衬底1，以致第二沟槽202两侧的发光单元7之间电性隔离，第二沟槽202两侧的多个发光单元7之间可以形成发光单元阵列70，发光单元阵列70之间相互隔离，以实现独立点亮的需求。第二沟槽202的目的是形成具有多个发光单元7的发光单元阵列70，第二沟槽202形状可为线性或者环形，本技术并不以此为限。
[0096]
请参阅图7b，在本技术的实施例中，可以再对发光单元阵列70中发光单元之间的第一绝缘层6以及外延层2进行刻蚀以形成至少一个第三沟槽203，第三沟槽203的底面暴露第一欧姆接触层21。在本技术中，第一沟槽201、第二沟槽202和第三沟槽203可以同时刻蚀，也可以分别刻蚀，具体依设计而定。
[0097]
请参阅图8a，在本技术的一实施例中，外延层2还可以包括至少一层氧化层26，氧化层26暴露于第一沟槽201的侧壁上，可以通过对氧化层26进行氧化，以形成电流限制层261，而氧化层26未被氧化的区域定义为发光单元7的发光孔262。需要说明的是，由于第二欧姆金属层5的俯视图为圆环形结构，电流限制层261亦为圆环形结构。在其他实施例中，当第二欧姆金属层5的俯视图为矩形环状时，电流限制层261还可以为矩形环状结构。在本技术的一实施例中，可以通过例如高温氧化高掺铝的方法，沿第一沟槽201的侧壁向发光单元7的中心进行氧化。氧化后在发光单元7内形成电流限制层261，氧化层26未被氧化的区域定义发光孔262，进而形成发光区。
[0098]
请参阅图8b，在本技术的一实施例中，于每一第三沟槽203上形成第一欧姆金属层10，以使第一欧姆金属层10与第一欧姆接触层21欧姆接触。在本技术的一些实施例中，第一欧姆金属层10的材料可以为au金属，ag金属，pt金属，ge金属，ti金属及ni金属中的一种或其组合。请再次参阅图7-8，本技术第一沟槽201、第二沟槽202、第三沟槽203以及氧化层26的形成方式或者形成顺序并不限于此，在其他实施例中(附图未显示)，也可先刻蚀第一绝缘层6和外延层2进行刻蚀形成第一沟槽201、第二沟槽202的部分以及第三沟槽203的部分(与第一沟槽的刻蚀深度相同)，然后再进行氧化形成氧化层26，接着再次对第二沟槽202进行刻蚀或者离子注入的方式形成阴极与阳极相互独立的发光单元阵列70，再对第二沟槽进行刻蚀，或者先形成第一沟槽和氧化层26，然后再形成第二沟槽202和第三沟槽203，发光单元阵列70和氧化层26的形成方式具体可以设计而定。
[0099]
图9a-9b为本技术在一实施例中的垂直腔面发射激光器阵列第二绝缘层覆盖示意图；图10为本技术在一实施例中的垂直腔面发射激光器阵列形成第一开孔示意图；图11为本技术在一实施例中的垂直腔面发射激光器阵列第二电极结构示意图。请参阅图9a-9b，在本技术的一实施例中，可以在外延层2以及部分衬底1上形成第二绝缘层8。第二绝缘层8可以覆盖外延层2和部分衬底1的上表面。具体的，第二绝缘层8可以覆盖第一绝缘层6、第一沟槽201的侧壁和底面、第二沟槽202的侧壁和底面、第三沟槽203的侧壁和底面以及第一欧姆金属层10。第二绝缘层8的材料和制程工艺例如可以与第一绝缘层6的材料和制程工艺相同，在此不在赘述。
[0100]
请参阅图10，在本技术的一实施例中，可以去除第二欧姆金属层5上表面的第二绝缘层8以形成第一开孔81，第一通孔81暴露出第二欧姆金属层5，以便于第二欧姆金属层5与电极金属(下文所述第二电极9)连接。在本实施例中，第一开孔81的宽度小于第二欧姆金属
层5的宽度。第二欧姆金属层5的材料可以为au金属、ag金属、pt金属、ge金属、ti金属及ni金属中的一种或其组合。
[0101]
请参阅图11，在本技术的一实施例中，可以形成第二电极9。在本技术的实施例中，第二电极9可以包括第一阳极91和第二阳极92。第二电极9可以形成于第一绝缘层6和第二绝缘层8上，且第二电极9通过第二欧姆金属层5与发光单元7的第二欧姆接触层25电性连接，第二电极9可以作为垂直腔面发射激光器的阳极。第二电极9可覆盖发光单元阵列70非位于发光孔262上的第一绝缘层6和第二绝缘层8，并通过第一开孔81覆盖第二欧姆金属层5(亦即第二电极9与第二欧姆金属层5电连接)。具体的，第二电极9不覆盖发光单元7的发光孔262，并且两两发光单元阵列70之间的第二电极9相互之间电性不连接。在本技术的一些实施例中，第二电极9的材料可以为au金属，cu金属，pt金属，ti金属及ni金属中的一种或其组合。当该垂直腔面发射激光器工作时，电流从第二电极9注入，经过第二反射层24，进入有源层23，由于电流限制层261的存在，大部分电流将从发光孔262垂直流入有源层23并且使得有源区受激辐射，受激辐射的光线在第二反射层24与第一反射层22形成的谐振腔内形成激光振荡，再从第二反射层24中激射，形成出射光线。
[0102]
请参阅图12，在本技术的一实施例中，晶圆通过有机物(包括但不限于pmma)或金属(包括但不限于au)键合到一个操作基板上，然后再进行背面工艺。操作基板可以为临时起支撑作用的基板，背面工艺完成后需要和晶圆分离。操作基板还可以为起永久支撑作用的基板，背面工艺完成后不需要和晶圆分离，会成为器件的一部分。在第二种情况下，键合有机物和操作基板相对于激射波长为透明材料。此外还可以在基板上加抗反射层以减小光的损耗(示意图中未体现操作基板)。晶圆键合到操作基板上后，对衬底1进行减薄处理，通常减薄的厚度为15-100um。并且对减薄后的衬底1远离第一欧姆接触层21的表面进行刻蚀以形成凹槽101，凹槽101暴露出第一欧姆金属层10远离外延层2的下表面，即凹槽101刻穿衬底1以及第一欧姆接触层21，凹槽101并未完全暴露第一欧姆金属层10，以保证第一欧姆金属层10有与第一欧姆接触层21欧姆接触的区域。凹槽的形状可以自由设计，本实例中可以为圆形。在刻蚀过程中，可以采用例如干法刻蚀先刻蚀衬底1与第一欧姆接触层21远离外延层2的表面形成凹槽101，然后再使用例如湿法刻蚀去掉凹槽101中残余的衬底以及第一欧姆接触层21的材料以暴露第一欧姆金属层10。常用的溶液为磷酸，双氧水，水配比形成。之后再在衬底背面以及凹槽101内电镀或者沉积更厚的金属(例如为au或cu)，以形成背面电极金属(下文所述第一电极)。在本实施例中，衬底1的开口深度可以为例如5-90um。
[0103]
请参阅图13a和图13b，图13a-13b为本技术在一实施例中的垂直腔面发射激光器阵列第一电极的示意图。可以形成第一电极12于衬底的底面和凹槽101内，以使第一电极12与第一欧姆金属层10电性连接。在本技术的实施例中，第一电极12可以包括第一阴极121、第二阴极122、第三阴极123以及第四阴极124。
[0104]
请参阅图14，图14为本技术在一实施例中的垂直腔面发射激光器阵列俯视图。在本技术的一实施例中，在垂直腔面发射激光器阵列的正面，第二沟槽202将两侧的多个发光单元7分成第一发光单元阵列71和第二发光单元阵列72，且第一发光单元阵列71和第二发光单元阵列72竖直平行排列。其中，第一阳极91设置于第一发光单元阵列71上，第二阳极92设置于第二发光单元阵列72上。
[0105]
请参阅图15和图16，在本技术的一实施例中，在垂直腔面发射激光器阵列的背部，
包括第一阴极121、第二阴极122、第三阴极123以及第四阴极124，其中，第一阴极121和第二阴极122将第一发光单元阵列71分成第一发光单元子阵列711和第二发光单元子阵列712，第三阴极123和第四阴极124将第二发光单元阵列72分成第三发光单元子阵列721和第四发光单元子阵列722。第一阴极121、第二阴极122、第三阴极123和第四阴极124相互独立，第一发光单元阵列71和第二发光单元阵列72可以通过阴极独立控制(非阳极控制)。具体的，第一发光单元子阵列711、第二发光单元子阵列712、第三发光单元子阵列721和第四发光单元子阵列724可以通过阴极独立控制。
[0106]
请参阅图17，在本技术的一实施例中，在垂直腔面发射激光器阵列的底部，可以包括第一阴极121和第二阴极122。第一阴极121和第二阴极122竖直平行排列，具体的，第一沟槽201的两侧分别为第一阴极121和第二阴极122。此时垂直腔面发射激光器阵列背部阴极排列与正面第一发光单元阵列71和第二发光单元阵列72相同，亦即第一阴极121与第一阳极91在垂直方向上(激光的出光方向)的投影重叠，第二阴极122与第二阳极92在在垂直方向上的投影重叠。
[0107]
请参阅图18，在本技术的一实施例中，在垂直腔面发射激光器阵列的底部，可以包括第一阴极111和第二阴极112。此时，第一阴极111和第二阴极112可以水平平行排列，第一阴极111和第一发光单元子阵列711和第三发光单元子阵列721在垂直方向上的投影重叠，第二阴极112和第二发光单元子阵列712和第四发光单元子阵列722在垂直方向上的投影重叠，亦即第一阴极111和第二阴极112与第一阳极91和第二阳极92在垂直方向上的投影互为重叠(互为交叉)。本技术的实施例通过阳极和阴极的交叉设置，可以在满足独立控制的前提下，减少阴极线路的设计，以此简化电路的设计，提高量产的效率以及量产产品的良率。
[0108]
在本技术的一实施例中，于衬底1上形成垂直腔面发射激光器子阵列，每一垂直腔面发射激光器子阵列包括多个发光单元7，多个发光单元的氧化层被氧化以形成电流限制层以及发光孔。第一电极12形成于多个发光单元的一侧，第二电极9形成于发光单元远离第一电极的一侧。其中第二电极9通过第二欧姆金属层5与发光单元7电性连接，第一电极12位于衬底1的底面以及凹槽101内，且第一电极12与第一欧姆金属层10电性连接。第一欧姆金属层10位于第三沟槽203内，且第一欧姆金属层10与第一欧姆接触层21欧姆接触。凹槽101刻穿衬底1以及第一欧姆接触层21，凹槽101暴露部分第一欧姆金属层10。当至少一个第一电极12和至少一个第二电极9通电时，控制发光单元的第一电极12与第二电极9同时导通的发光单元被点亮。
[0109]
在本技术的一实施例中，在垂直腔面发射激光器阵列的背部，第一阴极121、第二阴极122、第三阴极123和第四阴极124相互独立，第一发光单元阵列71和第二发光单元阵列72可以通过阴极独立控制(非阳极控制)。
[0110]
在本技术的一实施例中，第一阴极121和第二阴极122可以竖直平行排列。此时垂直腔面发射激光器阵列背部阴极排列与正面第一发光单元阵列71和第二发光单元阵列72相同。
[0111]
在本技术的一实施例中，第一阴极111和第二阴极112可以水平平行排列，第一阴极111和第一发光单元子阵列711和第三发光单元子阵列721在垂直方向上的投影重叠，第二阴极112和第二发光单元子阵列712和第四发光单元子阵列722在垂直方向上的投影重叠，亦即第一阴极111和第二阴极112与第一阳极91和第二阳极92在垂直方向上的投影互为
重叠(互为交叉)。
[0112]
综上所述，本技术提出一种垂直腔面发射激光器阵列，在衬底的背面凹槽设置独立的阴极，阳极与阴极之间在垂直方向上的投影互为重叠的设置，可以通过二维的方式进行分区独立控制，减少阳极或者阴极线路的布线数量，简化了电路设计。
[0113]
以上描述仅为本技术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，本技术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，例如上述特征与本技术中公开的(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。
[0114]
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。