专利名称：一种非破坏性垂直腔面发射激光器电流限制孔径测定装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种垂直腔面发射激光器电流限制孔径测定装置，本装置可利用 激光器荧光非破坏性的测量其电流限制孔径大小，适用于各种电流限制各种波长的半导体 面发射激光器，属于半导体光电子技术领域。
背景技术：
垂直腔面发射激光器的电流限制方法主要有氧化限制和离子注入限制。其外延结 构如

图1所示，均由高折射率的上下DBR反射层，有源区和包层组成，不同的是氧化限制型 在出光面DBR的底部与包层交界处有一层高铝层，由于AlGaAs的氧化速率对Al含量特别 敏感，通过氧化对Al组分含量的选择性从而达到氧化限制电流的目的，传统的观察氧化限 制型氧化孔径的方法主要有在氧化时放入氧化陪片和腐蚀掉器件上DBR两种方法，对于第 一种方法由于在氧化炉中气体和温度分布不均勻会导致陪片和正式片氧化孔径之间的差 异；对于第二种方法属于破坏性的测试。同时以上两种方法均不能直接观察到器件本身的 电流限制孔径的大小，只能通过陪片或者已腐蚀上DBR器件孔径的大小来估算，无法避免 由于氧化不均勻带来的误差。如图2所示，离子注入型面发射激光器可用二次离子质谱测 定电流限制孔径，这种方法成本高并且是破坏性的测量，同样对于器件本身的限制孔径也 只能由已损坏的器件推出，无法避免工艺不均勻带来的误差。因此需要一种装置可以非破 坏性的测量器件的电流限制孔径的大小。对于光子晶体和分布孔结构的面发射激光器由于 是在面发射激光器上DBR上刻蚀图形，在器件制备完成后现有的设备无法观察图形的缺陷 孔和氧化孔的对准情况如图3和图4所示，同样我们也需要一种可以检测图形缺陷孔和氧 化孔对准情况的装置。
发明内容为了克服上述技术上的不足，本实用新型提供了一种非破坏性垂直腔面发射激光 器电流限制孔径测定装置。该装置具有测量简单，可片上测试以及可在刻蚀光子晶体或分 布孔后观察电流限制孔相对于缺陷孔的位置等优点。本实用新型的技术解决方案如下一种非破坏性面发射激光器电流限制孔径测定装置，该装置包括CXD探测器9，两 个光学衰减片10，显微镜11，探针台13，计算机14和直流电流源15，可观测各个波段面发 射激光器的电流限制孔径；其中在显微镜11上接CCD探测器9并在其之间放置光学衰减 片10，CXD探测器9接计算机14;在显微镜11载物台上固定探针台13，探针台13接直流电 流源15。面发射激光器12置于探针台13上，面发射激光器12发射出的荧光经过光学衰减 片10和显微镜到达CXD探测器9，通过显微镜我们可以精确读出电流限制孔径的大小，CXD 探测器9将收集到的数据传递到计算机14。上述显微镜放大倍数1000倍，分辨率0. 5 μ m，装置误差1 μ m。[0008]本实用新型的有益效果是非破坏性，测试后的器件完好无损；可进行片上测试；应用范围不受波长影响，测定氧化孔应用的是激射前的荧光可见光，对激光器的 激射波长没有要求；为后工艺提供良好的参数判定方法，即在激光器后续刻蚀光子晶体，分布孔等结 构后，可以简易清晰的判定氧化孔与刻蚀结构出光孔的对准情况。
以下结合附图对本实用新型进一步说明。图1 氧化限制型垂直腔面发射激光器剖面结构图；图2 离子注入限制型垂直腔面发射激光器剖面结构图；图3 带有光子晶体结构的垂直腔面发射激光器与电流限制孔位置对准图；图4 带有三角形分布孔结构的垂直腔面发射激光器与电流限制孔位置对准图；图5 面发射激光器电流限制孔测试装置示意图；图中:1-上电极，2-Si02，3-p-DBR，4-电流限制孔，5_有源区，6-n-DBR，7_衬底， 8-下电极，9-CXD探测器，10-光学衰减片，11-显微镜，12-面发射激光器，13-探针台， 14-计算机，15-直流电流源。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做详细说明。本装置可非破坏性的观察各个波段面发射器的电流限制孔，图5为该装置的示意 图，由此可见本实用新型特征在于包括在显微镜11载物台上固定探针台并且探针台13接 直流电源14，在显微镜11上外接CXD探测器9在探测器和显微镜之间植入光学衰减片10 并且探测器9输出端连接计算机14输入端，计算机用来处理图片和保存数据。实用本实用新型的测试过程如下首先将待测试芯片固定在探针台13上，通过直 流电源15加入小电流使激光器发出微弱荧光，此荧光的形状大小即为电流限制孔4的形 状大小，该荧光通过经过光学衰减片10和显微镜到达CCD探测器9最终到达计算机，添加 光学衰减片10是为了保护CCD探测器9不会在大电流强光下受到损害。本实例所用显微镜放大倍数为一千倍，分辨率0. 5 μ m，由于眼睛和光学散射的误 差本装置电流限制孔径4的误差为1 μ m。
权利要求1. 一种非破坏性垂直腔面发射激光器电流限制孔径测定装置，其特征在于该装置包 括探针台(13)，直流电源(14)，显微镜(11)，光学衰减片(10)，CCD探测器(9)和计算机 (14)；其中在显微镜(11)上接CCD探测器(9)并在其之间放置光学衰减片(10)，CCD探 测器(9)接计算机(14)；在显微镜(11)载物台上固定探针台(13)，探针台(13)接直流电 流源(15)；面发射激光器(1 置于探针台(1 上，面发射激光器(1 发射出的荧光经过光学 衰减片(10)和显微镜到达CCD探测器(9)，CCD探测器(9)将收集到的数据传递到计算机 (14)。
专利摘要本实用新型公开了一种非破坏性垂直腔面发射激光器电流限制孔径测定装置，该改装置由探针台，直流电源，显微镜，光学衰减片，CCD探测器和计算机组成。本实用新型利用激光器激射前的荧光光斑的形状来测定电流限制孔径的形状大小，可测量任意波段面发射激光器电流限制孔径。本装置测量误差为1μm，具有搭配简单，非破坏性测量，片上测试，实体测量等优点，并且在刻蚀光子晶体或者分布孔结构后可观测氧化孔与光子晶体缺陷孔之间的位置关系。
文档编号G01B11/08GK201917324SQ201020580090
公开日2011年8月3日 申请日期2010年10月22日 优先权日2010年10月22日
发明者刘发, 周康, 徐晨, 沈光地, 解意洋, 赵振波 申请人:北京工业大学