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龙图腾网获悉福建慧芯激光科技有限公司申请的专利一种带微透镜的高效垂直腔面EML芯片获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115102035B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-31发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210544533.0，技术领域涉及：H01S5/183；该发明授权一种带微透镜的高效垂直腔面EML芯片是由李伟;鄢静舟;薛婷;王坤;柯程;杨奕设计研发完成，并于2022-05-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种带微透镜的高效垂直腔面EML芯片在说明书摘要公布了：一种带微透镜的高效垂直腔面EML芯片，包括VCSEL单元、氧化隔离层、调制单元和微透镜，氧化隔离层设置于VCSEL单元和调制单元之间，用于防止两单元接触处的电位影响各自单元内的工作电流；微透镜设置于调制单元上方，用于对VCSEL单元的光束进行整形，以减小光束发散角。本发明突破性地在VCSEL单元和调制单元之间设置具有电学绝缘效果的氧化隔离层来隔离施加到调制单元的高频调制信号，使得VCSEL单元和调制单元相对独立，防止高频调制信号对VCSEL单元中的电流产生影响，从而确保VCSEL单元的稳定输出。本发明的微透镜可对调制后的光束进行整形，从而优化光束质量，减小阈值电流和插入损耗，由此克服额外设置耦合透镜所存在的问题，降低了芯片的封装和组装难度，有效节约了生产成本。

本发明授权一种带微透镜的高效垂直腔面EML芯片在权利要求书中公布了：1.一种带微透镜的高效垂直腔面EML芯片，其特征在于： 所述高效垂直腔面EML芯片包括VCSEL单元、氧化隔离层、调制单元和微透镜，其中： 所述VCSEL单元由下至上包括衬底、缓冲层、第一DBR、谐振腔和第二DBR； 所述调制单元由下至上包括第三DBR、吸收区和第四DBR； 所述氧化隔离层设置于所述VCSEL单元和调制单元之间，用于防止两单元接触处的电位影响各自单元内的工作电流；所述衬底的材料为GaAs；所述氧化隔离层的材料为Al2O3，其由材料为AlxGa1-xAs的预制层经湿法氧化工艺氧化形成，其中x≥0.97；所述第一DBR、第二DBR、第三DBR和第四DBR是由AliGa1-iAsAljGa1-jAs材料构成的周期结构，并且i和j均不大于0.92； 所述微透镜设置于所述调制单元上方，用于对调制后的VCSEL单元的光束进行整形，以减小光束发散角，从而优化光束质量，减小阈值电流和插入损耗； 所述谐振腔为以下两种并列结构之一： 第一种结构：所述谐振腔由下至上包括第一限制层、第一波导层、量子阱层、第二波导层、第二限制层、P型限制层和掩埋隧穿结；所述第一DBR为第一N型掺杂DBR，所述第二DBR为第二N型掺杂DBR，所述第三DBR为第三N型掺杂DBR，所述第四DBR为P型掺杂DBR；所述高效垂直腔面EML芯片的制备方法包括如下步骤： 1在衬底上采用MOCVD法在依次沉积缓冲层、第一N型掺杂DBR和谐振腔； 2通过增强等离子化学气相沉积方法、光刻与反应离子刻蚀工艺在隧穿结层表面形成隧穿结蚀刻掩膜SiNx，然后通过电感耦合等离子体蚀刻遂穿结层形成掩埋隧穿结，最后通过BOE去除隧穿结蚀刻掩膜SiNx； 3采用MOCVD法继续在掩埋隧穿结表面依次生长第二N型掺杂DBR、氧化隔离预制层、第三N型掺杂DBR、第三波导层、吸收区、第四波导层和P型掺杂DBR； 4采用ICP刻蚀衬底以露出缓冲层，并在缓冲层远离第一N型掺杂DBR表面制备第一平面电极； 5首先通过增强等离子化学气相沉积方法、光刻与反应离子刻蚀工艺在第二N型掺杂DBR顶部形成接触层选区掩膜SiNx，然后通过ICP刻蚀进行选择性边缘刻蚀，从而将第二N型掺杂DBR顶部以上的外延结构刻蚀至第二N型掺杂DBR的上表面，接着通过BOE去除接触层选区掩膜SiNx；最后通过光刻工艺、电子束蒸发金属层工艺和剥离工艺，在第二N型掺杂DBR的上表面形成第二环形电极； 6采用湿法氧化工艺对氧化隔离预制层进行氧化以形成氧化隔离层； 7参照步骤5的方法在第三N型掺杂DBR的上表面制作第三环形电极，并在P型掺杂DBR的上表面制作第四环形电极； 8在P型掺杂DBR上表面，利用限制扩散化学湿法蚀刻半导体材料制作微透镜，或利用喷墨打印聚合物材料后经光固化形成微透镜； 第二种结构：所述谐振腔由下至上包括第一限制层、第一波导层、量子阱层、第二波导层、第二限制层和氧化限制层；所述第一DBR为第一N型掺杂DBR，所述第二DBR为第一P型掺杂DBR，所述第三DBR为第二N型掺杂DBR，所述第四DBR为第二P型掺杂DBR；所述氧化限制层由氧化限制预制层经湿法氧化工艺形成，未氧化区域的孔径范围为2-100μm，并且所述氧化限制预制层为掺杂或未掺杂的AlyGa1-yAs，其中0.92＜y＜x；所述高效垂直腔面EML芯片的制备方法包括如下步骤： 1在衬底上采用MOCVD法依次生长缓冲层、第一N型掺杂DBR、谐振腔、第一P型掺杂DBR、氧化隔离预制层、第二N型掺杂DBR、吸收区、第二P掺杂DBR； 2采用ICP刻蚀衬底以露出缓冲层，并在缓冲层远离第一N型掺杂DBR表面制备第一平面电极； 3首先通过增强等离子化学气相沉积方法、光刻与反应离子刻蚀工艺在第一P型掺杂DBR的上表面形成接触层选区掩膜SiNx，然后通过ICP刻蚀进行选择性边缘刻蚀，从而将第一P型掺杂DBR顶部以上的外延结构刻蚀至第一P型掺杂DBR的上表面，接着通过BOE去除接触层选区掩膜SiNx；最后通过光刻工艺、电子束蒸发金属层工艺和剥离工艺，在第一P型掺杂DBR的上表面形成第二环形电极； 4采用湿法氧化工艺对氧化隔离预制层和氧化限制预制层进行氧化，以形成氧化隔离层和氧化限制层； 5参照步骤3的方法在第二N型掺杂DBR的上表面制作第三环形电极，并在第二P型掺杂DBR的上表面制作第四环形电极； 6在第二P型掺杂DBR上表面，利用限制扩散化学湿法蚀刻半导体材料制作微透镜，或利用喷墨打印聚合物材料后经光固化形成微透镜。

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