微透镜芯片的制作方法

    技术2023-09-19  86


    本实用新型是关于一种微透镜芯片,特别是指将微透镜直接成型于面射型雷射(verticalcavitysurface-emittinglaser,vcsel)上的微透镜芯片。



    背景技术:

    按,面射型雷射(vcsel)顾名思义其雷射由晶粒表面垂直发射出来,主要利用上、下两个dbr镜层(distributedbraggreflector,简称dbr,也称为分布式布拉格反射镜层)形成雷射共振腔;因此,面射型雷射与传统边设型雷射不同处在于省略掉边射型雷射需要劈裂或干式蚀刻法制作雷射镜面的复杂结构。

    vcsel元件是在一以砷化镓(galliumarsenide,简称gaas)为基材所构成的雷射晶片基材上,以分子束磊晶法(molecularbeamepitaxy,简称mbe)或有机金属气相沉积法(metalorganicchemicalvapordeposition,简称mocvd)由下而上依序形成:以砷化镓为基材所构成的一基底、直接积层于该基底上方的一第一镜层、直接积层于该第一镜层的一活化层(activelayer)及直接积层于该活化层上方的一第二镜层。以水气氧化法(wetoxidation)所制作的面射型雷射为例,该基底是一n型砷化镓(n+gaas或n-gaas)基底,该第一镜层是一n型分布式布拉格反射镜层(distributedbraggreflector,简称n-dbr),且该第二镜层是一p型分布式布拉格反射镜层(简称p-dbr)。面射型雷射便是利用分别位于该活化层的上方及下方的该第二镜层及该第一镜层作为反射镜面,进而产生共振腔(resonantcavity)发出雷射光。通常,该第二镜层及该第一镜层的材质包含有不同铝摩尔百分比的砷化铝镓(algaas)的多层结构。

    又如中国发明专利公告号第101223469b号“用于光学互连的注射成型微透镜”所揭露,vcsel元件与微透镜之间存在有一段距离,使得从vcsel元件发出呈现发散的光经过微透镜的聚焦后能够准直地被引导进入光纤。然而,这样的设计的缺点在于:1.由于vcsel元件与微透镜之间存在有一段距离,这会增加了光在接触微透镜之前的行进路程,使得从vcsel元件发出的光呈现大的往外发散现象,造成微透镜需要较大的面积以将发散的光重新聚焦准直,因而所谓的微透镜在实际上并无法真正的微小化;2.微透镜必须形成凸出的凸缘,而凸缘并不具有将光聚焦准直的功能,因此微透镜的凸缘造成材料的浪费;3.vcsel元件需要与微透镜完全对准才能发挥聚焦准直的功效,若无其它辅助的手段是很难让vcsel元件与微透镜对准,而使用标记或工具之类的方式不仅麻烦且不容易对位,实际上对准的效率也不高。



    技术实现要素:

    本实用新型所解决的技术问题即在于提供一种微透镜芯片,主要是在一vcsel元件(面射型雷射元件)上方设置一透镜层,该透镜层为由直接覆盖于vcsel元件上的一光学层经结构化后所形成的一光学透镜,因此从vcsel元件发出的光可以直接由该透镜层聚焦准直,所以该透镜层可以真正的微小化,使得复数个vcsel元件所构成的阵列近场光型及远场光型可以经由此微透镜调整。又由于该透镜层为直接覆盖于vcsel元件上,因此vcsel元件与该透镜层之间已经于建构时对准,降低了对准难度同时提高了光通讯模组光耦合制程的生产效率。

    本实用新型所采用的技术手段如下所述。

    依据前述本实用新型的主要目的,提供一种微透镜芯片,包含有:一面射型雷射元件及一透镜层;其特征在于,该透镜层为直接覆盖于该面射型雷射元件上并与该面射型雷射元件直接接触。

    依据上述技术特征,其中,该面射型雷射元件包含:一基底、设置于该基底上方的一第一镜层、设置于该第一镜层上方的一活化层及设置于该活化层上方的一第二镜层;其中,该第二镜层上方设有该透镜层,该透镜层为直接覆盖于该第二镜层上并与该第二镜层直接接触。

    依据上述技术特征,其中,该面射型雷射元件包含:一基底、设置于该基底上方的一第一镜层、设置于该第一镜层上方的一活化层、设置于该活化层上方的一第二镜层、设置于该第二镜层上方的一金属接触层;其中,该金属接触层上方设有该透镜层,该透镜层为直接覆盖于该金属接触层上并与该金属接触层直接接触。

    依据上述技术特征,其中,该透镜层为一光学层经结构化后所形成的一光学透镜。

    依据上述技术特征,其中,该透镜层为凸透镜。

    依据上述技术特征,其中,该透镜层的折射率介于1.4~1.7之间。

    依据上述技术特征,其中,该基底为砷化镓基底、氮化铝铟镓基底或磷砷化铟镓基底。

    依据上述技术特征,其中,该透镜层为半柱体、半球体或半椭圆球体。

    依据上述技术特征,其中,该透镜层为由直接覆盖于该第二镜层上的一光阻层经结构化后所形成的一光阻透镜。

    依据上述技术特征,其中,该透镜层为凸透镜,该透镜层的折射率介于1.4~1.7之间,该基底为砷化镓基底,该透镜层为半球体,该透镜层为由直接覆盖于该第二镜层上的一光阻层经结构化后所形成的该光阻透镜。

    依据上述技术特征,其中,该透镜层80包含一直接覆盖于该第二镜层上的第一透镜层及一直接覆盖于该第一透镜层上的第二透镜层。

    依据上述技术特征,其中,该第一透镜层为平面透镜,而该第二透镜层为凸透镜。

    依据上述技术特征,其中,该第一透镜层与该第二透镜层可以是相同材质或不同材质。

    依据上述技术特征,其中,该基底下方设置有一钼金属层,该基底并设置一容置空间,于该容置空间内部设置有一反光金属层;该反光金属层与该第一镜层之间更设置一增强层,该增强层延伸至该反光金属层与该基底之间;该基底与该钼金属层之间更设置有一黏着层。

    本实用新型可提供一种微透镜芯片的制造方法,适用于制造依据上述技术特征所述的微透镜芯片,该微透镜芯片的制造方法依序包含有下列步骤:准备vcsel晶片步骤、微影制程(photolithography)步骤、热回融(thermalreflow)步骤。

    本实用新型又可提供一种微透镜芯片的制造方法,适用于制造依据上述技术特征所述的微透镜芯片,该微透镜芯片的制造方法依序包含有下列步骤:准备vcsel晶片步骤、第一微影制程步骤、第二微影制程步骤、电浆制程步骤。

    本实用新型再可提供一种微透镜芯片的制造方法,适用于制造依据上述技术特征所述的微透镜芯片,该微透镜芯片的制造方法依序包含有下列步骤:准备vcsel晶片步骤、第一微影制程步骤、第二微影制程步骤、热回融步骤。

    本实用新型更可提供一种微透镜芯片的制造方法,适用于制造依据上述技术特征所述的微透镜芯片,该微透镜芯片的制造方法依序包含有下列步骤:准备vcsel晶片步骤、第一微影制程步骤、第二微影制程步骤、电浆制程步骤、热回融步骤。

    本实用新型更可提供一种微透镜芯片的制造方法,适用于制造依据上述技术特征所述的微透镜芯片,该微透镜芯片的制造方法依序包含有下列步骤:准备vcsel晶片步骤、第一微影制程步骤、第二微影制程步骤、热回融步骤、电浆制程步骤。

    本实用新型所产生的技术效果:从vcsel元件发出的光可以直接由该透镜层聚焦准直,所以该透镜层可以真正的微小化,使得复数个vcsel元件所构成的阵列近场光型及远场光型可以经由此微透镜调整。又由于该透镜层为直接覆盖于vcsel元件上,因此vcsel元件与该透镜层之间已经于建构时对准,降低了对准难度同时提高了光通讯模组光耦合制程的生产效率。

    附图说明

    图1为本实用新型微透镜芯片第一实施例的构造图。

    图2为本实用新型微透镜芯片第二实施例的构造图。

    图3为本实用新型微透镜芯片第三实施例的构造图。

    图4为本实用新型微透镜芯片第一实施例的一种制造方法的剖视图。

    图5为本实用新型微透镜芯片第一实施例的另一种制造方法的剖视图。

    图6为本实用新型微透镜芯片第一实施例的又一种制造方法的剖视图。

    图7为本实用新型微透镜芯片第二实施例的一种制造方法的剖视图。

    图8为用以说明第二实施例构造的另一种制造方法的剖视图。

    图9为本实用新型微透镜芯片第四实施例的构造图。

    图10为本实用新型微透镜芯片第五实施例的构造图。

    图11为本实用新型微透镜芯片第六实施例的构造图。

    图号说明:

    1vcsel元件(面射型雷射元件)

    10基底

    11增强层

    12反光金属层

    13容置空间

    20第一镜层

    30活化层

    40第二镜层

    50钼金属层

    51黏着层

    80透镜层

    80a负型光阻剂

    80a’正型光阻剂

    80b图案层

    81第一透镜层

    81a第一光阻剂

    81b第一图案层

    82第二透镜层

    82a第二光阻剂

    82b第二图案层

    90金属接触层

    m负型光阻光罩

    m’正型光阻光罩。

    具体实施方式

    请参阅图1,本实用新型的微透镜芯片第一实施例的结构,微透镜芯片主要包含有:一面射型雷射元件1及一透镜层80;其特征在于,该透镜层80为直接覆盖于该面射型雷射元件1上并与该面射型雷射元件1直接接触。

    该面射型雷射元件1包含:一基底10、设置于该基底10上方的一第一镜层20、设置于该第一镜层20上方的一活化层30(activelayer)及设置于该活化层30上方的一第二镜层40,该基底10为由砷化镓(galliumarsenide,简称gaas)所构成的砷化镓基底;于本实施例中,该基底10、该第一镜层20、该活化层30及该第二镜层40构成一面射型雷射(verticalcavitysurface-emittinglaser,vcsel)元件1。其中,该基底10是一n型砷化镓(n-typegaas,n+gaas或n-gaas)基底,或者该基底10是氮化铝铟镓(alingan)基底,或者该基底10是磷砷化铟镓(ingaasp)基底。该第一镜层20是一n型分布式布拉格反射镜层(n-typedistributedbraggreflector,简称n-dbr),且该第二镜层40是一p型分布式布拉格反射镜层(p-typedistributedbraggreflector,简称p-dbr)。当然,也可以采用该第一镜层20是p-dbr,该第二镜层40是n-dbr的实施方式。本实用新型的微透镜芯片,其特征在于,该第二镜层40上方设有该透镜层80,该透镜层80为由直接覆盖于该第二镜层40上并与该第二镜层40直接接触,该透镜层80为一光学层经结构化后所形成的一光学透镜,且该透镜层80的折射率介于1.4~1.7之间。较佳地,该透镜层80为凸透镜,且该透镜层80为一半柱体、一半球体或者一半椭圆球体的结构。特别说明的是,前述光学层的构成材料可以是介电质,前述介电质的结构化的方式可以采用热交联、光交联、蚀刻或微影方式。例如,该透镜层80可以为由直接覆盖于该第二镜层40上的一光阻层经结构化后所形成的一光阻透镜,而前述光阻层的构成材料为光阻剂(介电质),前述光阻型态介电质的结构化的方式可以采用热交联或光交联。当然,介电质也可以是经由真空镀膜所形成的镀膜层介电质,前述光学层也可以是镀膜层,因此镀膜层的结构化的方式可以采用蚀刻或微影方式。

    由于该透镜层80为直接覆盖于该第二镜层40上,因此vcsel元件1与该透镜层80之间没有距离,从vcsel元件1发出的光呈现极小的发散现象,因此从vcsel元件1发出的光可以直接由该透镜层80聚焦准直,所以该透镜层80可以真正的微小化,这也可以使得复数个vcsel元件1所构成的阵列可以更密集,节省了更多空间。而且,本实用新型的微透镜芯片无须如习用的凸缘结构,因此不会造成材料的浪费。再者,由于该透镜层80为直接覆盖于该第二镜层40上,因此vcsel元件1与该透镜层80之间已经于建构时对准,并不需要如习用的其它辅助的手段,因此降低了对准难度同时提高了光通讯模组光耦合制程的生产效率。

    请一并参阅图2,本实用新型的微透镜芯片第二实施例的结构,第二实施例是第一实施例的衍生结构,因此第二实施例中与第一实施例相同之处就不再重复说明。第二实施例的该透镜层80包含一直接覆盖于该第二镜层40上的第一透镜层81及一直接覆盖于该第一透镜层81上的第二透镜层82。该第一透镜层81为平面透镜,而该第二透镜层82为凸透镜。第二实施例可运用在需要较厚的该透镜层80的微透镜芯片,或者可运用在需要较大曲率的该透镜层80的微透镜芯片。特别说明的是,该第一透镜层81与该第二透镜层82可以是相同材质或不同材质。

    请一并参阅图3,本实用新型的微透镜芯片第三实施例的结构,第三实施例是第一实施例的衍生结构,因此第三实施例中与第一实施例相同之处就不再重复说明。第三实施例的该基底10下方设置有一钼(moly,mo)金属层50,该基底10并设置一容置空间13,于该容置空间13内部设置有一反光金属层12;该反光金属层12与该第一镜层20之间更设置一增强层11,该增强层11延伸至该反光金属层12与该基底10之间;该基底10与该钼金属层50之间更设置有一黏着层51。其中,该钼金属层50是一钼金属片,为了增进该基底10与该钼金属层50之间的结合强度,因此在该基底10与该钼金属层50之间设置有该黏着层51,该黏着层51能选用锗金(geau)、镍(ni)、金(au)当作该黏着层51的材料,也就是说该黏着层51为geau层、ni层及au层的积层体。该反光金属层12用于反射来自该活化层30的光线,使光线再度朝上方反射,以增加整体vcsel元件1的出光效率。该反光金属层12为铝层、金层、银层、铜层、铁层、钛层、镍层或铬层。该增强层11的目的是用于增强该反光金属层12反射来自该活化层30的光线,以及加强把热从该基底10传导至该反光金属层12,再由该反光金属层12依序传导至该黏着层51、该钼金属层50及外部环境。该增强层11由二氧化硅(sio2)层或氮化硅(si3nx)层所构成,其中该si3nx层可选用si3n3层或si3n4层。

    请同时参阅图4及图5,分别显示图1本实用新型第一实施例结构的微透镜芯片的两种不同制造方法,其依序包含有下列步骤。

    准备vcsel晶片步骤:请同时参阅图4中(a)及图5中(a),准备如前所述的由该基底10、该第一镜层20、该活化层30及该第二镜层40所构成的面射型雷射(vcsel)元件1。

    微影制程(photolithography)步骤:请同时参阅图4中(b)及图5中(b),于vcsel元件(1)的第二镜层40上以旋转涂布方式涂布负型光阻剂80a或正型光阻剂80a’,较佳地,负型光阻剂80a选用microchemcorp.的su-83005负型光阻剂,正型光阻剂80a’选用azelectronicmaterials公司的azp4620正型光阻剂。接着请同时参阅图4中(c)及图5中(c),以负型光阻光罩m或正型光阻光罩m’遮住光源进行曝光。再接着请同时参阅图4中(d)及图5中(d),以显影剂清洗后,在第二镜层40上形成一图案层80b。

    热回融(thermalreflow)步骤:请同时参阅图4中(e)及图5中(e),将前述覆盖有该图案层80b的vcsel元件1以超过该图案层80b的玻璃转换温度(glasstransitiontemperature,tg)的温度条件进行加温热回融,使该图案层80b转变成具有曲率的该透镜层80。

    请参阅图6,其显示图1本实用新型第一实施例结构的微透镜芯片的又一种制造方法,其依序包含有下列步骤。

    准备vcsel晶片步骤:请同时参阅图6中(a),准备如前所述的由该基底10、该第一镜层20、该活化层30及该第二镜层40所构成的面射型雷射(vcsel)元件1。

    第一微影制程(photolithography)步骤:请参阅图6中(b),于vcsel元件1的第二镜层40上以旋转涂布方式涂布第一光阻剂81a,第一光阻剂81a可以是负型光阻剂或正型光阻剂,在此举例为负型光阻剂。接着请参阅图6中(c),以负型光阻光罩m遮住光源进行曝光。再接着请参阅图6中(d),以显影剂清洗后,在第二镜层40上形成一第一图案层81b。

    第二微影制程(photolithography)步骤:请参阅图6中(e),于该第一图案层81b上以旋转涂布方式涂布第二光阻剂82a,第二光阻剂82a可以是负型光阻剂或正型光阻剂,在此举例为负型光阻剂。接着请参阅图6中(f),以负型光阻光罩m遮住光源进行曝光。再接着请参阅图6中(g),以显影剂清洗后,在该第一图案层81b上形成一第二图案层82b。

    电浆制程步骤:请参阅图6中(h)及图6中(i),将前述覆盖有该第一图案层81b及该第二图案层82b的vcsel元件加温,使该图案层80b转变成该第一透镜层81及该第二透镜层82,接着以感应耦合电浆(inductivelycoupledplasma,icp)依序对该第二透镜层82及该第一透镜层81进行蚀刻,直到该第二透镜层82消失及该第一透镜层81形成凸透镜。此时该第一透镜层81即为前述的该透镜层80。前述感应耦合电浆可采用以下气体:ar及bcl3的组合、ar及cl2的组合、bcl3及cl2的组合、n2及bcl3的组合、n2及cl2的组合或上述气体的组合,但不限于上述气体及其组合。电浆制程步骤的机制是因为局部性的loadingeffect和反应气体浓度差所造成的非均匀性蚀刻,使得“小尺度下”的该第二透镜层82的边缘及该第一透镜层81的边缘难以维持其直角,所以能够形成的圆弧角度。

    特别说明的是,该第一透镜层81与该第二透镜层82可以是相同材质或不同材质。因此第一光阻剂81a与第二光阻剂82a可以是相同或不同。

    请参阅图7,其显示图2本实用新型第二实施例结构的微透镜芯片的一种制造方法,其依序包含有下列步骤。

    准备vcsel晶片步骤:请同时参阅图7中(a),准备如前所述的由该基底10、该第一镜层20、该活化层30及该第二镜层40所构成的面射型雷射(vcsel)元件1。

    第一微影制程(photolithography)步骤:请参阅图7中(b),于vcsel元件1的第二镜层40上以旋转涂布方式涂布第一光阻剂81a,第一光阻剂81a可以是负型光阻剂或正型光阻剂,在此举例为负型光阻剂。接着请参阅图7中(c),以负型光阻光罩m遮住光源进行曝光。再接着请参阅图7中(d),以显影剂清洗后,在第二镜层40上形成一第一图案层81b。

    第二微影制程(photolithography)步骤:请参阅图7中(e),于该第一图案层81b上以旋转涂布方式涂布第二光阻剂82a,第二光阻剂82a可以是负型光阻剂或正型光阻剂,在此举例为负型光阻剂。接着请参阅图7中(f),以负型光阻光罩m遮住光源进行曝光。再接着请参阅图7中(g),以显影剂清洗后,在该第一图案层81b上形成一第二图案层82b。

    热回融(thermalreflow)步骤:请参阅图7中(h),将前述覆盖有该第一图案层81b及该第二图案层82b的vcsel元件1以超过该第二图案层82b的玻璃转换温度(glasstransitiontemperature,tg)的温度条件进行加温热回融,使该第一图案层81b及该第二图案层82b分别转变成为平面透镜的第一透镜层81及为凸透镜的该第二透镜层82。

    请参阅图8,其显示图2本实用新型第二实施例结构的微透镜芯片的另一种制造方法,其依序包含有下列步骤。

    准备vcsel晶片步骤:请同时参阅图8中(a),准备如前所述的由该基底10、该第一镜层20、该活化层30及该第二镜层40所构成的面射型雷射(vcsel)元件1。

    第一微影制程(photolithography)步骤:请参阅图8中(b),于vcsel元件1的第二镜层40上以旋转涂布方式涂布第一光阻剂81a,第一光阻剂81a可以是负型光阻剂或正型光阻剂,在此举例为负型光阻剂。接着请参阅图8中(c),以负型光阻光罩m遮住光源进行曝光。再接着请参阅图8中(d),以显影剂清洗后,在第二镜层40上形成一第一图案层81b。

    第二微影制程(photolithography)步骤:请参阅图8中(e),于该第一图案层81b上以旋转涂布方式涂布第二光阻剂82a,第二光阻剂82a可以是负型光阻剂或正型光阻剂,在此举例为负型光阻剂。接着请参阅图8中(f),以负型光阻光罩m遮住光源进行曝光。再接着请参阅图8中(g),以显影剂清洗后,在该第一图案层81b上形成一第二图案层82b。

    电浆制程步骤:请参阅图8中(h),将前述覆盖有该第一图案层81b及该第二图案层82b的vcsel元件1加温,使该图案层80b转变成该第一透镜层81及该第二透镜层82,接着以感应耦合电浆(inductivelycoupledplasma,icp)依序对该第二透镜层82及该第一透镜层81进行蚀刻,直到该第二透镜层82形成凸透镜。

    热回融(thermalreflow)步骤:请参阅图8中(i),将前述覆盖有该第一图案层81b及该第二图案层82b的vcsel元件1以超过该第二图案层82b的玻璃转换温度(glasstransitiontemperature,tg)的温度条件进行加温热回融,使该第二图案层82b进行退火。

    与图8的制造方法类似地,图2为本实用新型第二实施例结构的微透镜芯片的再一种制造方法,其依序包含有下列步骤:准备vcsel晶片步骤、第一微影制程(photolithography)步骤、第二微影制程(photolithography)步骤,然后接着依序进行以下步骤。

    热回融((thermalreflow)步骤:将前述覆盖有该第一图案层81b及该第二图案层82b的vcsel元件1以超过该第二图案层82b的玻璃转换温度(glasstransitiontemperature,tg)的温度条件进行加温热回融,使该第一图案层81b及该第二图案层82b分别转变成为平面透镜的第一透镜层81及为凸透镜的该第二透镜层82。

    电浆制程步骤:以感应耦合电浆(inductivelycoupledplasma,icp)对该第二透镜层82进行蚀刻。

    请一并参阅图9,本实用新型的微透镜芯片第四实施例的结构,第四实施例是第一实施例的衍生结构,因此第四实施例中与第一实施例相同之处就不再重复说明。第四实施例与第一实施例的差异是,在第四实施例中该面射型雷射元件1包含:该基底10、设置于该基底10上方的该第一镜层20、设置于该第一镜层20上方的该活化层30(activelayer)、设置于该活化层30上方的该第二镜层40、设置于该第二镜层40上方的一金属接触层90;其中,该金属接触层90上方设有该透镜层80,该透镜层80为直接覆盖于该金属接触层90上并与该金属接触层90直接接触。该金属接触层90可与金属电极(图未绘出)接触。

    请一并参阅图10,本实用新型的微透镜芯片第五实施例的结构,第五实施例是第四实施例的衍生结构,因此第五实施例中与第四实施例相同之处就不再重复说明。第五实施例与第四实施例的差异是,在第五实施例中该透镜层80包含直接覆盖于该金属接触层90上的该第一透镜层81及直接覆盖于该第一透镜层81上的该第二透镜层82。该第一透镜层81为平面透镜,而该第二透镜层82为凸透镜。

    请一并参阅图11,本实用新型的微透镜芯片第六实施例的结构,第六实施例是第四实施例的衍生结构,因此第六实施例中与第四实施例相同之处就不再重复说明。第六实施例与第四实施例的差异是,在第六实施例中该基底10下方设置有该钼金属层50,该基底10并设置该容置空间13,于该容置空间13内部设置有该反光金属层12;该反光金属层12与该第一镜层20之间更设置该增强层11,该增强层11延伸至该反光金属层12与该基底10之间;该基底10与该钼金属层50之间更设置有该黏着层51。


    技术特征:

    1.一种微透镜芯片,包含有:一面射型雷射元件(1)及一透镜层(80);其特征在于,该透镜层(80)为直接覆盖于该面射型雷射元件(1)上并与该面射型雷射元件(1)直接接触。

    2.如权利要求1所述的微透镜芯片,其特征在于,该面射型雷射元件(1)包含:一基底(10)、设置于该基底(10)上方的一第一镜层(20)、设置于该第一镜层(20)上方的一活化层(30)及设置于该活化层(30)上方的一第二镜层(40);其中,该第二镜层(40)上方设有该透镜层(80),该透镜层(80)为直接覆盖于该第二镜层(40)上并与该第二镜层(40)直接接触。

    3.如权利要求1所述的微透镜芯片,其特征在于,该面射型雷射元件(1)包含:一基底(10)、设置于该基底(10)上方的一第一镜层(20)、设置于该第一镜层(20)上方的一活化层(30)、设置于该活化层(30)上方的一第二镜层(40)、设置于该第二镜层(40)上方的一金属接触层(90);其中,该金属接触层(90)上方设有该透镜层(80),该透镜层(80)为直接覆盖于该金属接触层(90)上并与该金属接触层(90)直接接触。

    4.如权利要求2或3所述的微透镜芯片,其特征在于,该透镜层(80)为一光学层经结构化后所形成的一光学透镜。

    5.如权利要求2或3所述的微透镜芯片,其特征在于,该透镜层(80)为凸透镜。

    6.如权利要求2或3所述的微透镜芯片,其特征在于,该透镜层(80)的折射率介于1.4~1.7之间。

    7.如权利要求2或3所述的微透镜芯片,其特征在于,该基底(10)为砷化镓基底、氮化铝铟镓基底或磷砷化铟镓基底。

    8.如权利要求2或3所述的微透镜芯片,其特征在于,该透镜层(80)为半柱体、半球体或半椭圆球体。

    9.如权利要求2或3所述的微透镜芯片,其特征在于,该透镜层(80)为由直接覆盖于该第二镜层(40)上的一光阻层经结构化后所形成的一光阻透镜。

    10.如权利要求2或3所述的微透镜芯片,其特征在于,该透镜层(80)为凸透镜,该透镜层(80)的折射率介于1.4~1.7之间,该基底(10)为砷化镓基底,该透镜层(80)为半球体,该透镜层(80)为由直接覆盖于该第二镜层(40)上的一光阻层经结构化后所形成的一光阻透镜。

    11.如权利要求2或3所述的微透镜芯片,其特征在于,该透镜层(80)包含一直接覆盖于该第二镜层(40)上的第一透镜层(81)及一直接覆盖于该第一透镜层(81)上的第二透镜层(82)。

    12.如权利要求2或3所述的微透镜芯片,其特征在于,该透镜层(80)包含一直接覆盖于该第二镜层(40)上的第一透镜层(81)及一直接覆盖于该第一透镜层(81)上的第二透镜层(82);该第一透镜层(81)为平面透镜,而该第二透镜层(82)为凸透镜。

    13.如权利要求2或3所述的微透镜芯片,其特征在于,该透镜层(80)包含一直接覆盖于该第二镜层(40)上的第一透镜层(81)及一直接覆盖于该第一透镜层(81)上的第二透镜层(82);该第一透镜层(81)与该第二透镜层(82)是相同材质或不同材质。

    14.如权利要求2或3所述的微透镜芯片,其特征在于,该基底(10)下方设置有一钼金属层(50),该基底(10)并设置一容置空间(13),于该容置空间(13)内部设置有一反光金属层(12);该反光金属层(12)与该第一镜层(20)之间设置一增强层(11),该增强层(11)延伸至该反光金属层(12)与该基底(10)之间;该基底(10)与该钼金属层(50)之间更设置有一黏着层(51)。

    技术总结
    本实用新型是有关于一种微透镜芯片,主要是在一VCSEL(面射型雷射)元件上方设置一透镜层,该透镜层为由直接覆盖并直接接触于VCSEL元件上的一光学层经结构化后所形成的一光学透镜,因此从VCSEL元件发出的光可以直接由该透镜层聚焦准直,所以该透镜层可以真正的微小化,使得复数个VCSEL元件所构成的阵列近场光型及远场光型可以经由此微透镜调整。又由于该透镜层为直接覆盖于VCSEL元件上,因此VCSEL元件与该透镜层之间已经于建构时对准,降低了对准难度同时提高了光通讯模组光耦合制程的效率。

    技术研发人员:方照诒
    受保护的技术使用者:太平洋(聊城)光电科技股份有限公司
    技术研发日:2019.07.15
    技术公布日:2020.03.31

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