CN114667653A - 用于串联vcsel阵列的***和方法 - Google Patents

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Abstract

一种VCSEL阵列(200)，包括形成在单个芯片上的串联VCSEL子阵列(1，2，3)。每个VCSEL子阵列(1，2，3)包括在半绝缘层(213)上制造的VCSEL发射器。VCSEL的N‑金属层(202，205)通过金属结构(210)与相邻VCSEL的P‑金属层(204,207)电接触。VCSEL子阵列的公共阴极触点电连接于相邻VCSEL子阵列的公共阳极触点。为了减少泄漏，半绝缘层(213)的带隙能级高于输出光束的光子能量。

Description

用于串联VCSEL阵列的***和方法
技术领域
本发明涉及一种垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列，特别的，涉及一种串联的VCSEL阵列。
背景技术
相较于边缘发射半导体激光器，VCSEL具有几个明显的优势。VCSEL发射垂直于芯片表面的圆形光束，该光束的光谱很窄。可靠性较高，温度敏感性较低。通过晶圆级制造生产，成本低。为可包含数千或数万个单独发射器的可寻址大型VCSEL阵列提供了设计灵活性。
近年来，VCSEL阵列在三维(3D)传感应用中扮演着重要角色。例如，许多智能手机都配备了用于面部识别的基于VCSEL阵列的3D传感器。此外，基于VCSEL阵列的探测器已经进入了新兴的自动驾驶领域，有助于快速有效地识别道路上行驶的车辆和行走或站立的行人，以防止致命事故，从而缓解了无人驾驶汽车面临的最具挑战性的问题之一。
激光探测及测距(LIDAR)***、雷达和摄像头是绘制无人驾驶汽车周围环境的主要传感方式。它们可以单独使用，也可以组合使用。其中，尤其是对于远距离物体，只有LIDAR能够提供令人满意的空间分辨率。LIDAR基于飞行时间(ToF)测量原理，使用激光束照亮一个场景，光束被场景中的对象散射。然后它检测光束的反馈，根据光束到达对象和从对象返回所需的时间来计算距离。可以使用VSCEL阵列和扫描设备来构建汽车LIDAR。扫描设备可以实现诸如360度视野的宽视野。还可以选择Flash LIDAR。Flash LIDAR没有活动部件，不会扫描场景上方的光束。相反，它使用脉冲激光源和二维(2D)光电探测器阵列在一次闪光中捕捉图像。每个探测器捕捉到一个点的距离、位置和反射强度。
VCSEL阵列可用于制作Flash LIDAR***，因为Flash LIDAR需要高功率、低亮度和短脉冲激光源。脉冲宽度在1-25纳秒之间。现在有短脉冲大电流半导体激光器驱动器。为了优化VCSEL阵列和激光驱动电路之间的耦合，VCSEL阵列的电输入阻抗应与脉冲驱动电路的输出阻抗匹配。因为在传统的VCSEL阵列中，发射器与公共阴极触点和短路阳极触点并联，所以整体电阻非常低，需要额外电阻器来消耗能量。此外，在制成VCSEL阵列芯片后，阻抗特性被最终确定且不能改变。固定阻抗限制了VCSEL芯片的应用，增加了生产成本。
因此，需要一种改进的VCSEL阵列以提供与脉冲激光驱动电路的输出阻抗匹配的输入阻抗。还需要一种改进的VCSEL阵列，使得在芯片上制造VCSEL阵列后，其可以提供多个输入阻抗选项。
发明内容
本发明公开了用于在单个芯片上串联的VCSEL阵列的方法、装置和***。所提出的阵列包括在半绝缘层上制造的VCSEL子阵列。每个子阵列包括一组VCSEL发射器，这些发射器具有公共阴极触点和公共阳极触点。这些子阵列通过串联进行电连接。子阵列的公共阴极触点通过连接结构连接到相邻子阵列的公共阳极触点。连接结构由金属沉积工艺制成。
在一个实施例中，选择半绝缘层的材料，使其带隙能级高于输出光束的光子能量。因此，对VCSEL阵列的输出波长，半绝缘层是透明的，这减少了光子诱导的产生的载流子和子阵列之间的漏电流。
在另一个实施例中，在VCSEL芯片的顶面上配置了两个引线键合区。一个引线键合区连接于串联的第一子阵列的公共阳极触点。另一个引线键合区域连接于串联的最后一个子阵列的公共阴极触点。
在另一个实施例中，半绝缘层外延生长在导电层上。金属层沉积在导电层的底面上。第一子阵列的公共阳极触点连接于VCSEL芯片顶面上的引线键合区。最后一个VCSEL子阵列的公共阴极触点通过金属结构和通孔连接于导电层和金属层。
在另一个实施例中，为多个VCSEL子阵列的阳极配置了多个引线键合区。当需要特定的VCSEL阵列封装总输入阻抗时，可以选择其中一个子阵列作为串联的第一个子阵列。由于可以在封装过程中进行选择，因此该实施例使得VCSEL芯片能够提供多个输入阻抗选项。
附图说明
在说明书末尾的权利要求中特别指出并明确要求了本发明要保护的主题。在以下结合附图的详细描述中，可以清楚看到本发明的前序和其他特征以及优点。此外，参考表号最左边的数字标识第一次出现该参考标号的附图。
图1是现有技术中的VCSEL阵列的横截面图。
图2示意性地示出了根据本发明一个实施例的包含串联VCSEL发射器的VCSEL阵列的横截面图。
图3示意性地示出了根据本发明一个实施例的包含串联子阵列的VCSEL阵列的横截面图。
图4示意性地示出了根据本发明一个实施例的包含串联在导电衬底上的子阵列的VCSEL阵列的横截面图。
图5示意性地示出了根据本发明一个实施例的包含串联子阵列的VCSEL阵列的俯视图。
图6示意性地示出了根据本发明一个实施例的包含多个引线键合区的VCSEL阵列的俯视图。
图7示意性地示出了根据本发明一个实施例的VCSEL阵列的俯视图，其中阴极端子连接到底部触点金属。
具体实施例
下面提供本发明的详细描述以及附图和实施例，进一步阐明本发明的目的、技术方案和优点。注意，本发明讨论的示意性实施例仅用于说明本发明。本发明不限于所公开的实施例。
图1示出了现有技术中的VCSEL阵列100的横截面图。阵列100包括衬底106上的VCSEL 1、2和3。VCSEL由隔离沟隔开。衬底106是导电n型衬底。注意，阵列100可包括数千或数万个VCSEL。因此，这里显示了三个VCSEL只是为了解释说明。类似地，在下面的其他图和描述中，仅使用少数VCSEL或VCSEL子阵列来解释原理。VCSEL 1、2或3表示顶部发射的VCSEL结构或VCSEL发射器，其在充电时通过顶部表面发射激光束。如这里所使用的，VCSEL、VCSEL结构和VCSEL发射器具有相同的含义，并且可以互换使用。
如图所示，每个VCSEL包括有源区101和反射器区102和103。对于典型的VCSEL，有源区101包含多量子阱(MQW)配置，反射器区102包含n型分布式布拉格反射器(DBR)，反射器区103包含p型DBR。通过外延工艺将量子阱和DBR生长在衬底106上。反射器区102和103可导电。在有源区101附近形成选择性氧化结构107以实现电流和/或光学限制。也可以通过离子注入实现电流和/或光学限制。介电层(未示出)可以沉积在反射器区103的顶面上，并且多个通孔(未示出)可以蚀刻在介电层上。然后，可以在蚀刻区域和介质层上沉积金属层104。在图中，以简化的方式呈现金属层104，主要显示金属接触功能。在衬底106的底面上沉积金属层105。金属层104和105分别用作阳极和阴极触点。
阵列100是常规VCSEL阵列。VCSEL 1、2和3共用一个公共阴极触点105。由于金属层104电连接(未显示)，VCSEL的阳极触点短路。沉积金属层104以电连接所有VCSEL。因此，VCSEL并联连接，即传统设计。当阵列工作时，每个单元并联充电。因此，阵列的总输入阻抗可能远低于脉冲激光驱动电路的输出阻抗。阻抗不匹配会影响VCSEL阵列和激光驱动电路之间的耦合。
图2示意性地示出了根据本发明一个实施例的VCSEL阵列200的横截面图。阵列200包括VCSEL 1、2和3。将VCSEL制造在生长衬底214顶部的电半绝缘层213上。半绝缘层213可包括提供高电阻率的未掺杂半导体材料。与图1所示的配置类似，每个VCSEL结构可以包括有源区、作为反射器区的n型DBR、作为另一反射器区的p型DBR，以及电流和/或光学限制结构。但与传统的VCSEL阵列(如图1所示)不同，VCSEL 1、2和3是串联电连接的。因此，VCSEL的阳极触点不会短路。VCSEL的阴极触点不共享公共导电层。
如图2所示，在层213上外延生长n型导电层203、206和209。然后在导电层上生长VCSEL结构。导电层和VCSEL结构由诸如隔离沟槽的隔离结构211隔开，其可通过化学蚀刻或离子注入制成。可蚀刻部分VCSEL结构以暴露每个VCSEL的导电层。P金属层201、204和207沉积在顶面上，作为单独的阳极触点。N金属层202、205和208沉积在暴露的导电层上，作为发射器的阴极触点。隔离结构211在横向上电隔离每个VCSEL。
为了将VCSEL串联起来，可以通过金属沉积工艺在阵列中沉积金属结构210。可以在VCSEL阵列200的晶圆级制造期间沉积p-金属层201、204、207和/或n-金属层202、205、208时制作金属结构210。也可以单独制作该结构。它将VCSEL的阴极触点电连接于相邻VCSEL的阳极触点。如图所示，金属层202和204连接，金属层205和207也连接。因此，串联连接VCSEL的是金属结构210。在下面将讨论的实施例中，这种金属结构反复用于串联连接。金属结构210还可包括通孔结构，其使VCSEL的阴极触点与相邻VCSEL的阳极触点短路。对于串联连接的VCSEL中的最后一个VCSEL 3，金属结构210将金属层208连接到VCSEL阵列顶面上的阴极金属212。阴极金属212是串联的VCSEL阵列的阴极端子。
比较并联的VCSEL阵列与串联的VCSEL阵列(如图1和图2中的两个阵列)，串联阵列的总输入阻抗与激光驱动器的输出阻抗更匹配。此外，可以显著提高反映激光输出功率与输入电流或输入功率之间关系的斜率。
由于相邻导电层之间(例如，层203和206之间)存在电位差，产生的光子诱导的载流子可能会在半绝缘层213中导致不期望的电流泄漏。例如，如果层213吸收VCSEL产生的漏光束，则产生的电子-空穴对可在相邻导电层之间引起漏电流。为了减少光子诱导的载流子的生成，层213可具有高于VCSEL输出光束的光子能量的带隙能级。当带隙足够宽时，层213不吸收VCSEL发射的光子，因此变得对激光束透明。
例如，GaAs层对波长大于870纳米的光束是透明的。如果输出波长小于870纳米，例如850纳米，则可以使用选择的AlxGa1-xAs(x>0.1)或GaxIn1-xP(x～0.5)层，因为这些材料对于850纳米的光束是透明的。此外，可选择半绝缘层的组分以优化热导率。例如，考虑到导热性，铝含量低于10％或高于90％对AlGaAs层都是有利的。
当层213对输出光束是透明的时，除了上面讨论的顶部发射配置外，还可以将图2所示的VCSEL发射器设计为通过该层输出光束且成为背面发射VCSEL阵列。由于阳极和阴极金属触点都可以布置在阵列的顶层，因此可以在倒装芯片键合过程中将它们直接连接到基座上的金属触点区域。在其他实施例中，可首先在半绝缘层上生长p型导电层和p型DBR，且n型DBR位于阵列顶层，并且相应地改变阳极和阴极触点的位置。为简单起见，在此发明中，p金属层和n金属层均称为金属层。
图3示意性地示出了根据本发明一个实施例的VCSEL阵列300的横截面图。阵列300包括示例性的VCSEL子阵列1、2和3。阵列300还可以包含多于三个的子阵列或多个子阵列。通常，一个VCSEL阵列可以平均分为一组子阵列。如果阵列包含大量发射器，则可能有多个选项将其分割以形成不同的子阵列形式。因此，子阵列的数量可以根据阵列的划分方式而变化。
在图3中，每个子阵列示意性地包含两个并联的VCSEL发射器。如前所述，子阵列实际上可以包括多个并联的VCSEL发射器，例如，数十个或数百个。在生长衬底(未示出)顶部的半绝缘层307上制造子阵列。每个子阵列具有外延生长在层307上的导电层。导电层由构建在其上的子阵列的VCSEL结构共享。与图2所示的实施例类似，VCSEL结构可包括有源区、作为反射器区的n型DBR、作为另一反射器区的p型DBR，以及电流和/或光学限制结构。在一个子阵列中，VCSEL共享一个公共阳极触点和一个公共阴极触点。
在图中，金属层301、302和303沉积在VCSEL的顶部触点层上，分别代表子阵列的公共阳极触点。通过蚀刻工艺形成孔以露出部分导电层。在暴露区域上沉积金属层304、305和306。金属层304、305和306代表子阵列的公共阴极触点。金属结构308作为连接工具，短接金属层304和302、305和303，使得子阵列串联连接。可以通过在单独的工艺中在子阵列上沉积金属材料来制造金属结构。例如，通孔或通孔壁可用于制造金属结构。也可以在制作金属层301和/或304的过程中沉积金属结构。对于子阵列3，即串联的子阵列中的最后一个，金属结构308将金属层306连接到VCSEL阵列的顶面上的阴极金属310。阴极金属310是串联的VCSEL阵列的阴极端子。
VCSEL子阵列包括并联连接的发射器。子阵列和传统VCSEL阵列可能具有类似的配置。垂直延伸至层307的隔离结构309将子阵列彼此电隔离。可以将通过离子注入、氧化或化学蚀刻制成的隔离沟槽作为隔离结构309。
同样，为了避免泄漏光束产生不希望的光子诱导的载流子，层307可以具有高于VCSEL输出光束的光子能量的带隙能级。通过选择层307的材料，可以使其具有与导电层匹配的晶格，并且对输出光束的波长范围透明。
当层307对输出光束透明时，除了讨论的顶部发射配置外，还可以将如图3所示的阵列300设计为背面发射，即通过层307产生光束。由于可以将阳极和阴极焊盘金属都布置在阵列的顶层，因此可以通过倒装焊工艺将它们直接连接到基座上的金属触点区域。
层307可以制造过程开始时的未掺杂衬底，例如，未掺杂的GaAs晶片。该层应至少具有半绝缘性。或者，半绝缘层可以生长在导电层或导电衬底上，如图4所示。图4示例性地示出了VCSEL阵列400的横截面图。该阵列构建在导电衬底或导电层408上。半绝缘层407外延生长在层408上。层408可以具有n型或p型掺杂，而层407可以是未掺杂的。在层407上制造的阵列400示意性地包括子阵列1、2和3。与前述实施例类似，子阵列可包括公共导电层和一组具有公共阳极和公共阴极触点的VCSEL结构。每个VCSEL结构可以包括有源区、底部DBR反射器区、顶部DBR反射器区以及电流和/或光学限制结构。金属层401、402和403代表子阵列的公共阳极触点，而金属层404、405和406代表子阵列的公共阴极触点。子阵列通过隔离结构412彼此横向隔离。金属层404和405通过金属结构410分别连接到金属层402和403，以使子阵列串联连接。
由于层408是导电的，可以通过制作通孔以将其暴露，然后可以沉积金属层413作为层408的触点。之后，金属层406可以通过通孔和金属配置411电连接到金属层413。金属配置411可以是连接层404和402以及层405和403的金属结构410的一部分。也可通过单独的金属沉积工艺制成金属配置411。此外，金属层409可沉积在层408的底面上。金属层409可用作VCSEL阵列的阴极金属焊盘或底部触点金属。可以通过例如焊点或焊膏将该阵列连接到基座。该附件可以在不使用键合的情况下将底部触点金属电连接到基座。
再一次地，为了避免不希望的光子诱导的载流子产生，层407可以具有高于VCSEL输出光束的光子能量的带隙能级。光子诱导的载流子的产生使得在相邻子阵列之间以及子阵列1和2与导电层408之间产生漏电流。可以通过选择层407的材料使其具有与其下方的层408和其上方的导电层匹配的晶格，并且对输出光束的波长范围透明。
图5示意性地示出了根据本发明一个实施例的串联VCSEL阵列500的俯视图。示例性阵列包括三个子阵列1、2和3。由顶部金属层中的小圆形区域表示子阵列的VCSEL。圆形区域是VCSEL发射器的输出窗口。金属层501和506是子阵列1的公共阳极和阴极触点。金属层502和507是子阵列2的公共阳极和阴极触点。金属层503和508是子阵列3的公共阳极和阴极触点。金属层506和502通过金属结构连接，金属层507和503也是如此。金属结构可能类似于VCSEL阵列300的结构308(如图3所示)。当子阵列的公共阴极触点与相邻子阵列的公共阳极触点电连接时，子阵列串联连接。金属焊盘504和505分别连接到子阵列1的公共阳极触点和子阵列3的公共阴极触点。将阵列500安装在基座(未显示)上后，可以使用键合线将阵列连接到基座上的触点区域。
可在半绝缘衬底或导电衬底上制造VCSEL阵列500。如果阵列具有导电衬底，则可在其上生长半绝缘层，如图4所示的实施例。可以单独沉积或在一个过程中制造金属层501-503、506-508和串联连接子阵列的金属结构。可通过电子束或电镀方法进行金属沉积。
图6示意性地示出了根据本发明一个实施例的串联VCSEL阵列600的俯视图。该示例性阵列包括串联电连接的三个子阵列。可基于半绝缘衬底或导电衬底制造该阵列。如果衬底是导电的，则可在其上生长半绝缘层，如图4所示的实施例。圆形区域代表VCSEL的输出窗口。
金属层601和606是子阵列1的公共阳极和阴极触点。金属层602和607是子阵列2的公共阳极和阴极触点。金属层603和608是子阵列3的公共阳极和阴极触点。金属层606和602通过金属结构连接，金属层607和603也是如此。金属结构类似于VCSEL阵列300的结构308(如图3所示)。
金属结构将阵列600的子阵列串联起来。在VCSEL阵列500中，VCSEL阵列的阳极焊盘金属连接到串联的第一个子阵列的公共阳极触点，与VCSEL阵列500不同，阵列600提供了更多选项。例如，提供三个阳极焊盘金属，第一个连接到第一子阵列的公共阳极触点，第二个阳极焊盘金属连接到第二子阵列的公共阳极触点，第三个阳极焊盘金属连接到第三子阵列的公共阳极触点。因此，有三种配置可供选择。
当VCSEL阵列只有一个阳极端子连接到第一个子阵列的公共阳极触点时，包含阵列和连接线的封装的总输入阻抗是固定的，不能调整。由于各种应用中的激光驱动源可能具有不同的输出阻抗特性，因此对VCSEL阵列的输入阻抗要求可能不同。因此，需要VCSEL阵列芯片通过封装过程提供多个输入阻抗选项。
在图6中，引线键合区604和611、605和612以及609和613分别用作子阵列1、2和3的阳极金属焊盘。引线键合区610用作阴极金属焊盘或阴极端子的引线键合区。在制造包含阵列600的芯片之后，该实施例提供三个阻抗选项。当芯片连接到基座(未显示)时，这些选项可供选择。假设基座上有一个阳极触点区域。连接线可将阳极触点区域与三个子阵列中的任何一个子阵列连接，即，将阳极触点区域连接到区域604和611、区域605和612或区域609和613。在这些选项中，第一个选项产生的输入阻抗最大，而第三个或最后一个选项产生的输入阻抗最小。
图7示意性地示出了根据本发明一个实施例的串联VCSEL阵列700的俯视图。同样地，示例性VCSEL阵列包含三个子阵列。该阵列构建在导电衬底上。在衬底上生长半绝缘层。该阵列的VCSEL结构是在半绝缘层上制造的。导电衬底的底面涂有底部触点金属。
金属层701和706是子阵列1的公共阳极和阴极触点。金属层702和707是子阵列2的公共阳极和阴极触点。金属层703和708是子阵列3的公共阳极和阴极触点。金属层706和702通过金属结构连接，金属层707和703也是如此。金属结构类似于VCSEL阵列400的结构410(如图4所示)。
该金属结构将子阵列的公共阴极触点连接到相邻或临近子阵列的公共阳极触点。由此，将子阵列串联连接起来。子阵列1的公共阳极触点金属层701是阵列的阳极端子，而子阵列3的公共阴极触点金属层708是阵列的阴极端子。
阳极端子具有引线键合区704和705。阴极端子，即金属层708，可以通过通孔和金属配置电连接到导电层。金属配置类似于在图4所示的实施例中连接金属层406和金属层413的配置411。由于阴极端子连接到导电层，所以它也连接到底部触点金属。因此，在将阵列700安装在基座上之后，阴极端子可以通过底部触点金属电连接到基座上的金属触点区域。例如，可以在金属触点区域上设置焊膏或焊点。可以将阵列或阵列芯片对准并放置在粘贴区域或凸起区域中。在回流工艺之后，可以将芯片固定在基座上，并且将底部触点金属永久地电连接到金属触点区域。
由于阴极端子直接连接到基座，所以仅为基座和阵列700的阳极端子之间的连接布置了键合线。此外，与图5和图6所示的实施例相比，由于阴极端子不需要引线键合区，将金属层701扩展以覆盖更大的区域。例如，层701可以部分或全部包围其他子阵列，其中在图中示例性地描述了后一种情况。当层701被扩大时，可布置更多用于阳极端子的引线键合区。当使用更大的阳极焊盘金属、更多的键合区和更多的连接线时，阵列封装的总输入阻抗会降低。它提供了另一个选项来控制或调整VCSEL阵列封装的总输入阻抗。
尽管已经公开了本发明的具体实施例，但本领域的普通技术人员将理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对具体实施例进行更改。因此，本发明的范围不限于具体实施例。此外，所附权利要求涵盖本发明范围内的任何和所有此类应用、修改和实施例。

Claims (20)

1.用于产生激光束的垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列，包括：
至少电半绝缘的隔离层；
形成在所述隔离层上的多个VCSEL结构，每个VCSEL结构包括阴极触点、第一反射器区、电流和/或光限制结构、有源区、第二反射器区以及阳极触点，所述多个VCSEL结构包括第一和第二VCSEL结构，所述第一和第二VCSEL结构由隔离结构分隔；以及
电连接于所述第一VCSEL结构的阴极触点和所述第二VCSEL结构的阳极触点的金属结构，其中，由VCSEL阵列的晶圆级制造的金属沉积工艺形成所述金属结构。
2.根据权利要求1所述的VCSEL阵列，其特征在于，所述隔离层的带隙能级高于所述激光束的光子能量。
3.根据权利要求1所述的VCSEL阵列，其特征在于，还包括多个第三VCSEL结构，所述第一和第二VCSEL结构各自并联电连接于所述多个第三VCSEL结构中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的VCSEL阵列，其特征在于，还包括导电层，所述隔离层制造于所述导电层上。
5.根据权利要求1所述的VCSEL阵列，其特征在于，还包括第一和第二引线键合区，所述第一和第二引线键合区分别电连接于所述第一和第二VCSEL结构的阳极触点。
6.用于产生激光束的垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列，包括：
至少电半绝缘的隔离层，所述隔离层的带隙能级高于所述激光束的光子能量；
形成在所述隔离层上的多个VCSEL结构，每个VCSEL结构包括阴极触点、第一反射器区、电流和/或光限制结构、有源区、第二反射器区以及阳极触点，所述多个VCSEL结构包括第一和第二VCSEL结构，所述第一和第二VCSEL结构由隔离结构分隔；以及
电连接于所述第一VCSEL结构的阴极触点和所述第二VCSEL结构的阳极触点的金属结构，其中，由VCSEL阵列的晶圆级制造的金属沉积工艺形成所述金属结构。
7.根据权利要求6所述的VCSEL阵列，其特征在于，还包括多个第三VCSEL结构，所述第一和第二VCSEL结构各自并联电连接于所述多个第三VCSEL结构中的至少一个。
8.根据权利要求6所述的VCSEL阵列，其特征在于，还包括导电层，所述隔离层制造于所述导电层上。
9.根据权利要求8所述的VCSEL阵列，其特征在于，所述多个VCSEL结构包括位于串联的VCSEL中的最后一个VCSEL结构，最后一个VCSEL结构的阴极触点电连接于所述导电层。
10.根据权利要求6所述的VCSEL阵列，其特征在于，还包括第一和第二引线键合区，所述第一和第二引线键合区分别电连接于所述第一和第二VCSEL结构的阳极触点。
11.用于产生激光束的垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列，包括：
至少电半绝缘的隔离层；
形成在所述隔离层的一个区域上的多个VCSEL子阵列，每个VCSEL子阵列包括与公共阴极触点和公共阳极触点并联的多个VCSEL结构，每个VCSEL结构包括第一反射器区、电流和/或光限制结构、有源区和第二反射器区，多个VCSEL子阵列包括第一和第二子阵列，所述第一和第二子阵列由隔离结构分隔；以及
电连接于所述第一子阵列的公共阴极触点和所述第二子阵列的公共阳极触点的金属结构，其中，由VCSEL阵列的晶圆级制造的金属沉积工艺形成所述金属结构。
12.根据权利要求11所述的VCSEL阵列，其特征在于，所述隔离层的带隙能级高于所述激光束的光子能量。
13.根据权利要求11所述的VCSEL阵列，其特征在于，还包括导电层，所述隔离层制造于所述导电层上。
14.根据权利要求13所述的VCSEL阵列，其特征在于，多个VCSEL子阵列包括位于子阵列串中的最后一个VCSEL子阵列，最后一个VCSEL子阵列的公共阴极触点电连接于所述导电层。
15.根据权利要求11所述的VCSEL阵列，其特征在于，还包括第一和第二引线键合区，所述第一和第二引线键合区分别电连接于所述第一子阵列的公共阳极触点和所述第二子阵列的公共阳极触点。
16.用于产生激光束的垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列，包括：
至少电半绝缘的隔离层，所述隔离层的带隙能级高于所述激光束的光子能量；
形成在所述隔离层的一个区域上的多个VCSEL子阵列，每个VCSEL子阵列包括与公共阴极触点和公共阳极触点并联的多个VCSEL结构，每个VCSEL结构包括第一反射器区、电流和/或光限制结构、有源区和第二反射器区，多个VCSEL子阵列包括第一和第二子阵列，所述第一和第二子阵列由隔离结构分隔；以及
电连接于所述第一子阵列的公共阴极触点和所述第二子阵列的公共阳极触点的金属结构，其中，由VCSEL阵列的晶圆级制造的金属沉积工艺形成所述金属结构。
17.根据权利要求16所述的VCSEL阵列，其特征在于，还包括导电层，所述隔离层制造于所述导电层上。
18.根据权利要求17所述的VCSEL阵列，其特征在于，多个VCSEL子阵列包括位于子阵列串中的最后一个VCSEL子阵列，最后一个VCSEL子阵列的公共阴极触点电连接于所述导电层。
19.根据权利要求17所述的VCSEL阵列，其特征在于，还包括第一和第二引线键合区，所述第一和第二引线键合区分别电连接于所述第一子阵列的公共阳极触点和所述第二子阵列的公共阳极触点。
20.用于产生激光束的垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列，包括：
衬底；
形成在所述衬底的一个区域上的多个VCSEL子阵列，每个VCSEL子阵列包括与公共阴极触点和公共阳极触点并联的多个VCSEL结构，每个VCSEL结构包括第一反射器区、电流和/或光限制结构、有源区和第二反射器区，多个VCSEL子阵列包括第一和第二子阵列，所述第一子阵列的公共阳极触点电连接于第一引线键合区，所述第二子阵列的公共阳极触点电连接于第二引线键合区，所述第一和第二子阵列由隔离结构分隔；以及
电连接于所述第一子阵列的公共阴极触点和所述第二子阵列的公共阳极触点的金属结构。
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