公开(公告)号：US6097748A

公开(公告)日：2000-08-01

申请号：US80152

申请日：1998-05-18

申请人： Rong-Ting Huang ,  Chan-Long Shieh ,  Michael S. Lebby

发明人： Rong-Ting Huang ,  Chan-Long Shieh ,  Michael S. Lebby

IPC分类号： H01S5/026 ,  H01S5/183 ,  H01S3/19

CPC分类号： H01S5/0262 ,  H01S5/0261 ,  H01S5/0264 ,  H01S5/183

摘要： A vertical cavity surface emitting laser semiconductor chip including a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) formed on a substrate, a photodetector, integrated with the vertical cavity surface emitting laser for automatic power control (APC) of the vertical cavity surface emitting laser and a driver circuit, integrated with the vertical cavity surface emitting laser and the photodetector. The VCSEL, photodetector and driver circuit are integrated by utilizing a monolithic polysilicon layer. The driver circuit is characterized as a CMOS driver circuit, capable of receiving feedback from the photodetector and adjusting the output power of the vertical cavity surface emitting laser in response to the feedback, thus achieving APC of the VCSEL.

摘要翻译： 一种垂直腔表面发射激光半导体芯片，包括形成在衬底上的垂直腔表面发射激光器（VCSEL），与用于垂直腔表面发射激光器的自动功率控制（APC）的垂直腔表面发射激光器集成的光电检测器， 驱动电路，与垂直腔表面发射激光器和光电检测器集成。 VCSEL，光电检测器和驱动电路通过利用单片多晶硅层进行集成。 驱动器电路的特征在于CMOS驱动电路，其能够接收来自光电检测器的反馈并且响应于反馈调整垂直腔表面发射激光器的输出功率，从而实现VCSEL的APC。

公开(公告)号：US5789766A

公开(公告)日：1998-08-04

申请号：US820851

申请日：1997-03-20

申请人： Rong-Ting Huang ,  Chan-Long Shieh ,  Phil Wright

发明人： Rong-Ting Huang ,  Chan-Long Shieh ,  Phil Wright

IPC分类号： H01L27/15 ,  H01L33/00 ,  H01L31/12 ,  H01L31/153

CPC分类号： H01L27/156 ,  H01L27/15

摘要： A method of fabricating an LED array and stacked driving circuitry includes sequentially forming layers of material on the surface of a substrate, the layers cooperating to emit light when activated. An insulating layer is positioned on the layers and divided into LEDs arranged in an array of rows and columns. Row and column driver circuits are formed on the insulating layer overlying the array by patterning portions of recrystallized amorphous silicon on the insulating layer, depositing a gate insulator layer and a gate metal layer on each of the portions to form an MOS gate, implanting a source and drain in each of the portions, using the MOS gate as a self-aligned mask, and forming contacts for the power terminals and the MOS gate, and coupling each LED in the array to the row and column driver circuits.

摘要翻译： 制造LED阵列和层叠驱动电路的方法包括在衬底的表面上顺序地形成材料层，所述层在激活时协同发光。 绝缘层位于层上并分成以行和列排列成排列的LED。 通过对绝缘层上的再结晶非晶硅的图案化部分，在覆盖阵列的绝缘层上形成行和列驱动电路，在每个部分上形成栅极绝缘体层和栅极金属层，形成MOS栅极， 并使用MOS栅极作为自对准掩模，并且为电源端子和MOS栅极形成触点，并将阵列中的每个LED耦合到行和列驱动器电路，在每个部分中漏极。

公开(公告)号：US5827753A

公开(公告)日：1998-10-27

申请号：US820850

申请日：1997-03-20

申请人： Rong-Ting Huang ,  Phil Wright ,  Chan-Long Shieh ,  Paige M. Holm

发明人： Rong-Ting Huang ,  Phil Wright ,  Chan-Long Shieh ,  Paige M. Holm

IPC分类号： H01L27/15 ,  H01L21/338

CPC分类号： H01L27/156

摘要： A method of fabricating a monolithically integrated LED array and driving circuitry includes sequentially forming overlying layers of material on the surface of a semiconductor substrate, the layers cooperating to emit light when activated. An insulating layer is formed on the layers and the layers are isolated into an array area and driver circuitry areas with row and column dividers dividing the array area into an array of LEDs arranged in rows and columns. Row and column driver circuits are formed on the insulating layer in the driver circuitry areas and row and column buses individually couple each LED in the array to row and column driver circuits.

摘要翻译： 制造单片集成LED阵列和驱动电路的方法包括在半导体衬底的表面上依次形成覆盖层的材料，该层在激活时协同发光。 在层上形成绝缘层，并且将层隔离成阵列区域，并且具有行和列分隔线的驱动器电路区域将阵列区域划分为以行和列布置的LED阵列。 行和列驱动电路形成在驱动器电路区域中的绝缘层上，行和列总线将阵列中的每个LED单独耦合到行和列驱动器电路。

公开(公告)号：US5798535A

公开(公告)日：1998-08-25

申请号：US771763

申请日：1996-12-20

申请人： Rong-Ting Huang ,  Phil Wright ,  Chan-Long Shieh

发明人： Rong-Ting Huang ,  Phil Wright ,  Chan-Long Shieh

IPC分类号： H01L27/15 ,  H01L31/12 ,  H01L31/153 ,  H01L33/00

CPC分类号： H01L27/156

摘要： Monolithic integrated transistors and a light emitting diode matrix epitaxially grown on a semiconductor substrate. The matrix includes a plurality of LEDs organized into rows and columns, the LEDs being formed of layers of semiconductor material epitaxially grown on the substrate. A row driver for each row includes a transistor coupled to the matrix and a column driver for each column includes a complementary transistor coupled to the matrix. The transistor and the complementary transistor are each an HBT including layers of semiconductor material positioned on the semiconductor material forming the matrix.

摘要翻译： 在半导体衬底上外延生长的单片集成晶体管和发光二极管阵列。 该矩阵包括组织成行和列的多个LED，LED由在衬底上外延生长的半导体材料层形成。 每行的行驱动器包括耦合到矩阵的晶体管，并且每列的列驱动器包括耦合到矩阵的互补晶体管。 晶体管和互补晶体管各自是包括位于形成基体的半导体材料上的半导体材料层的HBT。

公开(公告)号：US5757836A

公开(公告)日：1998-05-26

申请号：US673488

申请日：1996-07-01

申请人： Wenbin Jiang ,  Chan-Long Shieh ,  Michael S. Lebby

发明人： Wenbin Jiang ,  Chan-Long Shieh ,  Michael S. Lebby

IPC分类号： H01S5/00 ,  H01S5/026 ,  H01S5/068 ,  H01S5/183 ,  H01S3/19 ,  H01S3/08 ,  H01S3/13

CPC分类号： H01S5/18308 ,  H01S5/0264 ,  H01S5/0683 ,  H01S5/2063

摘要： A vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) having a first and a second mirror stack and an active region is formed utilizing epitaxial layer growth techniques. A lateral photodetector is integrally formed in the epitaxial growth layers, thereby providing for a VCSEL with laterally integrated photodetector. An isolation region is formed in the epitaxial growth layers between the VCSEL and the photodetector thereby isolating the VCSEL and the lateral photodetector. The integrated VCSEL and lateral photodetector capable of monitoring reflected laser emission, thus laser power output of the VCSEL and employing feedback to maintain a specific laser power output level, thereby capable of automatic power control (APC).

摘要翻译： 使用外延层生长技术形成具有第一和第二反射镜叠层和有源区域的垂直腔表面发射激光器（VCSEL）。 横向光电探测器整体地形成在外延生长层中，从而为具有横向集成光电检测器的VCSEL提供。 在VCSEL和光电检测器之间的外延生长层中形成隔离区，从而隔离VCSEL和横向光电检测器。 集成VCSEL和横向光电检测器能够监测反射激光发射，从而激光功率输出VCSEL，并采用反馈来维持特定的激光功率输出电平，从而能够进行自动功率控制（APC）。

公开(公告)号：US5742630A

公开(公告)日：1998-04-21

申请号：US672731

申请日：1996-07-01

申请人： Wenbin Jiang ,  Chan-Long Shieh ,  Michael S. Lebby

发明人： Wenbin Jiang ,  Chan-Long Shieh ,  Michael S. Lebby

IPC分类号： H01S5/026 ,  H01S5/183 ,  H01S3/19

CPC分类号： H01S5/18308 ,  H01S2301/176 ,  H01S5/0264 ,  H01S5/2059

摘要： A VCSEL (113) having first and second stacks of DBRs (120, 116) and an active region sandwiched therebetween (118) is formed. A PIN photo-detector is integrated onto the VCSEL by positioning it on the second stack in the light path. The PIN photo detector includes a first doped region (104), a second undoped (intrinsic) region (106), and a third doped region (108). A first conductive layer (134) is provided in contact with the second stack and the first region and a second conductive layer is provided in contact with the third region.

摘要翻译： 形成具有第一和第二堆叠DBR（120,116）和夹在其间的有源区（118）的VCSEL（113）。 PIN光检测器通过将其定位在光路中的第二堆叠上而被集成到VCSEL上。 PIN光电检测器包括第一掺杂区域（104），第二未掺杂（本征）区域（106）和第三掺杂区域（108）。 提供与第二堆叠接触的第一导电层（134）和第一区域以及第二导电层与第三区域接触。

公开(公告)号：US5482891A

公开(公告)日：1996-01-09

申请号：US407062

申请日：1995-03-17

申请人： Chan-Long Shieh ,  John Lungo ,  Michael S. Lebby

发明人： Chan-Long Shieh ,  John Lungo ,  Michael S. Lebby

IPC分类号： H01S5/024 ,  H01S5/183 ,  H01L21/20

CPC分类号： H01S5/18344 ,  H01S2301/176 ,  H01S5/02476 ,  Y10S148/095

摘要： A substrate (102) having a surface (103) with a first stack of distributed Bragg reflectors (106), a first cladding region (107), an active region (108), a second cladding region (109), a second stack of distributed Bragg reflectors (110), and a contact region (111) is provided. A mesa (131) with a surface (133) and a trench (136) is formed. A first dielectric layer (122) is formed overlying substrate (102) and covering a portion of trench (136). A seed layer (126) having a pattern is formed, with the pattern of seed layer (126) having an opening on a portion of mesa (131). A metal is selectively plated on seed layer (126), thereby generating a layer (304) on seed layer (126) for removal of heat of VCSEL (101).

摘要翻译： 具有表面（103）的基板（102）具有分布布拉格反射器（106）的第一叠层，第一包层区域（107），有源区域（108），第二包层区域（109） 分布式布拉格反射器（110）和接触区域（111）。 形成具有表面（133）和沟槽（136）的台面（131）。 覆盖衬底（102）并覆盖沟槽（136）的一部分的第一介电层（122）形成。 形成具有图案的种子层（126），种子层（126）的图案在台面（131）的一部分上具有开口。 金属被选择性地电镀在种子层（126）上，由此在种子层（126）上产生用于去除VCSEL（101）的热量的层（304）。

公开(公告)号：US5530715A

公开(公告)日：1996-06-25

申请号：US346559

申请日：1994-11-29

申请人： Chan-Long Shieh ,  Michael S. Lebby ,  Hsing-Chung Lee ,  Piotr Grodzinski

发明人： Chan-Long Shieh ,  Michael S. Lebby ,  Hsing-Chung Lee ,  Piotr Grodzinski

IPC分类号： H01S5/00 ,  H01S5/183 ,  H01S3/08

CPC分类号： H01S5/183 ,  B82Y20/00 ,  H01S5/3054 ,  H01S5/3215 ,  H01S5/34313

摘要： A first stack of distributed Bragg mirrors having alternating layers of aluminum gallium arsenide differing in concentrations of an aluminum are disposed on a surface of a substrate with a first plurality of continuous gradient layers positioned between the alternating layers of differing aluminum concentrations to dynamically move the aluminum concentration from one of the alternating layer to another alternating layers. A first cladding region is disposed on the first stack of distributed Bragg mirrors. An active region is disposed on the first cladding region with a second cladding region being dispose on the active region. A second stack of distributed Bragg mirrors having alternating layers of aluminum gallium arsenide differing concentrations of aluminum are disposed on the second cladding region with a second plurality of continuous gradient layers being positioned between the alternating layers of differing aluminum concentrations to dynamically change the aluminum concentration from one of the altering layers to another alternating layers.

摘要翻译： 具有不同于铝浓度的铝砷化镓的交替层的分布布拉格反射镜的第一堆叠被布置在基板的表面上，其中第一多个连续梯度层位于不同铝浓度的交替层之间以动态地移动铝 从交替层之一到另一个交替层的浓度。 第一包层区域布置在分布布拉格反射镜的第一堆叠上。 有源区设置在第一包层区上，第二包层区设置在有源区上。 具有不同浓度的铝的交替铝砷化镓层的第二层布拉格反射镜布置在第二覆层区域上，第二多个连续梯度层位于不同铝浓度的交替层之间以动态地将铝浓度从 另一个交替层的改变层之一。

公开(公告)号：US5446752A

公开(公告)日：1995-08-29

申请号：US271534

申请日：1994-07-07

申请人： Donald E. Ackley ,  Chan-Long Shieh ,  Michael S. Lebby ,  Hsing-Chung Lee ,  Piotr Grodzinski

发明人： Donald E. Ackley ,  Chan-Long Shieh ,  Michael S. Lebby ,  Hsing-Chung Lee ,  Piotr Grodzinski

IPC分类号： H01S5/02 ,  H01S5/183 ,  H01S3/19

CPC分类号： H01S5/18308 ,  H01S5/0207 ,  H01S5/18327 ,  H01S5/1833 ,  H01S5/18358 ,  H01S5/2063 ,  H01S5/2222

摘要： A top-emitting vertical cavity surface emitting laser with a current blocking layer at the substrate and offset layers in the mirror stack providing an optical waveguide aligned to the injected current distribution.

摘要翻译： 在衬底上具有电流阻挡层的顶发射垂直腔表面发射激光器和反射镜堆叠中的偏移层，提供与注入的电流分布对准的光波导。

公开(公告)号：US5422901A

公开(公告)日：1995-06-06

申请号：US151634

申请日：1993-11-15

申请人： Michael S. Lebby ,  Chan-Long Shieh ,  Ken Davis

发明人： Michael S. Lebby ,  Chan-Long Shieh ,  Ken Davis

IPC分类号： H01S5/00 ,  H01L23/373 ,  H01L23/532 ,  H01S5/024 ,  H01S5/042 ,  H01S5/183 ,  H01S3/085 ,  H01S3/19

CPC分类号： H01L23/5329 ,  H01L23/3732 ,  H01S5/183 ,  H01L2924/0002 ,  H01S2301/176 ,  H01S5/02484 ,  H01S5/0282 ,  H01S5/0422 ,  Y10S148/095

摘要： A VCSEL having a first mirror stack positioned on the surface of a substrate, an active region positioned on the first mirror stack and substantially coextensive therewith, and a second mirror stack positioned on the active region, the second mirror stack forming a ridge or mesa having a side surface. A metal contact layer is positioned on the side surface of the ridge or mesa and on portions of an end of the ridge or mesa to define a light emitting area, and a layer of diamond-like material is electrolytically plated on the metal contact layer so as to form a heat conductor to remove heat from the laser.

摘要翻译： 具有位于基板表面上的第一反射镜叠层的VCSEL，位于第一反射镜叠层上并与其基本共同延伸的有源区域和位于有源区域上的第二反射镜叠层，第二反射镜叠层形成具有脊或台面的脊或台面， 侧面。 金属接触层位于脊或台面的侧表面上以及在脊或台面的一端的部分上以限定发光区域，并且将类金刚石材料电镀在金属接触层上，因此 以形成热导体以从激光器去除热量。