一种掩埋式非氧化孔径VCSEL的外延结构及其制备工艺制造技术

本发明专利技术提供一种掩埋式非氧化孔径VCSEL的外延结构，属于新型半导体激光器技术领域，包括衬底；在衬底上依次设置有MOCVD沉积缓冲层、第一分布式布拉格反射层、谐振腔、第二分布式布拉格反射层和欧姆接触层，谐振腔、所述第二分布式布拉格反射层以及所述欧姆接触层均为

【技术实现步骤摘要】
一种掩埋式非氧化孔径VCSEL的外延结构及其制备工艺


[0001]本专利技术涉及半导体激光器
，更为具体地说是指一种掩埋式非氧化孔径VCSEL的外延结构及其制备工艺。

技术介绍

[0002]垂直腔面发射激光器（VCSEL）的热学性质对于实现室温下芯片的连续发射非常重要。
[0003]目前，VCSEL芯片大都采用氧化物限制结构，即在量子阱和上层DBR(分布式布拉格反射层)之间分别插入一层一定厚度的AlGaAs或AlAs层。其中高Al含量的AlGaAs层在高温下与H2O反应转化为原生氧化铝，由于氧化铝是绝缘体，可以实现良好的电学限制，与此同时，氧化铝(折射率约为1.7)和半导体(折射率约为3.0)之间的高折射率差异，也提供良好的光学限制，可以使VCSEL实现极低阈值连续发射。然而，氧化铝层的热导率(0.7W/(m
•
K))比半导体(约20
‑
50W/(m
•
K))低，降低了芯片内部的热传导，导致热阻增加。因此，氧化孔径VCSEL的最大输出功率以及调制带宽由于早期热滚降而受到根本限制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种掩埋式非氧化孔径VCSEL的外延结构，所述外延结构包括衬底，其特征在于：在所述衬底上依次设置有MOCVD沉积缓冲层、第一分布式布拉格反射层、谐振腔、第二分布式布拉格反射层和欧姆接触层，所述谐振腔的顶面形成一个包括量子阱层的台面，所述谐振腔、所述第二分布式布拉格反射层以及所述欧姆接触层均为
Ⅲ‑Ⅴ
族化合物材料；所述外延结构还包括同质半绝缘层，所述同质半绝缘层包裹于所述台面的外周面，该同质半绝缘层的厚度大于量子阱到第二分布式布拉格反射层的距离；所述同质半绝缘层为Al
x
Ga1‑
x
As层或InP层；所述同质半绝缘层的掺杂原子包括Fe、Ti、Ti+Zn、Ti+Cd、Ti+Hg、V、Cr、Mn、Co、Ni、Au、Rh、Hf、Zr、Ru、Cu、Os、O、In、Sb之一或其任意组合。2.如权利要求1所述的一种掩埋式非氧化孔径VCSEL的外延结构，其特征在于：所述同质半绝缘层通过台面刻蚀工艺进行第二次外延生长得到，所述台面孔径规格范围为2
‑
100
ꢀµ
m。3.如权利要求1所述的一种掩埋式非氧化孔径VCSEL的外延结构，其特征在于：所述衬底采用GaAs或InP；所述GaAs或InP为N或P型掺杂且掺杂浓度在10
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数量级；所述N型掺杂的掺杂原子包括Si、Te、S、Se，所述P型掺杂的掺杂原子包括C、Mg、Zn、Be。4.如权利要求1所述的一种掩埋式非氧化孔径VCSEL的外延结构，其特征在于：所述谐振腔由限制层、第一波导层、量子阱层、第二波导层、对称限制层构成，其中，第一波导层的中上部、量子阱层、第二波导层、对称限制层形成所述台面。5.如权利要求4所述的一种掩埋式非氧化孔径VCSEL的外延结构，其特征在于：所述限制层掺杂类型与所述衬底掺杂类型保持一致，所述对称限制层掺杂类型与所述衬底的掺杂类型相反。6.如权利要求4所述的一种掩埋式非氧化孔径VCSEL的外延结构，其特征在于：所述第二波导层材料采用GaAs、AlGaAs、InP，所述量子阱层材料采用GaInAs/GaAs、GaInAs/AlGaAs、InGaAs/GaAsP、GaAs/AlGaAs、AlGaInAs/AlGaAs、InGaAsP /AlGaAs、AlGaInP/GaAs、InAsP/InGaAsP...

【专利技术属性】
技术研发人员：鄢静舟，杨奕，糜东林，薛婷，
申请(专利权)人：福建慧芯激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：