【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体器件，具体涉及一种vcsel芯片及其制备方法、vcsel激光器。
技术介绍
1、vcsel全名为垂直共振腔表面放射激光(vertical cavity surface emittinglaser)，简称面射型激光，又称vcsel芯片，与传统的边发射激光器不同，vcsel的激光出射方向垂直于衬底表面。vcsel芯片具有阈值电流低、面发射、功耗极低、光束质量好，易于光纤耦合、易于封装等特点，广泛应用于激光显示、信息存储、激光通讯、光传感等领域。
2、vcsel芯片材料在衬底材料上进行外延生长，典型的vcsel芯片的外延结构包含n型限制层、非掺杂的有源层以及p型限制层。在许多应用中，用户希望vcsel激光的光斑分布（近场分布）以及光场的角度分布（远场分布）为理想的高斯分布或者近似于高斯分布，然而，在现实中，vcsel激光的光场分布取决于其波导结构所支持的波导模式数，如果仅支持一个模式，那么被称为单模激光，其光场分布近似于高斯分布。
3、其中，单模vcsel激光可以通过将vcsel芯片中的氧化孔孔径减小到5微米以内来实现。但是当氧化孔径减小时，vcsel芯片的出光功率会随之减小，限制了单模激光的实际应用。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种vcsel芯片及其制备方法、vcsel激光器，旨在解决现有技术中通过将vcsel芯片中的氧化孔孔径减小到预设值以内实现单模vcsel的应用，但是当氧化孔径减小时，vcsel芯片的
2、本专利技术的第一方面在于提供一种vcsel芯片，所述芯片包括：
3、衬底，以及依次层叠于所述衬底之上的n型限制层、有源层与p型限制层；
4、出光层，设于所述p型限制层上，所述出光层远离所述p型限制层的一侧表面设有用于调控芯片反射率的出光口结构，所述出光口结构为所述出光层的表面通过刻蚀形成的表面微结构。
5、根据上述技术方案的一方面，所述表面微结构为以所述出光层的中心为圆心沿着其径向延伸的环形台阶形状，以形成一个环形台阶。
6、根据上述技术方案的一方面，所述表面微结构为自所述出光层的表面向外凸起的环形台阶形状。
7、根据上述技术方案的一方面，所述表面微结构为自所述出光层的表面向内凹陷的环形台阶形状。
8、根据上述技术方案的一方面，所述表面微结构为以所述出光层的中心为圆心沿着其径向延伸的环形渐变台阶形状，以形成多个高度相等的环形台阶。
9、根据上述技术方案的一方面，所述表面微结构为自所述出光层的表面向外凸起的环形渐变台阶形状。
10、根据上述技术方案的一方面，所述表面微结构为自所述出光层的表面向内凹陷的环形渐变台阶形状。
11、根据上述技术方案的一方面，所述出光层还包括重掺杂gaas接触层。
12、本专利技术的第二方面在于提供一种vcsel芯片的制备方法，用于制备上述技术方案当中所述的vcsel芯片，所述方法包括：
13、提供一衬底；
14、在所述衬底上依次制作n型限制层、有源层与p型限制层；
15、在所述p型限制层之上制作出光层，并对所述出光层远离所述有源层的一侧表面进行刻蚀，以形成位于所述出光层上远离所述有源层一侧表面的表面微结构。
16、本专利技术的第三方面在于提供一种vcsel激光器，包括上述技术方案当中所述的vcsel芯片。
17、与现有技术相比，采用本专利技术所示的vcsel芯片及其制备方法、vcsel激光器，有益效果在于：
18、本申请通过在芯片的p型限制层之上设置出光层，出光层远离p型限制层的一侧表面设有用于调控芯片反射率的表面微结构，其相当于芯片主体的出光窗口，该表面微结构的刻蚀深度在径向可以按照设计要求变化，能够有效抑制vcsel芯片内波导的高阶光场模式，从而确保在大氧化孔条件下，获得高功率单模运行。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种VCSEL芯片，其特征在于，所述芯片包括：
2.根据权利要求1所述的VCSEL芯片，其特征在于，所述表面微结构为以所述出光层的中心为圆心沿着其径向延伸的环形台阶形状，以形成一个环形台阶。
3.根据权利要求2所述的VCSEL芯片，其特征在于，所述表面微结构为自所述出光层的表面向外凸起的环形台阶形状。
4.根据权利要求2所述的VCSEL芯片，其特征在于，所述表面微结构为自所述出光层的表面向内凹陷的环形台阶形状。
5.根据权利要求2所述的VCSEL芯片，其特征在于，所述表面微结构为以所述出光层的中心为圆心沿着其径向延伸的环形渐变台阶形状，以形成多个高度相等的环形台阶。
6.根据权利要求5所述的VCSEL芯片，其特征在于，所述表面微结构为自所述出光层的表面向外凸起的环形渐变台阶形状。
7.根据权利要求5所述的VCSEL芯片，其特征在于，所述表面微结构为自所述出光层的表面向内凹陷的环形渐变台阶形状。
8.根据权利要求1-7任一项所述的VCSEL芯片，其特征在于，所述出光层还包括重掺杂GaAs接触层。
9.一种VCSEL芯片的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1-8任一项所述的VCSEL芯片，所述方法包括：
10.一种VCSEL激光器，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的VCSEL芯片。
...【技术特征摘要】
1.一种vcsel芯片，其特征在于，所述芯片包括：
2.根据权利要求1所述的vcsel芯片，其特征在于，所述表面微结构为以所述出光层的中心为圆心沿着其径向延伸的环形台阶形状，以形成一个环形台阶。
3.根据权利要求2所述的vcsel芯片，其特征在于，所述表面微结构为自所述出光层的表面向外凸起的环形台阶形状。
4.根据权利要求2所述的vcsel芯片，其特征在于，所述表面微结构为自所述出光层的表面向内凹陷的环形台阶形状。
5.根据权利要求2所述的vcsel芯片，其特征在于，所述表面微结构为以所述出光层的中心为圆心沿着其径向延伸的环形渐变台阶形状，以形成多个高度相...
【专利技术属性】
技术研发人员：仇伯仓，
申请(专利权)人：江西德瑞光电技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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