【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体激光器领域，更为具体地涉及vcsel激光器及其制造方法。
技术介绍
1、vcsel（vertical-cavity surface-emitting laser，垂直腔面发射激光器）具有发散角小、光束对称、波长热稳定性高、光束质量稳定等特点，在通讯、消费、车载领域都有巨大的应用潜力。
2、在典型的vcsel激光器结构中，vcsel激光器包括衬底层、底部布拉格反射镜、有源区 p2、限制层、顶部布拉格反射镜、阳极和阴极。现有的vcsel激光器中，所述限制层通常为氧化限制层。氧化限制层主要通过氧化结构层形成。具体地，将用于形成vcsel激光器的结构层中的至少一结构层局部氧化，其中，该结构层的被氧化的部分电阻较高，形成限制区域，对电流有限制作用。
3、现有的vcsel激光器结构中，还有通过离子注入技术形成的离子注入型限制层p1。具体地，向用于形成vcsel激光器的结构层中的至少一结构层注入离子，其中，高能量的离子将对该结构层的晶体造成破坏，使得该结构层的被注入离子的部分的电阻较高，限制电流的通过。
4、值得一提的是，注入离子的区域与有源区 p2相邻，相应地，离子会对有源区 p2的结构造成较为严重的破坏，尤其是对有源区 p2的量子阱区域 p3，会导致对有源区 p2的大量的光吸收，并降低有源区 p2的出光特性，进而影响vcsel激光器的整体性能。且注入的离子分布较为分散，如说明书附图之图1所示。离子注入型限制层 p1的离子集中分布区域 p0与有源区 p2之间的距离较远。
5、因
技术实现思路
1、本申请的一个优势在于提供了一种vcsel激光器及其制造方法，其中，所述vcsel激光器的制造方法提供了一种可行的离子注入方案，能够使得离子集中分布在特定的区域内，减少对有源区的结构的破坏，进而改善vcsel激光器的整体性能。
2、为了实现上述至少一优势或其他优势和目的，根据本申请的一个方面，提供了一种vcsel激光器的制造方法，其包括：
3、形成衬底层和至少一单元结构，其中，每一所述单元结构叠置于所述衬底层，每一所述单元结构包括：底部半导体交替层子单元区有源区形成层子单元区、限制层形成层子单元区和顶部半导体交替层子单元区；其中，所述限制层形成层子单元区包括至少一algaas材料层，所述限制层形成层子单元区的algaas材料层的铝含量范围为大于等于0.0，且小于等于0.9；
4、向所述限制层形成层子单元区中注入离子；
5、对注入了离子后的单元结构进行热退火处理，以形成外延结构，所述外延结构包括衬底层和堆叠结构，所述堆叠结构叠置于所述衬底层上，所述堆叠结构包括底部dbr层、顶部dbr层、至少一有源区和至少一离子注入限制层；所述有源区和所述离子注入限制层位于所述底部dbr层和顶部dbr层之间；以及
6、形成第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极分别连接于所述外延结构。
7、在根据本申请的多结vcsel激光器的制造方法的一实施方式中，在向所述限制层形成层子单元区中注入离子的过程中，注入以下离子中的一种或多种：h+、o+、b+。
8、在根据本申请的多结vcsel激光器的制造方法的一实施方式中，在向所述限制层形成层子单元区中注入离子的过程中，注入离子的计量为大于等于1e12 cm-2且小于等于1e17 cm-2。
9、在根据本申请的多结vcsel激光器的制造方法的一实施方式中，在向所述限制层形成层子单元区的过程中，离子的初始能量为大于等于5 kev且小于等于500 kev。
10、在根据本申请的多结vcsel激光器的制造方法的一实施方式中，对注入了离子后的单元结构进行热退火处理，包括：以大于等于200 ℃且小于等于500 ℃的温度对注入了离子的限制层形成层子单元区进行加热。
11、在根据本申请的多结vcsel激光器的制造方法的一实施方式中，对注入了离子后的单元结构进行热退火处理，包括：向注入了离子的限制层形成层子单元区通入氮气、氢气、空气、水蒸气中的一种或多种。
12、在根据本申请的多结vcsel激光器的制造方法的一实施方式中，对注入了离子后的单元结构进行热退火处理的时间为大于等于30秒且小于等于30分钟。
13、在根据本申请的多结vcsel激光器的制造方法的一实施方式中，所述限制层形成层子单元区的algaas材料层的铝含量为0.6。
14、在根据本申请的多结vcsel激光器的制造方法的一实施方式中，所述限制层形成层子单元区的掺杂浓度范围为大于1e16且小于等于1e19。
15、在根据本申请的多结vcsel激光器的制造方法的一实施方式中，所述限制层形成层子单元区的掺杂浓度范围为大于1e18。
16、根据本申请的另一个方面，提供了一种vcsel激光器，其包括：
17、外延结构，所述外延结构包括：衬底层；和堆叠结构，所述堆叠结构叠置于所述衬底层上，所述堆叠结构包括：底部dbr层、顶部dbr层、至少一有源区和至少一离子注入限制层；所述有源区和所述离子注入限制层位于所述底部dbr层和顶部dbr层之间；
18、第一电极，所述第一电极连接于所述外延结构；以及
19、第二电极，所述第二电极连接于所述外延结构；
20、其中，所述离子注入限制层包括至少一algaas材料层，所述离子注入限制层的algaas材料层的铝含量范围为大于等于0.0，且小于等于0.9。
21、通过对随后的描述和附图的理解，本申请进一步的目的和优势将得以充分体现。
22、本申请的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。
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1.一种VCSEL激光器的制造方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的VCSEL激光器的制造方法，其中，在向所述限制层形成层子单元区中注入离子的过程中，注入以下离子中的一种或多种：H+、O+、B+。
3.根据权利要求2所述的VCSEL激光器的制造方法，其中，在向所述限制层形成层子单元区中注入离子的过程中，注入离子的计量为大于等于1E12 cm-2且小于等于1E17 cm-2。
4.根据权利要求2所述的VCSEL激光器的制造方法，其中，在向所述限制层形成层子单元区的过程中，离子的初始能量为大于等于5 keV且小于等于500 keV。
5.根据权利要求2所述的VCSEL激光器的制造方法，其中，对注入了离子后的单元结构进行热退火处理，包括：以大于等于200 ℃且小于等于500 ℃的温度对注入了离子的限制层形成层子单元区进行加热。
6.根据权利要求2所述的VCSEL激光器的制造方法，其中，对注入了离子后的单元结构进行热退火处理，包括：向注入了离子的限制层形成层子单元区通入氮气、氢气、空气、水蒸气中的一种或多种。
...【技术特征摘要】
1.一种vcsel激光器的制造方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的vcsel激光器的制造方法，其中，在向所述限制层形成层子单元区中注入离子的过程中，注入以下离子中的一种或多种：h+、o+、b+。
3.根据权利要求2所述的vcsel激光器的制造方法，其中，在向所述限制层形成层子单元区中注入离子的过程中，注入离子的计量为大于等于1e12 cm-2且小于等于1e17 cm-2。
4.根据权利要求2所述的vcsel激光器的制造方法，其中，在向所述限制层形成层子单元区的过程中，离子的初始能量为大于等于5 kev且小于等于500 kev。
5.根据权利要求2所述的vcsel激光器的制造方法，其中，对注入了离子后的单元结构进行热退火处理，包括：以大于等于200 ℃且小于等于500 ℃的温度对注入了离子的限制层形成层子单元区进行加热。
【专利技术属性】
技术研发人员：赖威廷，李念宜，郭铭浩，
申请(专利权)人：浙江睿熙科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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