一种红光Vcsel结构及其制造方法技术

本发明专利技术公开一种红光Vcsel结构及其制造方法，红光Vcsel结构包括衬底、缓冲层、N型DBR反射层、谐振腔层和P型DBR反射层；谐振腔层包括由下至上依次层叠的Al<subgt;0.5</subgt;In<subgt;0.5</subgt;P下限制层、下波导层、多量子阱层、上波导层、电子阻挡层、Al<subgt;0.5</subgt;In<subgt;0.5</subgt;P上限制层；谐振腔层满足：nL=mλ/2，其中，n为谐振腔层的平均折射率，L为谐振腔层的长度，λ为谐振波长，m为3；使得Al<subgt;0.5</subgt;In<subgt;0.5</subgt;P下限制层的厚度较常规m为1的短腔长结构厚3倍以上，可有效限制载流子的溢出；电子阻挡层由多组Al<subgt;0.5</subgt;In<subgt;0.5</subgt;P层和张应力的（Al<subgt;1‑x2</subgt;Ga<subgt;x2</subgt;）<subgt;y2</subgt;In<subgt;1‑y2</subgt;P层交替生长的超晶格结构组成，其中，0.05≤x2≤0.1，y2＞0.52，形成明显的带宽差，有效阻挡载流子的溢出，且y2由下层至上层逐渐增大，在达到电子阻挡作用的同时保证外延层的高质量生长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体激光器，特别涉及一种红光vcsel结构及其制造方法。

技术介绍

1、algainp红光激光器在塑料光纤传输、医疗美容、激光显示等领域有着广泛的应用，其中红光vcsel（垂直腔面发射激光器）具有体积小、光束质量好、易于集成、生产成本低等特点，从而越来越受到市场关注。对于目前使用的algainp体系的红光垂直腔面发射激光器，因为激射波长较短，有源区材料的带隙较高，载流子更容易从有源区中溢出进入限制层，从而降低了器件的功率转换效率、斜率效率，增大了阈值电流，温度特性会变差。

2、现有的algainp红光垂直腔面发射激光器是由n型dbr反射层、algainp材料的有源区、氧化层、p型dbr反射层、高掺杂的欧姆接触层构成；其中algainp材料的有源区包括al0.5in0.5p的限制层、（al1-xgax）yin1-yp的波导层、gaxin1-xp与（al1-xgax）yin1-yp构成的多量子阱。vcsel的谐振腔相对于衬底是垂直的，由外延层的厚度构成谐振腔，谐振腔的长度需要满足nl=mλ/2，其中，n为谐振腔的平均折射率、l为谐振本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种红光Vcsel结构，其特征在于：包括由下至上依次层叠的衬底、缓冲层、N型DBR反射层、谐振腔层和P型DBR反射层；

2.如权利要求1所述的一种红光Vcsel结构，其特征在于：所述电子阻挡层由4~6组Al0.5In0.5P层和张应力的（Al1-x2Gax2）y2In1-y2P层交替生长的超晶格结构组成，一组超晶格结构的厚度为20nm，Al0.5In0.5P层和张应力的（Al1-x2Gax2）y2In1-y2P层的厚度各为10nm。

3.如权利要求1或2所述的一种红光Vcsel结构，其特征在于：所述电子阻挡层由5组Al0.5In0.5P层和张应力的（Al1-x...

【技术特征摘要】

1.一种红光vcsel结构，其特征在于：包括由下至上依次层叠的衬底、缓冲层、n型dbr反射层、谐振腔层和p型dbr反射层；

2.如权利要求1所述的一种红光vcsel结构，其特征在于：所述电子阻挡层由4~6组al0.5in0.5p层和张应力的（al1-x2gax2）y2in1-y2p层交替生长的超晶格结构组成，一组超晶格结构的厚度为20nm，al0.5in0.5p层和张应力的（al1-x2gax2）y2in1-y2p层的厚度各为10nm。

3.如权利要求1或2所述的一种红光vcsel结构，其特征在于：所述电子阻挡层由5组al0.5in0.5p层和张应力的（al1-x2gax2）y2in1-y2p层交替生长的超晶格结构组成，由下至上的第一层张应力的（al1-x2gax2）y2in1-y2p层中的y2为0.54，第二层中的y2为0.56，第三层中的y2为0.58，第四层中的y2为0.60，第五层中的y2为0.62。

4.如权利要求1所述的一种红光vcsel结构，其特征在于：所述n型dbr反射层和p型dbr反射层均由高al含量的algaas层和低al含量的algaas层交替生长而成，高al含量algaas层的al含量范围为80%-95%，低al含量algaas层的al含量范围为45%-55%，高al与低al含量的algaas层之间设有20nm的过渡层；其中，高al含量的algaas层加上过渡层的光学厚度为红光vcsel发射激光波长的四分之一，低al含量的algaas层加上过渡层的光学厚度...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏宏营，王玉，张银桥，周珊，郑文娟，
申请(专利权)人：厦门银科启瑞半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：