[發(fā)明專利]一種高速VCSEL激光器外延結(jié)構(gòu)及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710361697.9
• 申請(qǐng)日: 2017-05-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107171181A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 單智發(fā)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州全磊光電有限公司
• 主分類號(hào): H01S5/183
• 分類號(hào): H01S5/183
• 代理公司: 蘇州翔遠(yuǎn)專利代理事務(wù)所(普通合伙)32251
• 代理人: 劉計(jì)成

1.一種高速VCSEL激光器外延結(jié)構(gòu)，包括GaAs襯底（01），在GaAs襯底（01）上依次采用MOCVD沉積GaAs 緩沖層（02）、N型摻雜的DBR（03）、有源層（04）、氧化限制層（05）、P型摻雜的DBR（06）和歐姆接觸層（07），其特征在于：所述氧化限制層（05）由多個(gè)Ga組分可自由調(diào)節(jié)的Al_1-xGa_xAs外延層組成，其中X為Ga元素的組分。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速VCSEL激光器外延結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述多個(gè)Al_1-xGa_xAs外延層的Ga組分跳變。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速VCSEL激光器外延結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述多個(gè)Al_1-xGa_xAs外延層中中間層的Ga組分最小，最下層的Ga組分最大。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高速VCSEL激光器外延結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述氧化限制層（05）由下至上包括Ga組分為5% 的Al_0.95Ga_0.05As外延層（10）、Ga組分為3% 的Al_0.97Ga_0.03As外延層（11）、Ga組分為2% 的Al_0.98Ga_0.02As外延層（12)、Ga組分為3% 的Al_0.97Ga_0.03As外延層（13）和Ga組分為5% 的Al_0.95Ga_0.05As外延層（14）。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速VCSEL激光器外延結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述氧化限制層（05）的中間外延層的Ga組分為2%、厚度為10nm，最下層、最上層的外延層的Ga組分為5%、厚度為5nm，中間外延層的Ga組分為2-5%，厚度為3-8nm。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高速VCSEL激光器外延結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述氧化限制層（05）由下至上包括5nm Ga組分為5% 的Al_0.95Ga_0.05As外延層（10）、5nm Ga組分為3% 的Al_0.97Ga_0.03As外延層（11）、10nm Ga組分為2% 的Al_0.98Ga_0.02As外延層（12)、5nm Ga組分為3% 的Al_0.97Ga_0.03As外延層（13）和5nm Ga組分為5% 的Al_0.95Ga_0.05As外延層（14）。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速VCSEL激光器外延結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述有源層（04）采用GaAs/AlGaAs MQW。

8.一種高速VCSEL激光器外延結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，其包括如下步驟：

以電導(dǎo)率為2-8×10¹⁸cm^-2的N型GaAs作為生長(zhǎng)襯底，放入MOCVD 系統(tǒng)中生長(zhǎng)，反應(yīng)室壓力為50mbar，生長(zhǎng)溫度為670℃，以H₂為載氣，三甲基銦（TMIn）、三甲基鎵（TMGa）、三甲基鋁（TMAl）、二乙基鋅（DEZn）、硅烷（SiH₄）、砷烷（AsH₃）和磷烷（PH₃）等為反應(yīng)源氣體，依次生長(zhǎng)Si摻雜的GaAs緩沖層，Si摻雜的Al_0.1GaAs/Al_0.9GaAs DBR，對(duì)數(shù)為26組；GaAs/Al_0.3GaAs形成的MQW有源層,Zn摻雜的氧化限制層，Zn摻雜的Al_0.1GaAs/Al_0.9GaAs DBR，對(duì)數(shù)為16組，Zn摻雜的GaAs歐姆接觸層；其中，所述氧化限制層（05）由多個(gè)Ga組分可自由調(diào)節(jié)的Al_1-xGa_xAs外延層組成，其中X為Ga元素的組分。