[發明專利]一種垂直腔面發射激光器及其制作方法

有效

• 申請號: 201710509464.9
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107240857B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 范鑫燁;姜夕梅;白成林;房文敬;牛慧娟
• 申請（專利權）人: 聊城大學
• 主分類號: H01S5/183
• 分類號: H01S5/183;H01S5/34
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王慶龍;曹杰

1.一種垂直腔面發射激光器，其特征在于，包括依次層疊的N電極、襯底、第一緩沖層、第一分布布拉格反射鏡組、有源層、第二分布布拉格反射鏡組和第二緩沖層，對所述第二緩沖層、所述第二分布布拉格反射鏡組和所述有源層進行刻蝕形成的圓柱形臺體以及圍繞所述圓柱形臺體的所述第一分布布拉格反射鏡組的部分表面，在所述圓柱形臺體的側壁和所述部分表面上形成的掩膜，和位于所述第二緩沖層上的P電極；

其中，所述第一分布布拉格反射鏡組包括至少10對層疊設置的分布布拉格反射鏡，所述第一分布布拉格反射鏡組中包含的鋁的含量在生長方向上發生突變，所述有源層包括2至4個層疊設置的量子阱結構，所述部分表面與所述第一分布布拉格反射鏡組和所述有源層的接觸平面共面且所述部分表面與所述圓柱形臺體的側壁相接觸；

其中，靠近所述有源層的所述第一分布布拉格反射鏡組中的三對所述分布布拉格反射鏡的鋁含量為90%，所述第一分布布拉格反射鏡組中其余的所述分布布拉格反射鏡的鋁含量為20%。

2.根據權利要求1所述的激光器，其特征在于，所述第一分布布拉格反射鏡組包括36對所述分布布拉格反射鏡。

3.根據權利要求1所述的激光器，其特征在于，所述有源層包括2個所述量子阱結構，每個所述量子阱結構的厚度為6納米。

4.根據權利要求1所述的激光器，其特征在于，所述第二分布布拉格反射鏡組包括22對所述分布布拉格反射鏡。

5.根據權利要求1所述的激光器，其特征在于，所述襯底的厚度為100微米，所述第一緩沖層的厚度為50納米。

6.根據權利要求1至5任一項所述的激光器，其特征在于，所述P電極的厚度為350納米。

7.一種垂直腔面發射激光器的的制作方法，其特征在于，包括：

在襯底上生長第一緩沖層，并在所述第一緩沖層上生長第一分布布拉格反射鏡組；其中，所述第一分布布拉格反射鏡組包括至少10對分布布拉格反射鏡，所述第一分布布拉格反射鏡組中包含的鋁的含量在生長方向上發生突變；

在所述第一分布布拉格反射鏡組上生長有源層，所述有源層包括2至4個量子阱結構；

在所述有源層上生長第二分布布拉格反射鏡組，并在所述第二分布布拉格反射鏡組上生長第二緩沖層；

對所述第二緩沖層、所述第二分布布拉格反射鏡組和所述有源層進行刻蝕，制作出圓柱形臺體并露出圍繞所述圓柱形臺體的所述第一分布布拉格反射鏡組的部分表面，所述部分表面與所述第一分布布拉格反射鏡組和所述有源層的接觸平面共面且所述部分表面與所述圓柱形臺體的側壁相接觸；

在所述圓柱形臺體的側壁和所述第一分布布拉格反射鏡的部分表面形成掩膜；

在所述第二緩沖層上制作P電極，并對所述襯底進行減薄后制作N電極；

其中，靠近所述有源層的所述第一分布布拉格反射鏡組中的三對所述分布布拉格反射鏡的鋁含量為90%，所述第一分布布拉格反射鏡組中其余的所述分布布拉格反射鏡的鋁含量為20%。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，在所述襯底上生長所述第一緩沖層之前，將所述襯底生長所述第一緩沖層的一側刻蝕光滑。

9.根據權利要求7或8所述的方法，其特征在于，在所述圓柱形臺體的側壁和所述第一分布布拉格反射鏡的部分表面形成掩膜包括：

采用等離子體增強化學氣相淀積法在所述圓柱形臺體的側壁和所述第一分布布拉格反射鏡組的部分表面上淀積一層300納米厚的SiO₂作為掩膜。