[發明專利]基于柔性襯底的半導體外延結構、VCSEL及制作方法

有效

• 申請號: 201911017403.6
• 申請日: 2019-10-24
• 公開（公告）號: CN110739604B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 李峰柱;田宇;劉瀟杰;韓效亞;杜石磊
• 申請（專利權）人: 廈門乾照半導體科技有限公司
• 主分類號: H01S5/02
• 分類號: H01S5/02;H01S5/183
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于柔性襯底的半導體外延結構，其特征在于，包括氟金云母襯底和設于氟金云母襯底上的緩沖層，所述緩沖層包括：

多層第一GaInP緩沖層和至少一層第二GaInP緩沖層，多層第一GaInP緩沖層自下而上依次設置且In組分逐層漸變；相鄰兩層第一GaInP緩沖層之間設有所述第二GaInP緩沖層，所述第二GaInP緩沖層與相鄰兩層第一GaInP緩沖層之間呈階梯變化，該階梯變化的方向與多層第一GaInP緩沖層漸變的方向相反。

2.根據權利要求1所述的基于柔性襯底的半導體外延結構，其特征在于，所述第二GaInP緩沖層為多層，氟金云母襯底與相鄰的第一GaInP緩沖層之間設有第二GaInP緩沖層，第二GaInP緩沖層與相鄰的第一GaInP緩沖層之間呈與多層第一GaInP緩沖層漸變方向相反的階梯變化。

3.根據權利要求2所述的基于柔性襯底的半導體外延結構，其特征在于，多層的所述第一GaInP緩沖層的In組分逐層降低，所述第二GaInP緩沖層的In組分分別高于與其相鄰的第一GaInP緩沖層的In組分。

4.根據權利要求3所述的基于柔性襯底的半導體外延結構，其特征在于，多層的所述第二GaInP緩沖層的In組分相同。

5.根據權利要求3所述的基于柔性襯底的半導體外延結構，其特征在于，多層的所述第二GaInP緩沖層的In組分自下而上逐層降低。

6.根據權利要求1所述的基于柔性襯底的半導體外延結構，其特征在于，所述第一GaInP緩沖層和第二GaInP緩沖層中的In組分的范圍分別為0.48-0.62。

7.根據權利要求1所述的基于柔性襯底的半導體外延結構，其特征在于，所述緩沖層的第一層的晶格常數高于所述氟金云母襯底的晶格常數，所述緩沖層的最后一層的晶格常數低于所述氟金云母襯底的晶格常數。

8.一種基于柔性襯底的半導體外延結構的制作方法，其特征在于，包括：

提供一氟金云母襯底；

在所述氟金云母襯底上生長緩沖層，所述緩沖層包括：

多層第一GaInP緩沖層和至少一層第二GaInP緩沖層，多層第一GaInP緩沖層沿生長方向依次設置且In組分逐層漸變；相鄰兩層第一GaInP緩沖層之間設有所述第二GaInP緩沖層，所述第二GaInP緩沖層與相鄰兩層第一GaInP緩沖層之間呈階梯變化，該階梯變化的方向與多層第一GaInP緩沖層漸變的方向相反。

9.一種VCSEL，其特征在于，包括權利要求1-7任意一項所述的基于柔性襯底的半導體外延結構，還包括：依次層疊于緩沖層上的N型DBR層、多量子阱層、氧化層和P型DBR層。

10.一種VCSEL的制作方法，其特征在于，包括：

提供一氟金云母襯底；

在所述氟金云母襯底上生長緩沖層，所述緩沖層包括：多層第一GaInP緩沖層和至少一層第二GaInP緩沖層，多層第一GaInP緩沖層沿生長方向依次設置且In組分逐層漸變；相鄰兩層第一GaInP緩沖層之間設有所述第二GaInP緩沖層，所述第二GaInP緩沖層與相鄰兩層第一GaInP緩沖層之間呈階梯變化，該階梯變化的方向與多層第一GaInP緩沖層漸變的方向相反；

在所述緩沖層背離所述氟金云母襯底的一側依次生長N型DBR層、多量子阱層、氧化層和P型DBR層。