一种双面键合长波长垂直腔面发射激光器及其制作方法

摘要

本发明是一种双面键合长波长垂直腔面发射激光器(VCSEL)及其制作方法。所述激光器包括N电极(1)，N型GaAs衬底(2)，N型GaAs/AlGaAs材料系的下分布布拉格反射镜(DBR)(3)，InP基应变量子阱有源区(4)，GaAs/AlGaAs材料系的上DBR(5)，其中上DBR(5)，由P型DBR(6)和本征DBR(7)组成，SiO2掩膜(8)，P电极(9)，出光窗口(10)。所述结构和所述方法改进了传统长波长VCSEL的DBR材料折射率差较小，热导、电导差的缺点，不仅可实现很好的电流限制，而且降低材料的吸收损耗、生长的难度和免去二次外延工艺步骤。

主权项

一种双面键合长波长垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述激光器包括：一N电极(1)，该N电极(1)制作在衬底(2)的下面；一衬底(2)，该衬底(2)为N型GaAs衬底；一GaAs/AlGaAs材料系的下分布布拉格反射镜(3)，包括32个周期的N型GaAs层(18)/AlGaAs层(19)，用于反射激光腔内的光来形成激光振荡；一InP基有源区(4)，该InP基有源区(4)通过键合方法与下分布布拉格反射镜(3)连接，用来形成光增益，有源区材料是InGaAsP多量阱材料或AlGaInAs多量阱材料，有源区的光学厚度为nλ/2，其中n为奇数，λ为激射波长；一GaAs/AlGaAs材料系的上分布布拉格反射镜(5)，通过键合的方法制作在InP基有源区(4)上方位置，用于形成电流注入孔径，并用于反射激光腔内的光来形成激光振荡；上分布布拉格反射镜(5)由P型分布布拉格反射镜(6)和本征分布布拉格反射镜(7)组成，其中P型分布布拉格反射镜(6)，由1.5周期的P型GaAs欧姆接触层(14)，P型AlGaAs层(15)、P型氧化限制层(16)和P型GaAs层(17)组成，氧化限制层材料是高Al组分的Al0.98Ga0.02As或AlAs层；本征分布布拉格反射镜(7)，由23.5个周期的本征GaAs层(11)/AlGaAs层(12)，以及λ/4厚的腐蚀停止层(13)组成；一SiO2掩膜(8)，沉积在有源区(4)和上分布布拉格反射镜(5)上，起到绝缘的作用和形成出光窗口(10)目的；一P电极(9)，该P电极(9)制作在有源区P型分布布拉格反射镜的两侧，形成内腔接触，用于电流注入；一出光窗口(10)。