[发明专利]一种高速VCSEL激光器外延结构及其制备方法

权利要求书

1.一种高速VCSEL激光器外延结构，包括GaAs衬底（01），在GaAs衬底（01）上依次采用MOCVD沉积GaAs 缓冲层（02）、N型掺杂的DBR（03）、有源层（04）、氧化限制层（05）、P型掺杂的DBR（06）和欧姆接触层（07），其特征在于：所述氧化限制层（05）由多个Ga组分可自由调节的Al_1-xGa_xAs外延层组成，其中X为Ga元素的组分。

2.根据权利要求1所述的一种高速VCSEL激光器外延结构，其特征在于：所述多个Al_1-xGa_xAs外延层的Ga组分跳变。

3.根据权利要求1所述的一种高速VCSEL激光器外延结构，其特征在于：所述多个Al_1-xGa_xAs外延层中中间层的Ga组分最小，最下层的Ga组分最大。

4.根据权利要求3所述的一种高速VCSEL激光器外延结构，其特征在于：所述氧化限制层（05）由下至上包括Ga组分为5% 的Al_0.95Ga_0.05As外延层（10）、Ga组分为3% 的Al_0.97Ga_0.03As外延层（11）、Ga组分为2% 的Al_0.98Ga_0.02As外延层（12)、Ga组分为3% 的Al_0.97Ga_0.03As外延层（13）和Ga组分为5% 的Al_0.95Ga_0.05As外延层（14）。

5.根据权利要求1所述的一种高速VCSEL激光器外延结构，其特征在于：所述氧化限制层（05）的中间外延层的Ga组分为2%、厚度为10nm，最下层、最上层的外延层的Ga组分为5%、厚度为5nm，中间外延层的Ga组分为2-5%，厚度为3-8nm。

6.根据权利要求4所述的一种高速VCSEL激光器外延结构，其特征在于：所述氧化限制层（05）由下至上包括5nm Ga组分为5% 的Al_0.95Ga_0.05As外延层（10）、5nm Ga组分为3% 的Al_0.97Ga_0.03As外延层（11）、10nm Ga组分为2% 的Al_0.98Ga_0.02As外延层（12)、5nm Ga组分为3% 的Al_0.97Ga_0.03As外延层（13）和5nm Ga组分为5% 的Al_0.95Ga_0.05As外延层（14）。

7.根据权利要求1所述的一种高速VCSEL激光器外延结构，其特征在于：所述有源层（04）采用GaAs/AlGaAs MQW。

8.一种高速VCSEL激光器外延结构的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：

以电导率为2-8×10¹⁸cm^-2的N型GaAs作为生长衬底，放入MOCVD 系统中生长，反应室压力为50mbar，生长温度为670℃，以H₂为载气，三甲基铟（TMIn）、三甲基镓（TMGa）、三甲基铝（TMAl）、二乙基锌（DEZn）、硅烷（SiH₄）、砷烷（AsH₃）和磷烷（PH₃）等为反应源气体，依次生长Si掺杂的GaAs缓冲层，Si掺杂的Al_0.1GaAs/Al_0.9GaAs DBR，对数为26组；GaAs/Al_0.3GaAs形成的MQW有源层,Zn掺杂的氧化限制层，Zn掺杂的Al_0.1GaAs/Al_0.9GaAs DBR，对数为16组，Zn掺杂的GaAs欧姆接触层；其中，所述氧化限制层（05）由多个Ga组分可自由调节的Al_1-xGa_xAs外延层组成，其中X为Ga元素的组分。