[发明专利]一种VCSEL芯片及其制作方法

说明书

本发明提供了一种VCSEL芯片及其制作方法，包括：提供样品，样品包括衬底以及位于衬底表面的外延结构层，外延结构层包括第一半导体层、MQW层、第二半导体层和第一GaAs缓冲层；对样品进行多个阶段的烘烤，并在中间的至少一个阶段中，使样品在As源气体中烘烤；采用间歇式生长方法在外延结构层表面生长第二GaAs缓冲层。其中对样品进行多个阶段的烘烤，可以消除样品表面的杂质、胶等，从而可以提高后续形成的膜层的质量；而采用间歇式生长方法生长第二GaAs缓冲层，可以使得第二GaAs缓冲层具有平整的表面，进而可以提高后续形成的膜层的质量，使得VCSEL芯片具有较低的阈值电流，较高的增益以及更高的功率。

技术领域

本发明涉及光电技术领域，更具体地说，涉及一种VCSEL芯片及其制作方法。

背景技术

VCSEL(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，垂直腔面发射激光)芯片，因具有体积小、圆形输出光斑、单纵模输出、阈值电流小、价格低廉和易集成为大面积阵列等优点，而被广泛应用在光通信、光互连和光存储等领域。但是，现有的VCSEL芯片的功率仍较低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种VCSEL芯片及其制作方法，以解决现有的VCSEL芯片的功率仍较低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种VCSEL芯片的制作方法，包括：

提供样品，所述样品包括衬底以及位于所述衬底表面的外延结构层，所述外延结构层包括第一半导体层、MQW层、第二半导体层和第一GaAs缓冲层；

对所述样品进行多个阶段的烘烤，并在中间的至少一个阶段中，使所述样品在As源气体中烘烤；

采用间歇式生长方法在所述外延结构层表面生长第二GaAs缓冲层。

可选地，对所述样品进行多个阶段的烘烤包括：

在第一温度、第一气压和第一载气量下，对所述样品进行第一阶段的烘烤；

在所述第一温度、所述第一气压和所述第一载气量下，通入所述As源气体，对所述样品进行第二阶段的烘烤；

在所述第一温度、所述第一气压和所述第一载气量下，停止通入所述As源气体，对所述样品进行第三阶段的烘烤。

可选地，所述第一温度为760℃，所述第一气压为50mbar，所述第一载气量为20L，所述第一阶段的烘烤时间为3min，所述第二阶段的烘烤时间为1min，所述第三阶段的烘烤时间为3min。

可选地，采用间歇式生长方法在所述外延结构层表面生长第二GaAs缓冲层，包括：

生长第二GaAs缓冲层的阶段和停止生长第二GaAs缓冲层的阶段交替进行。

可选地，生长第二GaAs缓冲层的阶段和停止生长第二GaAs缓冲层的阶段交替进行，包括：

在第二温度、第二气压和第二载气量下，通入As源和Ga源气体，进行第二GaAs缓冲层的生长；

在所述第二温度、所述第二气压和所述第二载气量下，通入As源气体，停止第二GaAs缓冲层的生长，并对所述第二GaAs缓冲层进行烘烤；

在第二温度、第二气压和第二载气量下，通入As源和Ga源气体，进行第二GaAs缓冲层的生长；

在所述第二温度、所述第二气压和所述第二载气量下，通入As源气体，停止第二GaAs缓冲层的生长，并对所述第二GaAs缓冲层进行烘烤；

在第二温度、第二气压和第二载气量下，通入As源和Ga源气体，进行第二GaAs缓冲层的生长。