[发明专利]新型调制高功率VCSEL芯片及其制备方法

说明书

本发明公开了新型调制高功率VCSEL芯片及其制备方法，包括依次生长的缓冲层、N型布拉格反射镜、第一量子阱、P型布拉格反射镜、设置在缓冲层远离N型布拉格反射镜的至少部分表面上的第一反向电极、设置在P型布拉格反射镜远离N型布拉格反射镜的表面的边缘的正向电极、设置在正向电极以及正向电极未覆盖的P型布拉格反射镜的表面上的第二量子阱以及设置在第二量子阱远离P型布拉格反射镜的表面的边缘的第二反向电极。通过在最外层生长第二量子阱结构，使得对激光器件的调制不再是对激光器添加电激励，而是通过改变第二量子阱结构的特性来控制激光的出射，大大减小了激光器在接通电源时的驰豫振荡的影响，从而提高了芯片的性能。

技术领域

本发明涉及光电子、微电子领域及功率器件技术领域，具体而言，本发明涉及新型调制高功率VCSEL芯片及其制备方法。

背景技术

垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser，VCSEL)有别于LED(Light Emitting Diode，发光二极管)和LD(Laser Diode，激光二极管)等其他光源，具有体积小、圆形输出光斑、单纵模输出、阈值电流小且易集成大面积阵列等优点，被广泛应用于光通信、光互连和光存储等领域。随着科学技术的不断发展，各种各样的VCSEL芯片已广泛应用于人们的日常生活、工作以及工业中，为人们的生活带来了极大的便利。

但是目前对于高速调制VCSEL芯片来说，弛豫震荡频率、阻尼和寄生RC电路是高速VCSEL芯片调制特性的影响因素，而弛豫震荡频率是高速调制的最主要因素，当电流直接调制时，光子与电子之间的弛豫震荡成为限制带宽的主要因素。

现有的多量子阱结构的VCSEL芯片，由于体积较大，导致腔内的注入填充时间较长，度越时间长，会影响弛豫震荡频率，进而影响器件的整体性能。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出新型调制高功率VCSEL芯片及其制备方法。通过在最外层生长第二量子阱结构，使得对激光器件的调制不再是对激光器添加电激励，而是通过改变第二量子阱结构的特性来控制激光的出射，大大减小了激光器在接通电源时的驰豫振荡的影响，从而提高了芯片的性能。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种新型调制高功率VCSEL芯片结构。根据本发明的实施例，该新型调制高功率VCSEL芯片结构包括：

依次生长的缓冲层、N型布拉格反射镜、第一量子阱和P型布拉格反射镜；

第一反向电极，所述第一反向电极设置在所述缓冲层远离所述N型布拉格反射镜的至少部分表面上；

正向电极，所述正向电极为环形，且所述正向电极设置在所述P型布拉格反射镜远离所述N型布拉格反射镜的表面的边缘；

第二量子阱，所述第二量子阱设置在所述正向电极以及所述正向电极未覆盖的P型布拉格反射镜的表面上；

第二反向电极，所述第二反向电极为环形，且所述第二反向电极设置在所述第二量子阱远离所述P型布拉格反射镜的表面的边缘。