一种非氧化型隧道结串联多量子阱结构vcsels器件的制备方法
技术领域
1.本发明涉及vcsels器件的制备方法，具体涉及一种非氧化型隧道结串联多量子阱结构vcsels器件的制备方法。
背景技术：2.垂直腔面发射半导体激光器简称vcsels，是一种以algaas/gaas等半导体材料为主体的光电子器件，与传统的发射半导体激光器相比，vcsels具有垂直于外延表面出光、输出光斑圆形对称、光纤耦合效率高、无激光腔面光学灾变损伤、光谱线宽窄、高密度二维集成等诸多优点，因此被广泛用于光通信、光互连、激光照明、医疗设备、3d感知、激光测距和激光泵浦等重要民生领域。
3.目前主流的vcsels器件均采用氧化限制结构的技术方案研制而成，其主要特点是在外延方向设置一层或多层高铝组分的外延层，采用湿法氧化技术，使得高铝组分的外延材料发生化学变化，将有源区的附近变成环形的高阻区，从而实现对注入电流路径和光场的有效调控，该项技术已经得到了良好的发展，并且实现产品化。
4.然而，这种氧化限制结构的vcsels器件存在热阻大、串联电阻大、结温高、容易发生热翻转等缺点，主要原因是由于氧化限制结构中的铝组分被氧化后形成热流的阻挡层，使得p-dbr产生的热量无法有效扩散，只能通过量子阱有源区进行热扩散，引起量子阱有源区的温度叠加，导致器件很容易发生热翻转(thermal rollover)，制约了器件输出光功率和电光转换效率的进一步提高，导致目前氧化限制单结型vcsels的电光转换效率维持在40％左右，难以有继续提升的空间。同时，氧化限制结构的vcsels器件由于需要刻蚀脊型波导后对高铝组分的氧化限制层进行湿法氧化，出光孔径难以做到3μm以下，限制了vcsels二维阵列集成的器件数量，氧化限制结构vcsels的固有缺点制约了vcsels单元器件在集成度、调制速率、亮度、光功率密度和电光效率等技术指标方面难以有继续提高的空间，无法满足日益增长的应用需求。
技术实现要素：5.本发明目的是解决现有制备方法由于器件具有热阻大、串联电阻大、结温高、容易发生热翻转的缺点，从而导致采用现有方法制备的垂直腔面发射半导体激光器器件存在光功率密度和电光效率低、出光孔径大、调制速率、不能高密度集成、亮度低的技术问题，而提供一种非氧化型隧道结串联多量子阱结构vcsels器件的制备方法。
6.为了实现上述目的，本发明所提供的技术解决方案是：
7.一种非氧化型隧道结串联多量子阱结构vcsels器件的制备方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
8.步骤1：外延生长n型dbr结构
9.在n型gaas衬底上外延生长n型gaas缓冲层，然后在n型gaas缓冲层的上表面外延
生长n型dbr结构；
10.步骤2：外延生长第一量子阱、第一相位调节层，形成第一中间台面
11.完成n型dbr结构外延生长后，在n型dbr结构上表面外延生长第一量子阱，在第一量子阱的上表面再外延生长第一相位调节层；所述第一量子阱包括势阱和势垒,势阱被上下的势垒夹在中间；
12.对第一相位调节层进行台面光刻工艺处理，形成第一中间台面；
13.步骤3：制备第一离子注入层
14.在第一量子阱的上表面注入离子，对第一中间台面以外的区域进行材料改性，控制退火温度进行退火，形成第一离子注入层；
15.步骤4：外延生长第一隧道结
16.在第一中间台面和第一离子注入层的上表面进行外延生长，得到第一隧道结；
17.步骤5：外延生长第二量子阱、第二相位调节层、第二中间平台、第二离子注入层以及第二隧道结
18.在第一隧道结上表面外延生长第一渐变过渡层，按照步骤2至步骤4的方法，依次第二量子阱、第二相位调节层、第二中间平台、第二离子注入层以及第二隧道结；
19.步骤6：外延生长第三量子阱、第三相位调节层、第三中间平台以及第三离子注入层
20.在第二隧道结上表面外延生长第二渐变过渡层，然后按照步骤2至步骤5的方法，依次获得第三量子阱、第三相位调节层、第三中间平台以及第三离子注入层；
21.步骤7：外延生长p型dbr结构
22.在第三离子注入层的上表面外延生长p型dbr结构，获得非氧化型隧道结串联多量子阱结构的vcsels晶圆材料；
23.步骤8：制备欧姆接触电极，进行晶圆解理
24.对得到的vcsels晶圆材料进行欧姆接触电极制备，分别制得p型环形金属电极和n型环形金属电极，然后再进行晶圆解理，获得非氧化型隧道结串联多量子阱结构的vcsels器件。
25.进一步地，步骤4中，在第一中间台面和第一离子注入层的上表面进行外延生长之前，还需对第一中间台面和第一离子注入层进行表面残留元素的清洗，采用ar作为刻蚀气体去除表面残留元素，为下一次外延工艺提供优异的材料表面形貌。
26.进一步地，步骤1中，所述n型gaas缓冲层中掺杂si，掺杂浓度1.9x10
18
～2.1x10
18
cm-3
，厚度为450～550nm；
27.所述n型dbr结构由质量分数为80％～90％的al、10％～20％的ga与质量分数为10％～20％的al、80％～90％的ga交替生长而成，由于两种材料的折射率不同，交替生长38对后产生大于99％的反射率，每一层质量分数80％～90％的al、10％～20％的ga的厚度为19～21nm，每一层质量分数10％～20％的al、80％～90％的ga的厚度为48～52nm；
28.步骤8中，制得的非氧化型隧道结串联多量子阱结构的vcsels器件表面p型环形金属电极呈阵列分布，所述p型环形金属电极中部为出光窗口，所述出光窗口与第一中间台面、第二中间平台以及第三中间平台有着相同的轴心，且尺寸均相同，这样保证了出光窗口具有较高的亮度。
29.进一步地，步骤2中，所述势阱的组分及质量分数为：in 8％～9％、ga 91％～92％；所述势垒的组分及质量分数为：al 20％～30％、ga 70％～80％；所述n型dbr结构的厚度为7～8nm；
30.对第一相位调节层进行台面光刻工艺处理具体为：利用光刻胶保护第一相位调节层的中间部位，采用刻蚀技术对第一相位调节层进行刻蚀，形成第一中间台面，所述第一中间台面的高度为10～20nm；此时在第一量子阱的上表面仅有第一中间台面存在。
31.进一步地，步骤3中，在第一量子阱的上表面注入离子，注入的离子为氧、铝或者硅，注入剂量为1x10
13
～1x10
16 ions/cm2，注入能量为35～400kev；
32.所述退火温度为100-800℃，在该退火温度下有助于对注入的离子进行分布的均匀化，获得优异的电流阻挡层结构，形成第一离子注入层；离子注入层主要通过改变algaas材料的导电特性，实现对注入电流的有效限制。
33.进一步地，步骤4中，所述第一隧道结为te掺杂的n型gaas结构，厚度为13～15nm，te的掺杂浓度为2.8x10
19
～3.2x10
19
cm-3
，第一隧道结的生长方法为常规外延生长工艺。
34.进一步地，步骤5、步骤6中，所述第一渐变过渡层、第二渐变过渡层厚度均为500nm、组成为algaas材料。
35.进一步地，步骤7中，所述p型dbr结构由质量分数为80％～90％的al、10％～20％的ga与质量分数为10％～20％的al、80％～90％的ga交替生长而成，交替生长23对，每一层质量分数80％～90％的al、10％～20％的ga的厚度为19～21nm，每一层质量分数10％～20％的al、80％～90％的ga的厚度为48～52nm。
36.进一步地，步骤8中，所述p型环形金属电极为ti、pt与au的合金，ti、pt与au的配比为14：9：40；
37.所述n型环形金属电极为au、ni与au的合金，au、ni与au的配比为48：1：1。
38.进一步地，步骤1中，所述n型gaas缓冲层中si掺杂浓度2x10
18
cm-3
，厚度为500nm；
39.所述n型dbr结构中由质量分数为90％的al、10％的ga与质量分数为10％的al、90％的ga交替生长而成，每一层质量分数为90％的al、10％的ga厚度为20nm，每一层质量分数为10％的al、90％的ga厚度为50nm；
40.步骤2中，所述势阱的组分及质量分数为：in 8.5％、ga 91.5％；所述势垒的组分及质量分数为：al 25％、ga 75％；所述第一量子阱的厚度为7.5nm；
41.所述第一中间台面的高度为15nm；
42.步骤3中，注入离子的剂量为1x10
14
ions/cm2，注入能量为100kev；
43.所述退火温度为300℃；
44.步骤4中，所述第一隧道结厚度为14nm，te掺杂浓度3x10
19
cm-3
；
45.步骤5、步骤6中，第一渐变过渡层、第二渐变过渡层厚度均为500nm；
46.步骤7中，p型dbr结构由质量分数为90％的al、10％的ga与质量分数为10％的al、90％的ga交替生长而成，每一层质量分数为90％的al、10％的ga厚度为20nm，每一层质量分数为10％的al、90％的ga的厚度为50nm；
47.步骤8中，制备的非氧化型隧道结串联多量子阱结构的vcsels器件表面p型环形金属电极呈正六边形阵列分布；制备的非氧化型隧道结串联多量子阱结构的vcsels器件是基于多个非氧化型隧道结串联多量子阱结构的vcsels单元器件的正六边形的阵列集成，每个
非氧化型隧道结串联多量子阱结构的vcsels单元器件均包括一个p型环形金属电极、一个出光窗口、一个第一中间台面、一个第二中间平台以及一个第三中间平台。
48.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
49.1.本发明结合了平面化光刻技术、隧道结技术和多次外延生长技术各自的优势，利用隧道结将多个量子阱发光区串联在一起，具有低损耗、高斜率效率的特点，可实现斜率效率成倍的增加，同时还具有好的模式特性，通过量子阱附近的离子注入层实现对光场和电流的有效控制；
50.2.本发明采用第一隧道结同时串联第一量子阱和第二量子阱，第二隧道结同时串联第二量子阱和第三量子阱的方式，可以实现电子-空穴对在有源区中发生多次辐射复合，产生多个光子，量子效率大大提高，在注入较少电流的情况下发出较强的输出光功率，突破了传统垂直腔面发射激光器量子效率小于1的理论极限，实现了输出光功率的成倍增加；
51.3.本发明利用离子注入工艺实现对注入电流和光场的有效调控，不需要高铝组分的外延层和湿法氧化工艺，制备的非氧化型vcsels器件出光窗口孔径为2μm，具有出光孔径小、单模激射、高调制速率、可高密度集成等优点，基于非氧化型vcsels器件集成的二维阵列具有高的光功率密度、高的亮度、高的调制速率和高的可靠性。
附图说明
52.图1为本发明实施例的流程图；
53.图2为本发明实施例制备的非氧化型隧道结串联多量子阱结构vcsels单元器件的结构示意图；
54.图3为本发明实施例制备的非氧化型隧道结串联多量子阱结构vcsels器件的主视图；
55.图4为本发明实施例制备的非氧化型隧道结串联多量子阱结构vcsels器件的俯视图。
56.附图标记如下：
57.1-n型gaas衬底，2-n型gaas缓冲层，3-n型dbr结构，4-第一量子阱，401-势阱，402-势垒，5-第一中间台面，6-第一离子注入层，7-第一隧道结，8-第一渐变过渡层，9-第二量子阱，10-第二中间台面，11-第二离子注入层，12-第二隧道结，13-第二渐变过渡层，14-第三量子阱，15-第三中间台面，16-第三离子注入层，17-p型dbr结构，18-p型环形金属电极，19-n型环形金属电极，20-出光窗口。
具体实施方式
58.下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解为本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
59.如图1所示，本发明实施例提供的一种非氧化型隧道结串联多量子阱结构vcsels器件的制备方法，其制备方法包括如下步骤：
60.步骤1：外延生长n型dbr结构3
61.在n型gaas衬底1上外延生长n型gaas缓冲层2，n型gaas缓冲层2中有si掺杂，si掺杂浓度2x10
18
cm-3
，厚度为500nm；然后在n型gaas缓冲层2的上表面外延生长n型dbr结构3，n
型dbr结构3中由质量分数为90％的al、10％的ga与质量分数为10％的al、90％的ga交替生长而成，交替生长38对，每一对包含一层质量分数为90％的al、10％的ga与一层质量分数为10％的al、90％的ga，每一层质量分数为90％的al、10％的ga厚度为20nm，每一层质量分数为10％的al、90％的ga厚度为50nm；
62.步骤2：外延生长第一量子阱4、第一相位调节层，形成第一中间台面5
63.完成n型dbr结构3的外延生长后，在n型dbr结构3上表面外延生长一层厚度为7.5nm的第一量子阱4，第一量子阱4包括势阱401和势垒402，势阱401的组分及质量分数为：in 8.5％、ga 91.5％；势垒402的组分及质量分数为：al 25％、ga 75％，在第一量子阱4的上表面再外延生长第一相位调节层；
64.对第一相位调节层进行台面光刻工艺处理，利用光刻胶保护第一相位调节层的中间部位，采用刻蚀技术对第一相位调节层进行刻蚀，形成高度为15nm的第一中间台面5；
65.步骤3：制备第一离子注入层6
66.在第一量子阱4的上表面注入氧离子，注入氧离子的剂量为1x10
14
ions/cm2，注入能量为100kev，对第一中间台面5以外的区域进行材料改性，控制退火温度为300℃进行退火，该温度有助于实现对注入的离子进行均匀化分布，形成第一离子注入层6；
67.步骤4：清洗第一中间台面5和第一离子注入层6
68.在第一中间台面5和第一离子注入层6的上表面进行残留元素的清洗，采用ar作为刻蚀气体去除表面残留的碳和氧元素，为下一次外延工艺提供优异的材料表面形貌；
69.步骤5：外延生长第一隧道结7
70.采用te掺杂浓度为3x10
19
cm-3
的gaas材料在第一中间台面5和第一离子注入层6的上表面进行外延生长，得到厚度为14nm的第一隧道结7，第一隧道结7为n型gaas结构，外延生长方法为常规方法；
71.步骤6：外延生长第二量子阱9、第二相位调节层、第二中间平台10、第二离子注入层11以及第二隧道结12
72.采用algaas材料在第一隧道结7上表面外延生长得到厚度为500nm的第一渐变过渡层8，然后按照步骤2至步骤4的方法，依次获得第二量子阱9、第二相位调节层、第二中间平台10、第二离子注入层11以及第二隧道结12；
73.步骤7：外延生长第三量子阱14、第三相位调节层、第三中间平台15以及第三离子注入层16
74.采用algaas材料在第二隧道结12上表面外延生长得到厚度为500nm的第二渐变过渡层13，然后按照步骤2至步骤4的方法，依次获得第三量子阱14、第三相位调节层、第三中间平台15以及第三离子注入层16；
75.步骤8：外延生长p型dbr结构17
76.采用质量分数为90％的al、10％的ga与质量分数为10％的al、90％的ga在第三离子注入层16的上表面交替生长23对得到p型dbr结构17，每一层质量分数为90％的al、10％的ga厚度为20nm，每一层质量分数为10％的al、90％的ga的厚度为50nm，获得由非氧化型隧道结串联多量子阱结构的vcsels晶圆材料；
77.步骤9：制备欧姆接触电极，进行晶圆解理
78.对得到的vcsels晶圆材料进行欧姆接触电极制备，采用14：9：40配比的ti、pt与au
制得p型环形金属电极18，采用48：1：1配比的au、ni与au制得n型环形金属电极19，最后根据需要进行晶圆解理，获得非氧化型隧道结串联多量子阱结构的vcsels单元器件的正六边形阵列集成的非氧化型隧道结串联多量子阱结构的vcsels器件。非氧化型隧道结串联多量子阱结构vcsels器件出光窗口20的孔径为2μm，相邻p型环形金属电极18的间距为10μm，大大提高了vcsels二维阵列集成的器件数量。
79.图2为本发明制备的非氧化型隧道结串联多量子阱结构vcsels单元器件的结构示意图，每个非氧化型隧道结串联多量子阱结构的vcsels单元器件均包括一个p型环形金属电极18、一个出光窗口20、一个第一中间台面5、一个第二中间平台10以及一个第三中间平台15，每个非氧化型隧道结串联多量子阱结构的vcsels单元器件的出光窗口20、第一中间台面5、第二中间平台10以及第三中间平台15同轴分布，且尺寸均相同。
80.如图3、图4所示，多个非氧化型隧道结串联多量子阱结构vcsels单元器件的正六边形二维阵列构成最终制备的非氧化型隧道结串联多量子阱结构vcsels器件，图3为制备的非氧化型隧道结串联多量子阱结构vcsels器件主视图，图4为制备的非氧化型隧道结串联多量子阱结构vcsels器件的俯视图，从图4可以看出，p型环形金属电极18呈正六边形阵列分布。
81.通过对本发明制备的非氧化型隧道结串联多量子阱结构vcsels器件进行测试发现，本发明采用第一隧道结7同时串联第一量子阱4和第二量子阱9，第二隧道结12同时串联第二量子阱9和第三量子阱14的方式，可以实现电子-空穴对在有源区中发生多次辐射复合，产生多个光子，量子效率大大提高，在注入较少电流的情况下发出较强的输出光功率，突破了传统垂直腔面发射激光器量子效率小于1的理论极限，实现了输出光功率的成倍增加。本发明制备的非氧化型隧道结串联多量子阱结构vcsels器件由第一量子阱4、第二量子阱9和第三量子阱14多个量子阱发光区组成，这些量子阱发光区共用一对dbr结构提供光反馈，dbr为分布式布拉格反射镜，在相同注入电流下，vcsels器件的输出光功率、斜率效率、电光转化效率随着量子阱个数的增加大幅度提高，这种新型的器件结构尤其适合工作在脉冲条件下，是新一代3d感知和激光雷达等应用领域的新型光源。
82.以上公开的仅为本发明的具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
技术特征：1.一种非氧化型隧道结串联多量子阱结构vcsels器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在n型gaas衬底(1)上外延生长n型gaas缓冲层(2)，然后在n型gaas缓冲层(2)的上表面外延生长n型dbr结构(3)；步骤2：在n型dbr结构(3)上表面外延生长第一量子阱(4)，在第一量子阱(4)的上表面再外延生长第一相位调节层；所述第一量子阱(4)包括势阱(401)和势垒(402)；对第一相位调节层进行台面光刻工艺处理，形成第一中间台面(5)；步骤3：在第一量子阱(4)的上表面注入离子，对第一中间台面(5)以外的区域进行材料改性，控制退火温度进行退火，得到第一离子注入层(6)；步骤4：在第一中间台面(5)和第一离子注入层(6)的上表面进行外延生长，得到第一隧道结(7)；步骤5：在第一隧道结(7)上表面外延生长第一渐变过渡层(8)，然后按照步骤2至步骤4的方法，依次获得第二量子阱(9)、第二相位调节层、第二中间平台(10)、第二离子注入层(11)以及第二隧道结(12)；步骤6：在第二隧道结(12)上表面外延生长第二渐变过渡层(13)，然后按照步骤2至步骤4的方法，依次获得第三量子阱(14)、第三相位调节层、第三中间平台(15)以及第三离子注入层(16)；步骤7：在第三离子注入层(16)的上表面外延生长p型dbr结构(17)，获得非氧化型隧道结串联多量子阱结构的vcsels晶圆材料；步骤8：对得到的vcsels晶圆材料进行欧姆接触电极制备，分别制得p型环形金属电极(18)和n型环形金属电极(19)，然后再进行晶圆解理，获得非氧化型隧道结串联多量子阱结构的vcsels器件。2.根据权利要求1所述的非氧化型隧道结串联多量子阱结构vcsels器件的制备方法，其特征在于：步骤4中，在第一中间台面(5)和第一离子注入层(6)的上表面进行外延生长之前，还需对第一中间台面(5)和第一离子注入层(6)进行表面残留元素的清洗，采用ar作为刻蚀气体去除表面残留元素。3.根据权利要求2所述的非氧化型隧道结串联多量子阱结构vcsels器件的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述n型gaas缓冲层(2)中掺杂si，掺杂浓度1.9x10
18
～2.1x10
18
cm-3
，厚度为450～550nm；所述n型dbr结构(3)由质量分数为80％～90％的al、10％～20％的ga与质量分数为10％～20％的al、80％～90％的ga交替生长而成，交替生长38对，每一层质量分数80％～90％的al、10％～20％的ga的厚度为19～21nm，每一层质量分数10％～20％的al、80％～90％的ga的厚度为48～52nm；步骤8中，制得的非氧化型隧道结串联多量子阱结构的vcsels器件表面p型环形金属电极(18)呈阵列分布，所述p型环形金属电极(18)中部为出光窗口(20)，所述出光窗口(20)与第一中间台面(5)、第二中间平台(10)以及第三中间平台(15)共轴分布，且尺寸均相同。4.根据权利要求3所述的非氧化型隧道结串联多量子阱结构vcsels器件的制备方法，
其特征在于：步骤2中，所述势阱(401)的组分及质量分数为：in 8％～9％、ga 91％～92％；所述势垒(402)的组分及质量分数为：al 20％～30％、ga 70％～80％；所述n型dbr结构的厚度为7～8nm；对第一相位调节层进行台面光刻工艺处理具体为：利用光刻胶保护第一相位调节层的中间部位，采用刻蚀技术对第一相位调节层进行刻蚀，形成第一中间台面(5)，所述第一中间台面(5)的高度为10～20nm。5.根据权利要求4所述的非氧化型隧道结串联多量子阱结构vcsels器件的制备方法，其特征在于：步骤3中，在第一量子阱(4)的上表面注入离子，注入的离子为氧、铝或者硅，注入剂量为1x10
13
～1x10
16 ions/cm2，注入能量为35～400kev；所述退火温度为100-800℃。6.根据权利要求5所述的非氧化型隧道结串联多量子阱结构vcsels器件的制备方法，其特征在于：步骤4中，所述第一隧道结(7)为te掺杂的n型gaas结构，厚度为13～15nm，te的掺杂浓度为2.8x10
19
～3.2x10
19
cm-3
。7.根据权利要求3-6任一所述的非氧化型隧道结串联多量子阱结构vcsels器件的制备方法，其特征在于：步骤5、步骤6中，所述第一渐变过渡层(8)、第二渐变过渡层(13)厚度均为450～550nm、组成为algaas材料。8.根据权利要求7所述的非氧化型隧道结串联多量子阱结构vcsels器件的制备方法，其特征在于：步骤7中，所述p型dbr结构(17)由质量分数为80％～90％的al、10％～20％的ga与质量分数为10％～20％的al、80％～90％的ga交替生长而成，交替生长23对，每一层质量分数80％～90％的al、10％～20％的ga的厚度为19～21nm，每一层质量分数10％～20％的al、80％～90％的ga的厚度为48～52nm。9.根据权利要求8所述的非氧化型隧道结串联多量子阱结构vcsels器件的制备方法，其特征在于：步骤8中，所述p型环形金属电极(18)为ti、pt与au的合金，ti、pt与au的配比为14：9：40；所述n型环形金属电极(19)为au、ni与au的合金，au、ni与au的配比为48：1：1。10.根据权利要求9所述的非氧化型隧道结串联多量子阱结构vcsels器件的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述n型gaas缓冲层(2)中si掺杂浓度2x10
18
cm-3
，厚度为500nm；所述n型dbr结构(3)中由质量分数为90％的al、10％的ga与质量分数为10％的al、90％的ga交替生长而成，每一层质量分数为90％的al、10％的ga厚度为20nm，每一层质量分数为10％的al、90％的ga厚度为50nm；步骤2中，所述势阱(401)的组分及质量分数为：in 8.5％、ga 91.5％；所述势垒(402)的组分及质量分数为：al 25％、ga 75％；所述第一量子阱(4)的厚度为7.5nm；
所述第一中间台面(5)的高度为15nm；步骤3中，注入的离子为氧，注入的剂量为1x10
14
ions/cm2，注入能量为100kev；所述退火温度为300℃；步骤4中，所述第一隧道结(7)厚度为14nm，te掺杂浓度3x10
19
cm-3
；步骤5、步骤6中，第一渐变过渡层(8)、第二渐变过渡层(13)厚度均为500nm；步骤7中，p型dbr结构(17)由质量分数为90％的al、10％的ga与质量分数为10％的al、90％的ga交替生长而成，每一层质量分数为90％的al、10％的ga厚度为20nm，每一层质量分数为10％的al、90％的ga的厚度为50nm；步骤8中，制备的非氧化型隧道结串联多量子阱结构的vcsels器件表面p型环形金属电极(18)呈正六边形阵列分布。
技术总结本发明涉及VCSELs器件的制备方法，具体涉及一种非氧化型隧道结串联多量子阱结构VCSELs器件的制备方法，解决了采用现有技术制备的VCSELs器件存在光功率密度和电光效率低、出光孔径大、调制速率、不能高密度集成、亮度低的技术问题；提供了一种非氧化型隧道结串联多量子阱结构的VCSELs器件的制备方法，包括外延生长N型DBR结构-外延生长第一量子阱、第一相位调节层，形成第一中间台面-制备第一离子注入层-外延生长第一隧道结-外延生长第二量子阱、第二相位调节层、第二中间平台、第二离子注入层以及第二隧道结-外延生长第三量子阱、第三相位调节层、第三中间平台以及第三离子注入层-外延生长P型DBR结构-制备欧姆接触电极，进行晶圆解理步骤。行晶圆解理步骤。行晶圆解理步骤。
技术研发人员：王贞福 李特
受保护的技术使用者：中国科学院西安光学精密机械研究所
技术研发日：2022.07.07
技术公布日：2022/11/1
