[发明专利]一种垂直腔面发射激光器芯片及制作方法

权利要求书

1.一种垂直腔面发射激光器芯片，其特征在于，包括在第二衬底上依次层叠的非出光面反射镜、第二包层、量子阱层或量子点层、第一包层、电流限制层、出光面反射镜和欧姆接触层；其中：

所述非出光面反射镜包括第二衬底上依次层叠的金属反射镜层和第二多层材料膜反射镜层；所述出光面反射镜包括在所述电流限制层上层叠的第一多层材料膜反射镜层；且所述第二多层材料膜反射镜层的对数少于所述第一多层材料膜反射镜层的对数，所述第二多层材料膜反射镜层的反射率低于所述第一多层材料膜反射镜层的反射率；所述第二衬底上背离所述金属反射镜层的一侧还设有第二电极；所述欧姆接触层上还设有第一电极；

所述电流限制层包括Al₂O₃材料层区域以及位于Al₂O₃材料层区域中央的AlGaAs材料层区域或InAlGaAs材料层区域。

2.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器芯片，其特征在于，所述第一多层材料膜反射镜层和所述第二多层材料膜反射镜层的多层材料为介质膜或半导体材料膜。

3.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器芯片，其特征在于，所述量子阱或量子点层材料为AlGaAs、GaAs、GaN、InGaN、InGaAs、InGaAsP、InGaAsN或InGaAlAs。

4.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器芯片，其特征在于，所述金属反射镜层为高反射率金属材料，所述高反射率金属材料包括Au、Al和Ag，以及Au、Al和Ag的合金材料。

5.一种垂直腔面发射激光器芯片制作方法，其特征在于，包括：

在第一衬底上依次生长欧姆接触层、出光面反射镜、电流限制层、第一包层、量子阱层或量子点层、第二包层和非出光面反射镜；其中，所述非出光面反射镜包括第二包层上依次层叠的第二多层材料膜反射镜层和金属反射镜层；所述电流限制层包括Al₂O₃材料层区域以及位于Al₂O₃材料层区域中央的AlGaAs材料层区域或InAlGaAs材料层区域；所述出光面反射镜包括在所述欧姆接触层上层叠的第一多层材料膜反射镜层；且所述第二多层材料膜反射镜层的对数少于所述第一多层材料膜反射镜层的对数，所述第二多层材料膜反射镜层的反射率低于所述第一多层材料膜反射镜层的反射率；

将所述金属反射镜层键合至第二衬底上，去除所述第一衬底；刻蚀所述欧姆接触层、第一多层材料膜反射镜层、电流限制层、第一包层、量子阱层或量子点层、第二包层，以曝露出所述第二多层材料膜反射镜层；

在所述欧姆接触层背离所述第一多层材料膜反射镜层的一侧形成第一电极，在所述第二衬底背离所述金属反射镜层一侧形成第二电极。

6.根据权利要求5所述的垂直腔面发射激光器芯片制作方法，其特征在于，所述电流限制层为Al组份大于90％的AlGaAs材料层或InAlGaAs材料层四周通过湿法氧化工艺转变为Al₂O₃材料层区域制得，并使Al₂O₃材料层区域围住的AlGaAs材料层或InAlGaAs材料层不氧化；形成2～15μm直径的AlGaAs材料层区域或InAlGaAs材料层区域，作为电流限制层的电流通过窗口。

7.根据权利要求5所述的垂直腔面发射激光器芯片制作方法，其特征在于，所述量子阱或量子点层材料为AlGaAs、GaAs、GaN、InGaN、InGaAs、InGaAsP、InGaAsN或InGaAlAs。