[发明专利]制备分布布拉格反射镜的方法及垂直腔面发射激光器

说明书

本发明涉及半导体激光器技术领域，具体公开一种分布布拉格反射镜的制备方法及垂直腔面发射激光器，其中，方法包括：GaAs衬底；依次在所述衬底上交替生长第一折射率层以及第二折射率层；其中，所述第一折射率层的晶格常数大于或小于所述衬底的晶格常数，且所述第二折射率层的晶格常数小于或大于所述衬底的晶格常数。本发明通过调整折射率层的材质使得位于衬底的晶格常数位于两层折射率层的晶格常数之间，使得生长在衬底上的第一折射率层以及第二折射率层所受的应变类型不同，因此可以采用应变补偿的方式消除因晶格失配产生的应力，实现无应变分布布拉格反射镜的生长，避免大尺寸外延片翘曲的问题。

技术领域

本发明涉及半导体激光器技术领域，具体涉及一种制备分布布拉格反射镜的方法及垂直腔面发射激光器。

背景技术

相较于传统的边发射激光器，垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity SurfaceEmitting Laster，简称为VCSEL)具有成本低，阈值电流高，调制频率高远场发散角较小，发射光束为圆形，易于和光纤进行耦合，且在很宽的温度范围和电流范围内均以单纵模工作，易于实现大规模阵列及光电集成等诸多优点。在激光显示、激光测距、激光雷达、高密度存储、海底光通讯以及生物分析等方面具有广泛的应用。

由于VCSEL的谐振腔较短，因此需要较强的光能反馈，使有源区对激射模式提供较大的光增益效率。一般采用由两种不同折射率的材料以1/4波长的厚度交替排列组成的分布布拉格反射镜(Distributed Bragg Reflector，简称为DBR)构成VCSEL的谐振腔。目前GaAs基VCSEL的DBR一般采用AlGaAs制备，由于AlGaAs晶格常数大于GaAs，因此将现有的DBR制备方法应用于大尺寸VSCEL中时，容易产生较大的内应力，从而造成晶片翘曲。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中大尺寸VCSEL的晶片翘曲的缺陷，从而提供制备分布布拉格反射镜的方法及垂直腔面发射激光器。

为此，本发明采用了如下技术方案。

本发明提供一种制备分布布拉格反射镜的方法，其特征在于，包括：

提供GaAs衬底；

依次在所述衬底上交替生长第一折射率层以及第二折射率层；其中，所述第一折射率层的晶格常数小于所述衬底的晶格常数，且所述第二折射率层的晶格常数大于所述衬底的晶格常数。

优选地，所述第一折射率层的材料为Al_xGa_1-xAs_yP_1-y。

优选地，所述对应的x范围为x＝0或x＝1,所述对应的的y的范围为0.95<＝y<1。

优选地，所述第二折射率层的材料为Al_zGa_1-zAs。

优选地，所述z的范围为：0.7<＝z<1或0<z<＝0.65。

优选地，所述依次在所述衬底上交替生长第一折射率层以及第二折射率层的步骤之前，还包括：

在所述衬底上生长缓冲层的步骤；其中，所述缓冲层的材料为GaAs。

本发明还提供一种垂直腔面发射激光器，包括：

GaAs衬底；

形成在所述衬底上的分布布拉格反射镜；其中，所述分布布拉格反射镜是根据上述制备方法制备的。

本发明技术方案，具有如下优点：