[发明专利]GaAs衬底的分布布拉格反射镜的制备方法

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：提供GaAs衬底；依次在所述衬底上交替生长第一折射率层、第一应变补偿层、第二折射率层以及所述第一应变补偿层；其中，所述第一应变补偿层的应变类型与所述第一折射率层以及所述第二折射率层的应变类型相反。本发明采用应力补偿的方式消除因晶格失配产生的应力，实现无应变DBR的生长，避免出现晶片翘曲的问题。

技术领域

本发明涉及半导体激光器技术领域，具体涉及GaAs衬底的分布布拉格反射镜的制备方法。

背景技术

垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laster，简称为VCSEL)具有高调制速率，圆形光斑易于和光纤耦合，在光纤传输中损耗较低，同时在高温度下稳定性高，还有具有低功耗、易于二维集成、工艺成熟可靠、易于与其他的光电器件集成等优势。随着如今社会对建立高带宽、低功耗的数据通信的需求日益提高，使得VCSEL的运用越来越广泛。

VSCEL的谐振腔由两个分布布拉格反射镜(Distributed Bragg Reflector，简称为DBR)组成。DBR是由高低不同折射率的材料交替排列组成的周期结构，每层材料的光学厚度为中心反射波长的1/4。常见的GaAs基VCSEL的DBR一般采用大于GaAs晶格常数的AlGaAs制备，因此在生长大尺寸VSCEL晶片时，会不同程度的发生晶片翘曲的现象。

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的由于AlGaAs晶格常数比GaAs略大所导致的大尺寸外延片容易产生晶片翘曲的缺陷，从而提供分布布拉格反射镜的制备方法及垂直腔面发射激光器。

本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种分布布拉格反射镜的制备方法，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、第一应变补偿层、第二折射率层以及所述第一应变补偿层；其中，所述第一应变补偿层的应变类型与所述第一折射率层以及所述第二折射率层的应变类型相反。

优选地，所述第一应变补偿层的材料为Al_xGa_1-xAs_yP_1-y。

优选地，所述x的取值范围为0<x<1，y的取值范围为0.7<y<1；从所述第一折射率层向所述第二折射率层的方向上，所述x线性变大，所述y线性变小。

优选地，所述第一应变补偿层的厚度范围为5nm至80nm。

优选地，还包括：

在最外侧所述第一应变补偿层远离所述衬底的表面上生长第二应变补偿层；其中，所述第二应变补偿层用于抵消所述所有所述第一折射率层、所述第二折射率层和所述第一应变补偿层的残余应力。

优选地，所述第二应力补偿层的材料为Al_mGa_nIn_1-m-nAs_pP_1-p。

优选地，所述m的范围为：0<m<1；所述n的范围为：0<n<1；所述p的范围为：0.95<p<1。

优选地，所述第一折射率层的材料为Al_aGa_1-aAs，所述第二折射率层的材料为Al_bGa_1-bAs，其中，所述a的范围为：0<a<1；所述b的范围为：0<b<1；且a不等于b。

优选地，还包括：