[实用新型]一种长波长垂直腔面发射激光器

说明书

本实用新型公开了一种长波长垂直腔面发射激光器，在有源层背向n型衬底一侧表面设置有环形本征层，在环形本征层内侧设置有p型重掺杂层以及位于p型重掺杂层背向n型衬底一侧表面的n型重掺杂层以构成掩埋隧道结结构。通过p型重掺杂层和n型重掺杂层形成隧穿导通区，并且由于环形本征层的电导率极低，使得电流只会从环形本征层中心通过隧穿导通区通过，通过控制环形本征层中心的图形，可以形成有效的电流限制；同时通过对环形本征层厚度的控制，可以实现在环形本征层覆盖区域的光限制，从而使得长波长垂直腔面发射激光器中电流以及光线更加集中，以提高长波长垂直腔面发射激光器的性能。

技术领域

本实用新型涉及激光器技术领域，特别是涉及一种长波长垂直腔面发射激光器。

背景技术

长波长垂直腔面发射激光器(VCSEL)可以从表面发射1.3-1.8um波段激光，相比于边发射激光器具有低阈值、低功耗、易集成等优点。可应用于长距(>80km)高速光通信、光互连、气体检测、激光雷达等领域，随着信息化、智能化、绿色化社会的不断发展，未来长波长垂直腔面发射激光器具有极大的应用前景。

传统的长波长垂直腔面发射激光器(VCSEL)制备技术只能基于磷化铟 (InP)材料体系，面临P型InP层电阻较大、发热严重并且价带内带间吸收 (IvBA)严重等问题，很难形成有效的光电限制。因此，找到一种新型的光电限制结构以提高长波长垂直腔面发射激光器的性能是本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种长波长垂直腔面发射激光器，可以提高长波长垂直腔面发射激光器的性能。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种长波长垂直腔面发射激光器，包括：

n型衬底；

位于所述n型衬底表面的n型DBR反射镜；

位于所述n型DBR反射镜背向所述n型衬底一侧表面的有源层；

位于所述有源层背向所述n型衬底一侧表面的环形本征层；

至少位于所述环形本征层内侧的p型重掺杂层以及至少位于所述环形本征层内侧的n型重掺杂层；所述p型重掺杂层至少覆盖所述有源层位于所述环形本征层内侧区域表面，所述n型重掺杂层位于所述p型重掺杂层背向所述n型衬底一侧表面；

位于所述环形本征层背向所述n型衬底一侧的n型导电层；所述n型导电层覆盖所述n型重掺杂层；

位于所述n型导电层背向所述n型衬底一侧表面的p型DBR反射镜；所述p型DBR反射镜与所述环形本征层内侧区域相互对应；

与所述n型导电层电连接的p面电极，以及与所述n型衬底电连接的n 面电极。

可选的，所述环形本征层的内侧呈圆柱形；所述p型DBR反射镜呈圆柱形。

可选的，所述p型重掺杂层为碳掺杂重掺杂层；所述n型重掺杂层为锌掺杂重掺杂层。

可选的，所述p型重掺杂层厚度的取值范围为8nm至15nm，包括端点值；所述n型重掺杂层厚度的取值范围为15nm至30nm，包括端点值。

可选的，所述p面电极位于所述n型导电层背向所述n型衬底一侧表面，所述n面电极位于所述n型衬底背向所述n型DBR反射镜一侧表面。

可选的，所述环形本征层的厚度等于四分之一激光器激射波长除以所述环形本征层的折射率；所述p型重掺杂层和所述n型重掺杂层均仅位于所述环形本征层内侧。

可选的，所述环形本征层的厚度等于二分之一激光器驻波波长；所述p 型重掺杂层还覆盖所述环形本征层背向所述n型衬底一侧表面。