[实用新型]一种防过刻的垂直腔面激光器芯片结构

说明书

本实用新型属于芯片制造技术领域，具体提供了一种防过刻的垂直腔面激光器芯片结构，包括衬底，所述衬底上依次层叠有缓冲层、N型DBR层、多量子阱层、P型DBR层、Al_xGaAs层及帽层，所述Al_xGaAs层及帽层还设有刻蚀停止层，所述刻蚀停止层包括含砷(As)或者含磷(P)系列或者两者的组合物。该结构在制造过程里，在刻蚀过程中不会出现将P型DBR刻蚀掉一部分的情况，因此当器件处于工作状态时也就不会出现当工作电流较大时载流子会因为浓度过大出现载流子分布不均匀，从而从根本上提高了器件结构性能可靠性，提升了产品使用寿命。

技术领域

本实用新型属于芯片制造技术领域，具体涉及一种防过刻的垂直腔面激光器芯片结构。

背景技术

垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser，VCSEL)，一般是在衬底上依次主要沉积缓冲层、N型DBR、多量子阱层、P型DBR层、Al_xGaAs以及帽层。在帽层和P型DBR层之间沉积的Al_xGaAs层是一层非常薄的外延层，不到100nm。而P型DBR层的主要材料也是Al_yGaAs，两层材料中x值和y值差异不大，这样就会在刻蚀过程中出现将P型DBR刻蚀掉一部分的情况，当器件处于工作状态时会出现当工作电流较大时载流子会因为浓度过大出现载流子分布不均匀，最终的结果会造成器件性能不良可靠性异常。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种防止刻蚀过度的垂直腔面激光器芯片结构，解决了上述背景技术里的问题。

为此，本实用新型提供了一种防过刻的垂直腔面激光器芯片结构，包括衬底，所述衬底上依次层叠有缓冲层、N型DBR层、多量子阱层、P型DBR层、Al_xGaAs层及帽层，所述Al_xGaAs层及帽层还设有刻蚀停止层，所述刻蚀停止层包括含砷(As)或者含磷(P)系列或者两者的组合物。

优选地，所述刻蚀停止层的材料是Al_xGaAs，其中Al_xGaAs中x的范围是0.3～1.0。

优选地，所述Al_xGaAs层与刻蚀停止层之间的厚度选择比为1：2～1：10。

优选地，所述刻蚀停止层所采用的湿法刻蚀的溶液为磷酸(H₃PO₄)与双氧水(H₂O₂)、盐酸(HCl)、硫酸(H₂SO₄)、氢氟酸(HF)及柠檬酸的混合液。

优选地，所述刻蚀停止层所采用的湿法刻蚀的溶液为不同浓度的氨水(NH₄OH)和双氧水(H₂O₂)的混合溶液。

优选地，所述刻蚀停止层的材料为铟镓磷(InGaP)、铝铟磷(AlInP)、铝铟镓磷(AlInGaP)中的一种或几种的组合物。

优选地，所述刻蚀停止层所采用的湿法刻蚀的溶液为磷酸(H₃PO₄)与双氧水(H₂O₂)、盐酸(HCl)和碘酸钾(KIO₃)、硫酸(H₂SO₄)、氢氟酸(HF)或柠檬酸的混合液。

优选地，所述刻蚀停止层生长的厚度为50～200nm。

优选地，所述刻蚀停止层的压应变相对于GaAs的范围是±1000ppm。

优选地，所述刻蚀停止层为含As和含P系列的上、下两层组合：

所述上、下两层的总厚度为50～200nm，上、下两层厚度比的范围为0～1，上、下两层压应变相对于GaAs的范围是±1000ppm。