[发明专利]非氧化工艺微米柱阵列大功率VCSEL结构及其制备方法

权利要求书

1.一种非氧化工艺微米柱阵列大功率VCSEL结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，制作外延片；

S2，在所述外延片上制备SiO₂掩膜，并对其进行刻蚀得到具有若干微米柱的基材，刻蚀完成后继续将顶端残留SiO₂掩膜刻蚀干净；

S3，于所述基材的表面继续生长SiO₂掩膜，作为微米柱的基材的钝化保护层；

S4，在具有钝化保护层的所述基材上旋涂BCB，并进行BCB光刻、显影以及固化，使所述BCB作为所述基材的相邻的所述微米柱之间的间隙中的填充材料；

S5，接着制备电极，以完成VCSEL结构的制备。

2.如权利要求1所述的非氧化工艺微米柱阵列大功率VCSEL结构的制备方法，其特征在于：在所述S1步骤中，在GaAs衬底上生长N型GaAs缓冲层、N型布拉格反射镜层、量子阱、P型布拉格反射镜层以及高掺杂P型GaAs接触层作为外延片。

3.如权利要求1所述的非氧化工艺微米柱阵列大功率VCSEL结构的制备方法，其特征在于：所述外延片中不含高铝组分氧化层。

4.如权利要求1所述的非氧化工艺微米柱阵列大功率VCSEL结构的制备方法，其特征在于：在所述S2步骤和所述S3步骤之间，对所述基材进行酸洗，并在酸洗完成后在高纯N₂氛围下退火。

5.如权利要求1所述的非氧化工艺微米柱阵列大功率VCSEL结构的制备方法，其特征在于，在所述S5步骤中，制备所述电极的方法具体为：

S50，刻蚀各所述微米柱顶面的残留BCB以及所述S3步骤中的SiO₂掩膜，暴露出接触层；

S51，在所述基材表面溅射ITO作为透明导电电极，溅射完成后进行ITO退火，使ITO与接触层形成欧姆接触，同时增加ITO透光率；

S52，接着在溅射ITO并处理后的所述基材表面继续生长SiO₂掩膜，作为ITO保护层，同时与ITO共同构成增透膜，并在生长完后将SiO₂掩膜刻蚀干净制作P型电极触窗口，并蒸镀P型电极；

S53，接着蒸镀N型电极。

6.如权利要求5所述的非氧化工艺微米柱阵列大功率VCSEL结构的制备方法，其特征在于：蒸镀N电极前，将芯片减薄至100～120μm后进行抛光。

7.如权利要求5所述的非氧化工艺微米柱阵列大功率VCSEL结构的制备方法，其特征在于：采用RIE设备刻蚀残留BCB以及芯片发光区域外围的SiO₂掩膜。

8.如权利要求1所述的非氧化工艺微米柱阵列大功率VCSEL结构的制备方法，其特征在于：在电极制备完成后使用RTP对整个器件进行快速退火。

9.如权利要求1所述的非氧化工艺微米柱阵列大功率VCSEL结构的制备方法，其特征在于：在所述S2步骤中，采用ICP进行刻蚀。

10.一种非氧化工艺微米柱阵列大功率VCSEL结构，包括本体，其特征在于：所述本体具有若干微米柱，相邻的微米柱之间的间隙中填充有BCB。