[发明专利]一种红光VCSEL芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种红光VCSEL芯片，其特征在于，包括衬底，缓冲层、底部反射层、有源层、氧化限制层、顶部反射层和钝化层；

所述底部反射层包括第一BOTTOM DBR层和第二BOTTOM DBR层，所述第一BOTTOM DBR层包括重叠生长的多对第一复合层，所述第一复合层包括Al_xGa_(1-x)As层和Al₂O₃层，第二BOTTOM DBR层包括重叠生长的多对第二复合层，所述第二复合层包括Al_xGa_(1-x)As层和Al_yGa_(1-y)As层，

所述顶部反射层包括第一TOP DBR层和第二TOP DBR层，所述第一TOP DBR层包括重叠生长的多对第三复合层，所述第三复合层包括Al_xGa_(1-x)As层和Al_yGa_(1-y)As层，第二TOP DBR层包括重叠生长的多对第四复合层，所述第四复合层包括Al₂O₃层和Al_xGa_(1-x)As层。

2.根据权利要求1所述的一种红光VCSEL芯片，其特征在于，所述x的取值范围为0.4-0.6，所述y的取值范围为0.7-0.9。

3.根据权利要求2所述的一种红光VCSEL芯片，其特征在于，所述第一复合层的对数为5-10对，第二复合层、第三复合层的对数均为5-15对，第四复合层的对数为2-6对。

4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的一种红光VCSEL芯片，其特征在于，所述钝化层、顶部反射层、氧化限制层、有源层、第二BOTTOM DBR层的一侧向下刻蚀至第二BOTTOMDBR层，将第二BOTTOM DBR层刻蚀掉1-3层第二复合层形成第一台面，所述钝化层、第二TOPDBR层的另一侧向下刻蚀至第一TOP DBR层表面形成第二台面，所述第一台面上覆盖有保护层，保护层的一侧延伸至钝化层并覆盖钝化层，所述第二台面上也覆盖有保护层，所述保护层将钝化层和第二TOP DBR层完全覆盖，所述保护层上于第一台面对应的位置刻蚀有n型电极接触孔，所述n型电极接触孔内沉积有金属作为n型电极，所述保护层上于第二台面对应的位置刻蚀有p型电极接触孔，所述p型电极接触孔内沉积有金属作为p型电极。

5.根据权利要求4所述的一种红光VCSEL芯片，其特征在于，所述有源层包括InGaP/InAlGaP量子阱结构，周期数3-6个。

6.一种红光VCSEL芯片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

S1：在砷化镓衬底表面依次重叠生长缓冲层、周期交替排列的Al_xGa_(1-x)As层和AlAs层、第二BOTTOM DBR层、有源层、氧化限制层、第一TOP DBR层、周期交替排列的Al_xGa_(1-x)As层和AlAs层、钝化层，得到外延片；

S2：将外延片向下进行干刻刻蚀至缓冲层表面；

S3：利用高温氧化炉对S2步骤的外延片通过湿氮氧化法进行横向氧化，形成氧化限制层，同时将AlAs层中AlAs全部氧化为Al₂O₃，形成第一BOTTOM DBR层和第二TOP DBR层；

S4：对经过S3氧化处理的外延片进行刻蚀，得到第一台面和第二台面；

S5：使用等离子体增强化学气相沉积，在刻蚀后的外延片上表面沉积SiNx、Si0x或者SiOxNy得到保护层；

S6：在保护层上于第一台面对应的位置刻蚀出n型电极接触孔，于第二台面对应的位置刻蚀出p型电极接触孔；

S7：在n型电极接触孔、p型电极接触孔内沉积金属，形成n型电极和p型电极。

7.根据权利要求6所述的一种红光VCSEL芯片的制备方法，其特征在于，所述钝化层的材料为InGaP，厚度为10-30nm。

8.根据权利要求7所述的一种红光VCSEL芯片的制备方法，其特征在于，所述n型电极、p型电极的材料包括但不限于Ti、Au、Cu、Ni、Mo中的任意一种。