[发明专利]一种高折射率对比DBR的倒装VCSEL结构及其工艺方法

权利要求书

1.一种高折射率对比DBR的倒装VCSEL结构，其特征在于，从上至下依次包括：

第一DBR区、有源区、第二DBR区和散热衬底；其中，在所述第二DBR区内，高铝含量Al_xGa_1-xAs其中的x由有源区到表面逐渐递减，堆叠结构由Al₂O₃/Al_yGa_1-yAs组成并且其中的y由有源区到表面逐渐递增，所述堆叠结构上下两侧有Al₂O₃层，所述堆叠结构外填充有欧姆金属，在所述有源区的下方最临近所述有源区的至少一层中Al％组分Al_zGa_1-zAs形成电流孔径，且层间以Al_yGa_1-yAs作为间隔层，作为器件串联电阻及光型的调整手段，其中xzy。

2.根据权利要求1所述的一种高折射率对比DBR的倒装VCSEL结构，其特征在于，所述电流孔径的直径小于所述堆叠结构的直径。

3.根据权利要求1所述的一种高折射率对比DBR的倒装VCSEL结构，其特征在于，所述第一DBR区为p-DBR，所述p-DBR上设有p电极；所述第二DBR区为n-DBR，所述n-DBR连接n电极。

4.根据权利要求1所述的一种高折射率对比DBR的倒装VCSEL结构，其特征在于，所述散热衬底包括金属衬底或高杂质掺杂Si衬底。

5.根据权利要求1所述的一种高折射率对比DBR的倒装VCSEL结构，其特征在于，所述散热衬底包括Mo、Si、Cu、CuW中的一种或多种。

6.一种高折射率对比DBR的倒装VCSEL结构的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：

将第二DBR区的主要DBR Al_xGa_1-xAs/Al_yGa_1-yAs(xy，0≤y1)中高Al％组分Al_xGa_1-xAs的部分进行完全氧化，使其转变成Al₂O₃，在所需的光学路径上形成Al₂O₃/Al_yGa_1-yAs DBR堆叠结构，并以结构中最临近有源区的至少一层中Al％组分Al_zGa_1-zAs形成电流孔径，且层间以Al_yGa_1-yAs作为间隔层，并通过控制其氧化速率控制电流孔径的大小，其中Al％组分满足xzy；

将外围部分完全氧化所形成的Al₂O₃以化学刻蚀方式去除，保留光学路径的Al₂O₃/Al_yGa_1-yAs DBR堆叠结构；

去除外围部分的Al₂O₃所形成的空间以原子层沉积、溅镀、蒸镀及电镀中的一种或多种组合方式填充欧姆金属，以形成低电阻的电学导通路径。

7.根据权利要求6所述的一种高折射率对比DBR的倒装VCSEL结构的工艺方法，其特征在于，还包括：外延结构成长，从下至上依次形成GaAs衬底、第一DBR区、有源区、第二DBR区；平台刻蚀，即刻蚀第二DBR区形成一次刻蚀平台；第一电极制作，在一次刻蚀平台上形成第一电极。

8.根据权利要求6所述的一种高折射率对比DBR的倒装VCSEL结构的工艺方法，其特征在于，还包括散热衬底键合，即在第二DBR区远离有源区的一端键合散热衬底。

9.根据权利要求8所述的一种高折射率对比DBR的倒装VCSEL结构的工艺方法，其特征在于，所述散热衬底包括Mo、Si、Cu、CuW中的一种或多种。

10.根据权利要求6所述的一种高折射率对比DBR的倒装VCSEL结构的工艺方法，其特征在于，还包括GaAs衬底去除、第二电极制作、钝化保护/衬底切割、第二电极电镀连接。