[发明专利]垂直腔面发射激光二极管及其制造方法和相关装置

权利要求书

1、一种垂直腔面发射激光二极管，该垂直腔面发射激光二极管包括：

在基板上的第一导电型的第一半导体镜面层、在该第一半导体镜面层上的有源区、在该有源区上的第二导电型的第二半导体镜面层和接近所述有源区的电流限制层；以及

台式晶体管结构，该台式晶体管结构形成为使得所述电流限制层的至少一侧表面露出；并且

所述电流限制层包括包含铝成分的第一半导体层和包含铝成分的第二半导体层，该第二半导体层形成为比所述第一半导体层更靠近所述有源区，并且所述第一半导体层的铝浓度高于所述第二半导体层的铝浓度，当激光的振荡波长为λ时，作为所述第一半导体层和所述第二半导体层的厚度总和的光学厚度为λ/4，并且从所述台式晶体管结构的所述侧表面有选择地使所述第一半导体层和所述第二半导体层氧化。

2、根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光二极管，其中，所述电流限制层中的所述第二半导体层形成为邻近所述有源区，并且所述第一半导体层形成为邻近所述第二半导体层。

3、根据权利要求1或2所述的垂直腔面发射激光二极管，其中，所述电流限制层形成在所述第二半导体镜面层中，所述第一半导体层是所述第二导电型的Al_xGa_1-xAs层，并且所述第二半导体层是所述第二导电型的Al_yGa_1-yAs层，其中x＞y。

4、根据权利要求1或2所述的垂直腔面发射激光二极管，其中，所述电流限制层形成在所述第一半导体镜面层中，所述第一半导体层是所述第一导电型的Al_xGa_1-xAs层，并且所述第二半导体层是所述第一导电型的Al_yGa_1-yAs层，其中x＞y。

5、根据权利要求3或4所述的垂直腔面发射激光二极管，其中，所述第一半导体层的x等于1，并且所述第二半导体层的y约为0.85＜y＜0.90。

6、根据权利要求3所述的垂直腔面发射激光二极管，其中，通过交替地叠置铝成分高的第一AlGaAs层和铝成分低的第二AlGaAs层而形成所述第二半导体镜面层，并且所述电流限制层中的所述第二半导体层的铝浓度低于所述第一AlGaAs层的铝浓度。

7、根据权利要求4所述的垂直腔面发射激光二极管，其中，通过交替地叠置铝成分高的第一AlGaAs层和铝成分低的第二AlGaAs层而形成所述第一半导体镜面层，并且所述电流限制层中的所述第二半导体层的铝浓度低于所述第一AlGaAs层的铝浓度。

8、根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光二极管，其中，由形成在所述电流限制层中的所述第一半导体层中的氧化区包围的导电区的直径至少等于或小于5.0微米。

9、根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光二极管，其中，所述第二半导体镜面层包括位于最上层的接触层，并且在该接触层上形成有电极层，在该电极层上形成有用于发射激光的开口。

10、一种用于制造垂直腔面发射激光二极管的方法，该方法包括：

形成位于基板上的第一导电型的第一半导体镜面层、在该第一半导体镜面层上的有源区、在该有源区上的第二导电型的第二半导体镜面层和接近所述有源区的电流限制层，使得所述电流限制层包括包含铝成分的第一半导体层和包含铝成分的第二半导体层，该第二半导体层形成为比所述第一半导体层更靠近所述有源区，并且所述第一半导体层的铝浓度高于所述第二半导体层的铝浓度，当激光的振荡波长为λ时，作为所述第一半导体层和所述第二半导体层的厚度总和的光学厚度为λ/4；

形成台式晶体管结构，使得所述电流限制层的至少一侧表面露出；并且

从所述台式晶体管结构的所述侧表面同时并有选择地使所述电流限制层中的所述第一半导体层和所述第二半导体层氧化。

11、根据权利要求10所述的制造方法，其中，所述电流限制层中的所述第二半导体层形成为邻近所述有源区，并且所述第一半导体层形成为邻近所述第二半导体层。