[发明专利]一种底部发射型VCSEL芯片及其制造方法

权利要求书

1.一种底部发射型VCSEL芯片，其特征在于，包括GaAs衬底和位于GaAs衬底一侧的外延结构，所述GaAs衬底底部蚀刻有出光孔，所述GaAs衬底上于出光孔外围蒸镀有N-contact层，所述外延结构包括由下至上依次沉积的N-DBR结构、氧化层、量子阱、P-DBR结构和欧姆接触层，所述欧姆接触层、P-DBR结构、量子阱和氧化层被蚀刻至N-DBR结构上表面形成台面，所述欧姆接触层与出光孔位置相对应，且所述欧姆接触层的大小尺寸与出光孔的相同，所述欧姆接触层上生长有ODR层，所述ODR层上蒸镀有镜面层，所述台面向上至镜面层上覆盖有SiNx层，所述SiNx层在镜面层上于出光孔对应位置蚀刻有接触孔，所述SiNx层上包覆有P-contact层，所述P-contact层填充所述接触孔。

2.根据权利要求1所述的一种底部发射型VCSEL芯片，其特征在于，所述N-DBR结构包括重叠生长的35对DBR层，所述P-DBR结构包括重叠生长的28对DBR层。

3.根据权利要求2所述的一种底部发射型VCSEL芯片，其特征在于，所述DBR层的生成材料为AlGaAs。

4.根据权利要求1所述的一种底部发射型VCSEL芯片，其特征在于，所述N-contact的材料采用AuGe、Au材料，所述P-contact采用Ti、Pt和Au材料。

5.根据权利要求1所述的一种底部发射型VCSEL芯片，其特征在于，所述ODR层包括重叠生长的10对ODR单元，所述ODR单元包括重叠生长的ITO层和SiO₂层，所述ITO层和SiO₂层的厚度均为λ/4n。

6.根据权利要求1所述的一种底部发射型VCSEL芯片，其特征在于，所述镜面层材料为Au。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种底部发射型VCSEL芯片，其特征在于，所述氧化层包括导电结构和包围所述导电结构的氧化结构，所述导电结构采用Al_0.98GaAs生长形成。

8.一种底部发射型VCSEL芯片的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供GaAs衬底；

在GaAs衬底上首先生长35对以AlGaAs为材料的N-DBR结构，然后生长一层以Al_0.98GaAs层，其次生长量子阱，接着生长28对以AlGaAs为材料的P-DBR结构，最后生长一层GaAs作为欧姆接触层；

ICP蚀刻欧姆接触层、P-DBR、量子阱、导电结构至N-DBR结构表面，干蚀刻出台面，然后再对欧姆接触层进行蚀刻，蚀刻出光孔大小，并将Al_0.98GaAs层进行部分氧化，形成导电结构和氧化结构；

在蚀刻后的欧姆接触层上交替生长10对ITO和SiO₂，作为ODR层；

蚀刻9层ITO层及10层SiO₂至最底层的ITO层形成台柱，再使用蒸镀机台在台柱上蒸镀一层镜面层；

自N-DBR结构表面至镜面层表面生长SiNx层，对应欧姆接触层位置蚀刻SiNx层形成接触孔，再在SiNx层上和接触孔蒸镀金属形成P-contact层；

将GaAs衬底减薄并蚀刻出出光孔，在GaAs衬底上于出光孔外蒸镀金属形成N-contact层。

9.根据权利要求8所述的一种底部发射型VCSEL芯片的制造方法，其特征在于，所述欧姆接触层、接触孔和出光孔的位置对应，所述接触孔的大小尺寸和出光孔的大小尺寸均相同。