[发明专利]一种垂直腔面发射激光器及其制备方法

权利要求书

1.一种垂直腔面发射激光器的制备方法，其特征在于，包括：

提供衬底，并在衬底的一侧形成半导体外延结构；所述半导体外延结构包括在衬底上依次形成的N型接触层、N型分布布拉格反射层、量子阱层、P型分布布拉格反射层和P型接触层；

在所述半导体外延结构上刻蚀出沟槽以形成发光台面结构；其中，所述沟槽暴露部分的N型接触层；

于所述发光台面结构中形成电流限制层；所述电流限制层具有开口，所述开口用于定义出所述发光台面结构的发光区；

于所述沟槽暴露的N型接触层远离衬底的一侧形成N型欧姆层；所述N型欧姆层距离沟槽侧壁的距离大于零；

于所述半导体外延结构远离所述衬底的一侧以及所述沟槽的侧壁和底部形成第一钝化层；并在同一刻蚀工艺中刻蚀位于所述N型欧姆层远离衬底一侧的第一钝化层，以及位于所述发光台面结构中P型接触层远离所述衬底一侧的第一钝化层，以在所述N型欧姆层远离衬底一侧形成第一开口暴露所述N型欧姆层，在所述发光台面结构中P型接触层远离所述衬底一侧形成第二开口暴露所述P型接触层；

在同一金属沉积工艺中，同时沉积相同金属材料于所述第一开口中形成第一电极层以及于第二开口中依次形成P型欧姆层和第二电极层。

2.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器的制备方法，其特征在于，位于所述半导体外延结构远离所述衬底的一侧的第一钝化层与所述半导体外延结构之间还包括第二钝化层；所述刻蚀所述半导体外延结构形成沟槽之前，还包括：

于所述半导体外延结构远离所述衬底的一侧形成第二钝化层，并刻蚀位于所述沟槽所在区域的第二钝化层，暴露出待刻蚀的半导体外延结构。

3.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器的制备方法，其特征在于，所述N型分布布拉格反射层和所述P型分布布拉格反射层均由铝镓砷材料层和砷化镓材料层两种不同折射率的材料层层叠形成，或者由高铝组分的铝镓砷材料层和低铝组分的铝镓砷材料层两种不同折射率的材料层层叠形成。

4.根据权利要求3所述的垂直腔面发射激光器的制备方法，其特征在于， 所述于所述发光台面结构中形成电流限制层包括：

湿法氧化所述沟槽暴露的P型分布布拉格反射层中铝组分最高的铝镓砷以形成所述电流限制层。

5.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器的制备方法，其特征在于，所述发光台面结构的个数为1个；所述于所述沟槽暴露的N型接触层远离衬底的一侧形成N型欧姆层包括：

沿着所述沟槽围绕所述发光台面结构的延伸方向，于所述N型接触层远离衬底的一侧形成N型欧姆层。

6.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器的制备方法，其特征在于，所述发光台面结构的个数为多个；所述于所述沟槽暴露的N型接触层远离衬底的一侧形成N型欧姆层包括：

于多个所述发光台面结构同一侧的沟槽中形成共用的N型接触层。

7.一种垂直腔面发射激光器，其特征在于，包括：

衬底以及位于衬底一侧的半导体外延结构；

所述半导体外延结构包括在衬底上依次层叠设置的N型接触层、N型分布布拉格反射层、量子阱层、P型分布布拉格反射层和P型接触层；所述半导体外延结构包括沟槽和由所述沟槽包围的发光台面结构；所述沟槽暴露部分的N型欧姆层；所述发光台面结构中包括电流限制层；所述电流限制层具有开口，所述开口用于定义出所述发光台面结构的发光区；

N型欧姆层，所述N型欧姆层位于所述沟槽的底部；所述N型欧姆层距离所述沟槽的侧壁的距离大于零；

第一钝化层，所述第一钝化层位于所述半导体外延结构远离所述衬底的一侧以及所述沟槽的侧壁和底部；所述第一钝化层包括第一开口和第二开口；所述第一开口暴露所述N型欧姆层，所述第二开口暴露所述发光台面结构中的P型接触层；其中，所述第一开口和和所述第二开口在同一刻蚀工艺中形成；

第一电极层、P型欧姆层和第二电极层，所述第一电极层与所述第一开口暴露的N型欧姆层接触；所述P型欧姆层和所述第二开口暴露的P型接触层接触；所述第二电极层位于P型欧姆层远离所述P型接触层的一侧；其中，所述N型电极层、P型欧姆层和P型电极层在同一金属沉积工艺中同时沉积相同金属材料形成。