技术特征：
1.一种使用多相生长序列形成垂直腔面发射激光器(vcsel)设备的方法，包括：在基板上形成第一反射镜；在第一反射镜上形成隧道结；在隧道结上形成氧化孔眼(oa)层；在oa层上形成p掺杂层；在p掺杂层上形成有源区；在有源区上形成第二反射镜；和在第二反射镜上形成接触层，其中：在多相生长序列的金属有机化学气相沉积(mocvd)阶段期间，使用金属有机化学气相沉积工艺形成第一反射镜、隧道结、oa层和p掺杂层；和在多相生长序列的分子束外延(mbe)阶段期间，使用分子束外延工艺形成有源区、第二反射镜和接触层。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述vcsel设备被配置成发射输出光束，其中输出光束与1200-1600纳米的波长范围相关联。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述vcsel设备包括以下至少之一：短波红外(swir)vcsel设备；氧化限制的vcsel设备；植入限制的vcsel设备；台面限制的vcsel设备；顶部发射vcsel设备；或者底部发射vcsel设备。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述mocvd阶段发生在mbe阶段之前。5.根据权利要求1所述的方法，其中：基板为n掺杂基板；第一反射镜是n掺杂分布式布拉格反射器(dbr)；隧道结包括n掺杂半导体层和p掺杂半导体层，其中n掺杂半导体层掺杂有碲(te)或硒(se)，并且其中所述p掺杂半导体层掺杂有碳(c)；p掺杂层为p掺杂dbr；有源区包括稀氮化物量子阱或铟镓砷(ingaas)量子点层中的至少一种；和第二反射镜是n掺杂的dbr。6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在基板上形成附加接触层，其中：在多相生长序列的mocvd阶段期间，使用mocvd工艺形成附加接触层，并且在基板上形成第一反射镜包括在附加接触层上形成第一反射镜。7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在基板上形成电流阻挡层；和在电流阻挡层上形成附加接触层，其中：在多相生长序列的mocvd阶段期间，使用mocvd工艺形成电流阻挡层和附加接触层，并
且在基板上形成第一反射镜包括在附加接触层上形成第一反射镜。8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在所述第二反射镜上形成金属层，其中：金属层在多相生长序列的mocvd阶段和mbe阶段之后形成。9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：在所述基板的表面上形成附加金属层，其中：附加金属层在多相生长序列的mocvd阶段和mbe阶段之后形成。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述金属层与所述vcsel设备的阴极相关联，并且所述附加金属层与所述vcsel设备的阳极相关联。11.一种使用多相生长序列形成垂直腔面发射激光器(vcsel)设备的方法，包括：在第一反射镜上形成隧道结；在隧道结上形成氧化孔眼(oa)层和p掺杂层；和在所述oa层和所述p掺杂层上形成有源区，其中：在多相生长序列的金属有机化学气相沉积(mocvd)阶段期间，使用金属有机化学气相沉积工艺形成隧道结、oa层和p掺杂层；和在多相生长序列的mbe阶段，使用分子束外延(mbe)工艺形成有源区。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述p掺杂层是p掺杂分布式布拉格反射器(dbr)。13.根据权利要求11所述的方法，其中所述有源区包括稀氮化物量子阱或铟镓砷(ingaas)量子点层中的至少一种。14.根据权利要求11所述的方法，其中所述隧道结包括n掺杂半导体层和p掺杂半导体层，其中：n掺杂半导体层包括掺杂碲(te)或硒(se)的砷化镓(gaas)；和p掺杂半导体层包括掺杂碳(c)的gaas。15.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：在n掺杂基板上形成第一反射镜，其中：在多相生长序列的mocvd阶段期间，使用mocvd工艺形成第一反射镜，并且第一反射镜是n掺杂分布式布拉格反射器(dbr)。16.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：在半绝缘基板上形成接触层；和在接触层上形成第一反射镜，其中：在多相生长序列的mocvd阶段，使用mocvd工艺形成接触层和第一反射镜，接触层被配置为vcsel设备的阳极，并且第一反射镜是n掺杂分布式布拉格反射器(dbr)。17.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：在n掺杂基板上形成电流阻挡层；在电流阻挡层上形成接触层；和在接触层上形成第一反射镜，其中：
在多相生长序列的mocvd阶段期间，使用mocvd工艺形成电流阻挡层、接触层和第一反射镜，电流阻挡层包括介电材料，接触层被配置为vcsel设备的阳极，并且第一反射镜是n掺杂分布式布拉格反射器(dbr)。18.一种使用多相生长序列形成垂直腔面发射激光器(vcsel)设备的方法，包括：在多相生长序列的金属有机化学气相沉积工艺(mocvd)阶段，使用金属有机化学气相沉积工艺形成外延结构的第一部分；和在多相生长序列的分子束外延(mbe)阶段期间，使用分子束外延工艺形成外延结构的第二部分，其中：外延结构的第一部分包括第一反射镜、隧道结、氧化孔眼(oa)层和p掺杂层，以及外延结构的第二部分包括有源区和第二反射镜。19.根据权利要求18所述的方法，其中：第一反射镜是n掺杂分布式布拉格反射器(dbr)；有源区包括稀氮化物量子阱或铟镓砷(ingaas)量子点层中的至少一种；且第二反射镜是n掺杂的dbr。20.根据权利要求18所述的方法，其中：外延结构的第一部分还包括第一接触层；和外延结构的第二部分还包括第二接触层。
技术总结
一种使用多相生长序列形成VCSEL设备腔的方法，包括在基板上形成第一反射镜，在第一反射镜上形成隧道结，在隧道结上形成氧化孔眼(OA)层，在OA层上形成p掺杂层，在p掺杂层上形成有源区，在有源区上形成第二反射镜，以及在第二反射镜上形成接触层。在多相生长序列的MOCVD阶段期间，使用金属有机化学气相沉积(MOCVD)工艺形成第一反射镜、隧道结、OA层和p掺杂层。在多相生长序列的MBE阶段期间，使用分子束外延(MBE)工艺形成有源区、第二反射镜和接触层。接触层。接触层。
技术研发人员：B.凯斯勒 A.V.巴夫 杨军 赵国为 M.G.彼得斯
受保护的技术使用者：朗美通经营有限责任公司
技术研发日：2021.12.03
技术公布日：2022/7/1