半導(dǎo)體VCSEL刻蝕空氣柱型
對(duì)載流子進(jìn)行橫向限制，最簡(jiǎn)單的方法就是將器件的諧振腔及上DBR刻蝕成柱型結(jié)構(gòu)，如圖所示。最早的全半導(dǎo)體VCSEL就是采用的這種結(jié)構(gòu)。為了除去諧振腔外層的材料，通常都采用濕法腐蝕或者干法腐蝕的工藝。在濕法腐蝕中，為了嚴(yán)格控制腐蝕的深度，通常采用較為溫和的磷酸溶液作為腐蝕液，并且磷酸對(duì)GaAs和A1As的腐蝕沒有選擇性。按照一定的濃度配比，例如，H3P04：H2O2：H2O＝1∶1∶10，進(jìn)行各向同性的濕法腐蝕。一般濕法腐蝕的腐蝕深度比較難控制，刻蝕后在柱的底部有凹槽，這限制了器件直徑的進(jìn)一步減小。另外一個(gè)缺點(diǎn)就是工藝的可重復(fù)性較差，腐蝕液的配比、腐蝕時(shí)間和腐蝕溫度都會(huì)影響到表面的質(zhì)量。
還有一種辦法就是采用各向異性的干法刻蝕，如離子束刻蝕（CAIBE）和反應(yīng)離子刻蝕（RIB）等，可以實(shí)現(xiàn)減小器件直徑的目的，刻蝕后柱面的垂直性很好，表面也很平滑。光腔直徑的減小，意味著有源區(qū)體積減小，閾值電流也隨之降低，而平滑的垂直表面則可以減少光損耗。除此之外，用干法刻蝕工藝制作的空氣柱刻蝕均勻，并且工藝可重復(fù)性比較好。
