半導(dǎo)體VCSEL選擇氧化型
選擇氧化技術(shù)最初是應(yīng)用于邊發(fā)射激光器領(lǐng)域中，后來才被引入到VCSEL的制作中，如圖1所示。其原理是將高A1組分的A1，Ga；￣，As在350～500℃下與水汽反應(yīng)生成化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、絕緣性能良好且折射率低的氧化層。由于這種結(jié)構(gòu)對光子和電子都能進行有效的橫向限制，因此得到了廣泛的關(guān)注。
圖1 半導(dǎo)體VCSEL選擇氧化型
構(gòu)造選擇氧化型VCSEL，要預(yù)先設(shè)計好氧化后各層的組成及分布情況，以此來決定氧化的速率，而且希望在鄰近諧振腔的AlGaAs層上能夠得到大的氧化范圍，即小的氧化孔徑，如圖2所示。
圖2 選擇氧化型VCSEL剖面圖
通過在VCSEL中進行A1組分的選擇氧化，構(gòu)成一個或者多個掩埋氧化層，利用氧化層良好的絕緣性，以及低的折射率特性，有效地約束了光子和電子的橫向擴散范圍。
在MOCVD的選擇氧化型VCSEL制作流程的第一步是制作電極，然后用硅的氮化物掩模將電極覆蓋住進行下一步的刻蝕。通常采用反應(yīng)離子束刻蝕法（RIE），將VCSEL刻蝕成一個臺面結(jié)構(gòu)，露出氧化層。氧化層的面積由該層的組分結(jié)構(gòu)及氧化的時間所決定。例如，在440℃下，A10.98Ga0.02AS氧化速率在1μm／min左右。氧化完成后要將氮化物掩膜除去，以便進行激光的性能測試。
