本發(fā)明涉及半導(dǎo)體光電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于光學(xué)介質(zhì)膜鈍化的垂直腔面激光器及其制備方法。

背景技術(shù)：

垂直腔面激光器具有功率大、體積小、閾值電流低、調(diào)制簡單、電光轉(zhuǎn)換率高等特點。垂直腔面激光器具有輸出功率大、體積小、閾值電流低、調(diào)制簡單、電光轉(zhuǎn)換效率高的特點。伴隨著國防科技的進步和社會的發(fā)展，使半導(dǎo)體激光器在各方面的應(yīng)用和需求日益廣泛和巨大，因此，對垂直腔面激光器的可靠性和穩(wěn)定性的研究顯得越來越重要。由于激光器的腔面在高功率工作時極易由于表面氧化而造成腔面局部過熱，導(dǎo)致激光器的快速失效，嚴重影響了半導(dǎo)體激光器的高功率可靠工作。因此，半導(dǎo)體激光器的腔面鈍化已經(jīng)成為該類激光器技術(shù)發(fā)展的重要瓶頸。通常，該類激光器的腔面鈍化主要采用鍍膜方法進行腔面保護，如在激光器腔面上采用熱蒸發(fā)、電子束蒸發(fā)或濺射制備Al₂O₃、AlN、ZnS等薄膜，對激光器腔面進行鈍化處理。垂直腔面激光器退化的主要表現(xiàn)為功率降低，量子效率變小，而造成這種結(jié)果的主要原因是垂直腔面激光器的腔面退化。

同時，在垂直腔面激光器中，分布布拉格反射(Distributed Bragg Reflector，DBR)是實現(xiàn)高性能激光輸出的關(guān)鍵，也是加工的難點所在。由于全反射原理，反射單元必須含有高低兩種不同折射率的材料，而傳統(tǒng)的垂直腔面發(fā)射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Lase，VCSEL)的DBR又必須在半導(dǎo)體襯底上晶格匹配地外延生長來實現(xiàn)。這就限制了不可能外延兩種折射率差很大的材料來實現(xiàn)所需要的高反射率。DBR不但起到反射腔鏡的作用，還承擔(dān)注入電流的通道作用。為了得到良好的注入電流通道，這些半導(dǎo)體材料需要重摻雜，以減少串聯(lián)電阻；另一方面，光在各層內(nèi)行進的時候，還會有小的光吸收損耗。為了得到高反射率，這種反射周期是一個大的數(shù)目。在DBR本身又是電流通道的情況時，電流所產(chǎn)生的焦耳熱將影響DBR的反射特性和可靠性，因此構(gòu)成DBR反射鏡的材料還應(yīng)有好的熱導(dǎo)特性。

為提高激光器的性能，從多方面來優(yōu)化激光器，無疑增加了工藝的復(fù)雜程度。工藝越復(fù)雜，芯片性能受工藝影響程度就越深，并且工藝變復(fù)雜了，芯片的制作成本也提高了。

鑒于此，克服該現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷是本技術(shù)領(lǐng)域亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中存在的垂直腔面激光器串聯(lián)電阻大，吸收損耗大和界面損耗大以及難以實現(xiàn)反射單元必須含有高低兩種不同折射率的材料的問題，本發(fā)明采用光學(xué)介質(zhì)膜做DBR層，降低了垂直腔面激光器的串聯(lián)電阻、吸收損耗和界面損耗，而且光學(xué)介質(zhì)膜作為DBR反射鏡材料高低折射率材料間的折射率差很大，只需要很少的對數(shù)就可以達到很高的反射率，其鍍膜工藝成熟、光損耗小。除此之外，由于激光器腔面在高功率工作時極易由于表面氧化而造成腔面局部過熱，導(dǎo)致激光器的快速失效，嚴重影響了半導(dǎo)體激光器的高功率可靠性，而上述作為DBR反射鏡材料的光學(xué)介質(zhì)膜同樣具有很好的電介質(zhì)性能，可以用于激光器腔面的鈍化，由于激光器腔面的鈍化是激光器必要的工藝步驟，若將光學(xué)介質(zhì)膜同時用作DBR反射鏡材料和激光器腔面鈍化層，并且可以在同一真空腔中一次制備完成，減少了樣品進出操作次數(shù)可能帶來的失誤損失，既改善了激光器的性能，簡化了工藝，并且極大的提高了生產(chǎn)的效率，同時還降低了制作成本。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供了一種基于光學(xué)介質(zhì)膜鈍化的垂直腔面激光器及其制備方法，利用光學(xué)介質(zhì)膜作為DBR反射鏡材料，并且作為激光器腔面的鈍化介質(zhì)膜，所述的光學(xué)介質(zhì)膜制備過程具體包括：

在涂有光刻膠的外延片P面進行光刻，用于形成DBR反射鏡材料區(qū)域和激光器鈍化區(qū)域的光刻膠；

在光刻后的外延片上生長光學(xué)介質(zhì)膜；

用光刻膠剝離液剝離底部有光刻膠的光學(xué)介質(zhì)膜。

優(yōu)選的，所述的生長光學(xué)介質(zhì)膜具體為：

在整個外延片上生長；或者，在用于形成DBR反射鏡材料和激光器腔面鈍化的部分進行生長。

優(yōu)選的，所述的光學(xué)介質(zhì)膜是由氧化物：SiOx、Al₂O₃、TiO₂、ZrO₂、HfO₂、Ta₂O₅，非氧化物：SiNx、ZnS、CaF₂、MgF₂中的兩種或多種按照激光器工作波長的四分之一的厚度交替構(gòu)成的。

優(yōu)選的，所述的在光刻后的外延片上生長光學(xué)介質(zhì)膜具體包括：

對已經(jīng)完成圖形光刻的外延片表面在真空條件下進行電子束蒸發(fā)；

連續(xù)蒸鍍光學(xué)介質(zhì)膜，使膜料獲得能量后蒸發(fā)沉積在外延片上，所述膜料為組成光學(xué)介質(zhì)膜的成分；

通過控制離子源和介質(zhì)膜的沉積速率來改變所蒸鍍的光學(xué)介質(zhì)膜的致密性，使得光學(xué)介質(zhì)膜致密度滿足預(yù)設(shè)參數(shù)要求。

優(yōu)選的，在所述的電子束蒸發(fā)過程中控制真空腔的氣體穩(wěn)定在1-10Torr。

優(yōu)選的，所述的沉積速率具體根據(jù)膜層的材料和制作的膜層致密度確定的。

優(yōu)選的，所述的外延片溫度具體根據(jù)膜層材料確定的。

第二方面，本發(fā)明提供了一種基于光學(xué)介質(zhì)膜作為DBR材料的垂直腔面激光器的制備方法，利用光學(xué)介質(zhì)膜作為DBR反射鏡材料，所述的光學(xué)介質(zhì)膜的制備過程具體包括：

在涂有光刻膠的外延片P面進行光刻，用于形成DBR反射鏡材料區(qū)域和激光器鈍化區(qū)域的光刻膠；

在光刻后的外延片上生長光學(xué)介質(zhì)膜；

用光刻膠剝離液剝離底部有光刻膠的光學(xué)介質(zhì)膜。

優(yōu)選的，所述的生長光學(xué)介質(zhì)膜具體為：在整個外延片上生長；或者，在用于形成DBR反射鏡材料的部分進行生長。

優(yōu)選的，所述的光學(xué)介質(zhì)膜是由氧化物：SiOx、Al₂O₃、TiO₂、ZrO₂、HfO₂、Ta₂O₅，非氧化物：SiNx、ZnS、CaF₂、MgF₂中的兩種或多種按照激光器工作波長的四分之一的厚度交替構(gòu)成的。

優(yōu)選的，所述的在光刻后的外延片上生長光學(xué)介質(zhì)膜具體包括：

對已經(jīng)完成圖形光刻的外延片表面在真空條件下進行電子束蒸發(fā)；

連續(xù)蒸鍍光學(xué)介質(zhì)膜，使膜料獲得能量后蒸發(fā)沉積在外延片上；

通過控制離子源和介質(zhì)膜的沉積速率來改變所蒸鍍的光學(xué)介質(zhì)膜致密性，使得光學(xué)介質(zhì)膜致密度滿足預(yù)設(shè)參數(shù)要求。

優(yōu)選的，在所述的電子束蒸發(fā)過程中控制真空腔的氣體穩(wěn)定在1-10Torr。

優(yōu)選的，所述的沉積速率具體根據(jù)膜層的材料和制作的膜層致密度確定。

優(yōu)選的，所述的外延片溫度具體根據(jù)膜層材料確定。

第三方面，本發(fā)明提供了一種基于光學(xué)介質(zhì)膜鈍化的垂直腔面激光器制備方法，利用光學(xué)介質(zhì)膜作為激光器腔面的鈍化介質(zhì)膜，所述的鈍化介質(zhì)膜制備過程具體包括：

在涂有光刻膠的外延片P面進行光刻，用于形成DBR反射鏡材料區(qū)域和激光器鈍化區(qū)域的光刻膠；

在光刻后的外延片上生長光學(xué)介質(zhì)膜；

用光刻膠剝離液剝離底部有光刻膠的光學(xué)介質(zhì)膜。

優(yōu)選的，所述的生長光學(xué)介質(zhì)膜具體為：

在整個外延片上生長；或者，在用于激光器腔面鈍化的部分進行生長。

優(yōu)選的，所述的光學(xué)介質(zhì)膜是由氧化物：SiOx、Al₂O₃、TiO₂、ZrO₂、HfO₂、Ta₂O₅，非氧化物：SiNx、ZnS、CaF₂、MgF₂中的兩種或多種按照激光器工作波長的四分之一的厚度交替構(gòu)成的。

優(yōu)選的，所述的在光刻后的外延片上生長光學(xué)介質(zhì)膜具體包括：

對已經(jīng)完成圖形光刻的外延片表面在真空條件下進行電子束蒸發(fā)；

連續(xù)蒸鍍光學(xué)介質(zhì)膜，使膜料獲得能量后蒸發(fā)沉積在外延片上；

通過控制離子源和介質(zhì)膜的沉積速率來改變所蒸鍍的光學(xué)介質(zhì)膜的致密性，使得光學(xué)介質(zhì)膜致密度滿足預(yù)設(shè)參數(shù)要求。

優(yōu)選的，在所述的電子束蒸發(fā)過程中控制真空腔的氣體穩(wěn)定在1-10Torr。

優(yōu)選的，所述的沉積速率具體根據(jù)膜層的材料和制作的膜層致密度確定的。

優(yōu)選的，所述的外延片溫度具體根據(jù)膜層材料確定的。

第四方面，本發(fā)明提供了一種基于光學(xué)介質(zhì)膜鈍化的垂直腔面激光器結(jié)構(gòu)，所述的激光器結(jié)構(gòu)具體包括：

襯底1、底部DBR 2、下限制層3、鈍化層4、n電極5、p電極6、有源層8和頂部DBR 7。

所述襯底1上結(jié)構(gòu)依次為：所述底部DBR 2和所述下限制層3；

所述鈍化層4、所述n電極5和所述有源層8均位于所述下限制層3上，其中所述有源層為臺面結(jié)構(gòu)，有源層8和n電極5之間生長有所述鈍化層4，并且，所述n電極5可以覆蓋鈍化層4；

所述下限制層3上除所述鈍化層4、所述n電極5和所述有源層8及有源層8上的p電極6和頂部DBR外的區(qū)域都屬于鈍化層；

所述頂部DBR 7和所述p電極6位于所述有源層8上，其中，所述的p電極6位于所述頂部DBR 7和所述鈍化層4之間；

所述的鈍化層4和所述的頂部DBR 7具體由光學(xué)介質(zhì)膜生長構(gòu)成。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

在上述第一方面，本發(fā)明提供的一種基于光學(xué)介質(zhì)膜鈍化的垂直腔面激光器及其制作方法中：

1、用光學(xué)介質(zhì)膜作DBR反射鏡材料，降低了垂直激光器的串聯(lián)電阻、吸收損耗和界面損耗；

2、DBR反射鏡材料中高低折射率材料間的折射率差很大，只需要很少的對數(shù)就可以達到很高的反射率，其鍍膜工藝成熟、光損耗小。

在上述第二方面提供的一種基于光學(xué)介質(zhì)膜作為DBR材料的垂直腔面激光器的制備方法中：

由于所用的光學(xué)介質(zhì)膜同樣具有電介質(zhì)性能，通過調(diào)節(jié)鍍膜工藝，可以用作激光器腔面的鈍化，解決由于激光器腔面氧化等問題而影響激光器性能的問題。

基于上述兩個方面而產(chǎn)生的第三方面提供的一種基于光學(xué)介質(zhì)膜鈍化的垂直腔面激光器制備方法和第四方面提供的一種基于光學(xué)介質(zhì)膜鈍化的垂直腔面激光器結(jié)構(gòu)中：

可將光學(xué)介質(zhì)膜同時作為DBR反射鏡材料和激光器腔面的鈍化，并且在同一真空腔中一次完成制備，減少了樣品進出操作次數(shù)可能帶來的失誤損壞，提高了成本率，并且極大的提高了生產(chǎn)的效率，減少了生產(chǎn)成本。

【附圖說明】

圖1是本發(fā)明實施例提供的一種用于DBR反射鏡材料和激光器腔面鈍化層光學(xué)介質(zhì)膜的制備流程圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的一種真空蒸鍍法鍍膜流程圖；

圖3是本發(fā)明實施例提供的一種用于DBR反射鏡材料的光學(xué)介質(zhì)膜的制備流程圖；

圖4是本發(fā)明實施例提供的一種真空蒸鍍法鍍膜流程圖；

圖5是本發(fā)明實施例提供的一種用于激光器腔面鈍化的光學(xué)介質(zhì)膜的制備流程圖；

圖6是本發(fā)明實施例提供的一種真空蒸鍍法鍍膜流程圖；

圖7是本發(fā)明實施例提供的一種基于光學(xué)介質(zhì)膜鈍化的垂直腔面激光器的制備方法的流程圖；

圖8是本發(fā)明實施例提供的一種剖面結(jié)構(gòu)圖；

圖9是本發(fā)明實施例提供的一種刻蝕好的有源區(qū)的芯片結(jié)構(gòu)圖；

圖10是本發(fā)明實施例提供的一種電極制作完成后的芯片結(jié)構(gòu)圖；

圖11是本發(fā)明實施例提供的一種ICP刻蝕后的俯視圖；

圖12是本發(fā)明實施例提供的一種制備光學(xué)介質(zhì)膜前，光刻完成后的俯視圖；

圖13是本發(fā)明實施例提供的一種剝離掉介質(zhì)膜后的俯視圖；

圖14是本發(fā)明實施例提供的一種電極制備完成后激光器俯視圖；

圖15是本發(fā)明實施例提供的一種剖面圖分割處俯視示意圖；

圖中1為襯底，2為底部DBR，3為下限制層，4為鈍化層，5為n電極，6為p電極，7為頂部DBR，8為有源層。

【具體實施方式】

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

在本發(fā)明的描述中，術(shù)語“內(nèi)”、“外”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“頂”、“底”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明而不是要求本發(fā)明必須以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不應(yīng)當(dāng)理解為對本發(fā)明的限制。

此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

實施例1:

本發(fā)明實施例提供了一種基于光學(xué)介質(zhì)膜鈍化的垂直腔面激光器的制備方法，如圖1所示，所述的制備方法具體包括以下步驟：

在步驟201中，在涂有光刻膠的外延片P面進行光刻，用刻蝕用于形成DBR反射鏡材料區(qū)域和激光器鈍化區(qū)域的光刻膠。

在步驟202中，在光刻后的外延片上生長光學(xué)介質(zhì)膜。

在步驟203中，用光刻膠剝離液剝離底部有光刻膠的光學(xué)介質(zhì)膜。

本發(fā)明實施例中鈍化膜和DBR反射鏡材料的制備在同一真空腔中一次完成，既改善了激光器性能，又減少了樣品進出操作次數(shù)可能帶來的失誤損壞，提高了成本率，并且極大的提高了生產(chǎn)的效率，減少了生產(chǎn)成本。

在具體實現(xiàn)中，所述步驟202通常可以由以下幾個步驟具體實現(xiàn)：

在步驟2031中，對已經(jīng)完成圖形光刻的外延片表面在真空條件下進行電子束蒸發(fā)。

在步驟2032中，連續(xù)蒸鍍光學(xué)介質(zhì)膜，使膜料獲得能量后蒸發(fā)沉積在整個外延片上或沉積在用于形成DBR反射鏡材料區(qū)域和激光器鈍化區(qū)域的部分，所述膜料為組成光學(xué)介質(zhì)膜的成分。

在步驟2033中，通過控制離子源和介質(zhì)膜的沉積速率來改變所蒸鍍的光學(xué)介質(zhì)膜的致密性，使得光學(xué)介質(zhì)膜致密度滿足預(yù)設(shè)參數(shù)要求。

結(jié)合本發(fā)明實施例，存在幾種優(yōu)選的實現(xiàn)方案：

其中，所述的光學(xué)介質(zhì)膜是由氧化物：SiOx、Al₂O₃、TiO₂、ZrO₂、HfO₂、Ta₂O₅，非氧化物：SiNx、ZnS、CaF₂、MgF₂中的兩種或多種按照激光器工作波長的四分之一的厚度交替構(gòu)成的。

在本發(fā)明實施例中，在所述的電子束蒸發(fā)過程中控制真空氣體穩(wěn)定在1-10Torr。若真空度低，則蒸氣分子碰撞幾率增加，蒸氣分子的動能大大減小，致使達不到基片，或無動力沖破基片上的吸附層，于是不能形成薄膜，或是雖能勉強沖破氣體吸附層但與基片的吸附能力卻很小，沉積的膜層疏松，牢固性差，這里控制在1-10Torr是優(yōu)選的參數(shù)設(shè)置。

在本發(fā)明實施例中，所述的沉積速率具體根據(jù)膜層材料和和制作的膜層致密度確定的。沉積速率對于薄膜的光學(xué)性能和增強膜的牢固性有一定的影響，沉積速率過低會影響膜層的純度，過高會是膜層內(nèi)應(yīng)力增大，會導(dǎo)致膜層破裂，但是不同的膜層所需要的滿足的條件不一樣，而且根據(jù)膜層所需要達到的致密性也需要相應(yīng)地調(diào)整沉積速率，所以具體需要根據(jù)膜層材料和制作的膜層致密度確定的。

在本發(fā)明實施例中，所述的通過控制離子源和介質(zhì)膜沉積速率來改變所蒸鍍的光學(xué)介質(zhì)膜的致密性，具體為：如果沉積速率較低，大多數(shù)蒸氣分子從基板返回，晶核生成緩慢，凝結(jié)只能在大的聚集體上進行，從而沉積出結(jié)構(gòu)疏松、大顆粒的膜層；而沉積速率的提高會形成顆粒細而致密的膜層，光散射較小，牢固性增加，所以在這里可以通過控制離子源從而控制沉積速率來改變膜層的致密性。

在本發(fā)明實施例中，所述的外延片溫度具體根據(jù)膜層材料確定的。并不是每一種膜層都能在高基底的狀態(tài)下得到最佳效果，基片溫度過高，會導(dǎo)致膜料再次蒸發(fā)或分解，造成膜料變質(zhì)，特別是對某些低熔點的化合物較明顯，所以外延片具體溫度要根據(jù)膜層的材料確定。

實施例2:

對應(yīng)實施例1所述的一種基于光學(xué)介質(zhì)膜鈍化的垂直腔面激光器的制備方法，本發(fā)明還存在另外一種實施方式，一種基于光學(xué)介質(zhì)膜作為DBR材料的垂直腔面激光器的制備方法，利用光學(xué)介質(zhì)膜作為DBR反射鏡材料，如圖3所示，具體包括：

在步驟301中，在涂有光刻膠的外延片P面進行光刻，用于形成DBR反射器材料區(qū)域的光刻膠。

在步驟302中，在光刻后的外延片上生長光學(xué)介質(zhì)膜。

在步驟303中，用光刻膠剝離液剝離底部有光刻膠的光學(xué)介質(zhì)膜。

本發(fā)明所述的激光器采用光學(xué)介質(zhì)膜作為DBR反射鏡材料，降低了垂直激光器的串聯(lián)電阻、吸收損耗和界面損耗，而且光學(xué)介質(zhì)膜作為DBR反射鏡材料，其中高低折射率材料間的折射率差很大，只需要很少的對數(shù)就可以達到很高的反射率，其鍍膜工藝成熟，光損耗小。

在具體實現(xiàn)中，所述步驟302通?？梢杂梢韵聨讉€步驟具體實現(xiàn)，如圖4所示：

在步驟3031中，對已經(jīng)完成圖形光刻的外延片表面在真空條件下進行電子束蒸發(fā)。

在步驟3032中，連續(xù)蒸鍍光學(xué)介質(zhì)膜，使膜料獲得能量后蒸發(fā)沉積在整個外延片上或沉積在用于形成DBR反射鏡材料區(qū)域和激光器鈍化區(qū)域的部分，所述膜料為組成光學(xué)介質(zhì)膜的成分。

在步驟3033中，通過控制離子源和介質(zhì)膜的沉積速率來改變所蒸鍍的光學(xué)介質(zhì)膜的致密性，使得光學(xué)介質(zhì)膜致密度滿足預(yù)設(shè)參數(shù)要求。

結(jié)合本發(fā)明實施例，存在幾種優(yōu)選的實現(xiàn)方案，其中，所述的光學(xué)介質(zhì)膜是由氧化物：SiOx、Al₂O₃、TiO₂、ZrO₂、HfO₂、Ta₂O₅，非氧化物：SiNx、ZnS、CaF₂、MgF₂中的兩種或多種按照激光器工作波長的四分之一的厚度交替構(gòu)成的。

在所述的電子束蒸發(fā)過程中控制真空氣體穩(wěn)定在1-10Torr。其具體實現(xiàn)原理可借鑒實施例1中相關(guān)陳述，在此不一一贅述。

所述的沉積速率具體根據(jù)膜層材料和制作的膜層致密度確定的。其具體實現(xiàn)原理可借鑒實施例1中相關(guān)陳述，在此不一一贅述。

所述的通過控制離子源和介質(zhì)膜沉積速率來改變所蒸鍍的光學(xué)介質(zhì)膜的致密性具體原因可借鑒實施例1中相關(guān)陳述，在此不一一贅述。

所述的外延片溫度具體根據(jù)膜層材料確定的。其具體實現(xiàn)原理可借鑒實施例1中相關(guān)陳述，在此不一一贅述。

實施例3:

對應(yīng)實施例1所述的一種基于光學(xué)介質(zhì)膜鈍化的垂直腔面激光器的制備方法，本發(fā)明還存在一種實施方式，所述的激光器是利用光學(xué)介質(zhì)膜作為激光器腔面的鈍化介質(zhì)膜，如圖5所示，所述的鈍化介質(zhì)膜制備過程包括：

在步驟401中，在涂有光刻膠的外延片P面進行光刻，用于激光器腔面鈍化區(qū)域的光刻膠。

在步驟402中，在光刻后的外延片上生長光學(xué)介質(zhì)膜。

在步驟403中，用光刻膠剝離液剝離底部有光刻膠的光學(xué)介質(zhì)膜。

在具體實現(xiàn)中，所述步驟402通常可以由以下幾個步驟具體實現(xiàn)，如圖6所示：

在步驟4031中，對已經(jīng)完成圖形光刻的外延片表面在真空條件下進行電子束蒸發(fā)。

在步驟4031中，連續(xù)蒸鍍光學(xué)介質(zhì)膜，使膜料獲得能量后蒸發(fā)沉積在整個外延片上或沉積在用于形成DBR反射鏡材料區(qū)域和激光器鈍化區(qū)域的部分，所述膜料為組成光學(xué)介質(zhì)膜的成分。

在步驟4031中，通過控制離子源和介質(zhì)膜的沉積速率來改變所蒸鍍的光學(xué)介質(zhì)膜的致密性，同時控制外延片溫度。

其中，所述的光學(xué)介質(zhì)膜是由氧化物：SiOx、Al₂O₃、TiO₂、ZrO₂、HfO₂、Ta₂O₅，非氧化物：SiNx、ZnS、CaF₂、MgF₂中的兩種或多種按照激光器工作波長的四分之一的厚度交替構(gòu)成的。

在所述的電子束蒸發(fā)過程中控制真空氣體穩(wěn)定在1-10Torr。其具體實現(xiàn)原理可借鑒實施例1中相關(guān)陳述，在此不一一贅述。所述的沉積速率具體根據(jù)膜層的材料和制作的膜層致密度確定的。其具體實現(xiàn)原理可借鑒實施例1中相關(guān)陳述，在此不一一贅述。

所述的通過控制離子源和介質(zhì)膜沉積速率來改變所蒸鍍的光學(xué)介質(zhì)膜的致密性具體原因可借鑒實施例1中相關(guān)陳述，在此不一一贅述。

所述的外延片溫度具體根據(jù)膜層材料確定的。其具體實現(xiàn)原理可借鑒實施例1中相關(guān)陳述，在此不一一贅述。

實施例4:

本發(fā)明實施例結(jié)合具體的制作設(shè)備，以及制備過程中的相關(guān)參數(shù)，闡述了如何具體實現(xiàn)如實施例一所述的一種基于光學(xué)介質(zhì)膜鈍化的垂直腔面激光器的制方法。所述制備方法包括以下步驟：

在步驟501中，清洗，去除外延片表面的雜質(zhì)，先用丙酮和乙醇棉球擦拭芯片表面，再用水浴加熱的丙酮和乙醇浸泡芯片，最后用給大量的去離子水沖洗芯片。

在步驟502中，光刻，這次的光刻在芯片的P面進行，為下一步的刻蝕提供掩膜。

在步驟503中，刻蝕，采用感應(yīng)耦合等離子體(Inductively Couple Plasma，ICP)刻蝕有源區(qū)，刻蝕好的有源區(qū)圓形臺面如圖9所示，通過ICP監(jiān)控刻蝕深度，刻蝕好的結(jié)構(gòu)俯視圖如圖11所示。

在步驟504中，清洗，為了去除光刻膠雜質(zhì)對芯片進行清洗，先用丙酮和乙醇棉球輕輕擦拭芯片表面，再用水浴加熱的丙酮和乙醇浸泡芯片，最后用大量離子水沖洗芯片。

在步驟505中，光刻，先在圖9中涂覆光刻膠，并光刻出圖8中對應(yīng)5和7的區(qū)域；即圖1中用于形成電極的區(qū)域保留光刻膠，而用于形成DBR反射鏡材料區(qū)域和激光器鈍化區(qū)域除掉光刻膠，完成光刻后的俯視圖如圖12所示。

在步驟506中，光學(xué)介質(zhì)膜的生長，這一步同時完成DBR反射鏡材料的制備和激光器腔面的鈍化；將樣品放入電子束熱蒸發(fā)的真空腔內(nèi)，抽好真空后，調(diào)整真空腔體的真空度至1-3Torr，激活等離子體，待等離子體穩(wěn)定后，對已經(jīng)完成圖形光刻的樣品表面進行電子束介質(zhì)鍍膜，控制真空腔中的氣體穩(wěn)定在1-10Torr，通過控制離子源和介質(zhì)膜的沉積速率來改變所蒸鍍的光學(xué)介質(zhì)膜的致密性，同時控制外延片溫度，連續(xù)的蒸鍍各光學(xué)膜層，完成光學(xué)介質(zhì)膜的制作。

在步驟507中，剝離和清洗，在150℃的N-甲基吡咯烷酮(N-Methyl-2-Pyrrolidone，NMP)有機溶液中剝離掉底部有光刻膠的光學(xué)介質(zhì)膜，露出電流注入窗口，然后用去離子水沖洗干凈，氮氣吹干，剝離掉介質(zhì)膜后的俯視圖如圖13所示。

在步驟508中，電極制作，完成電極光刻后，濺射或者熱蒸發(fā)Ti/Pt/Au，然后剝離，完成后的芯片結(jié)構(gòu)如圖15所示。其中，圖8即為圖15中沿虛線處得到的剖視圖。

在步驟509中，合金，通過優(yōu)化的合金工藝條件，將電極在RTP-500高溫退火爐中380℃下合金60秒，以進一步降低其接觸電阻，減少器件的發(fā)熱。

在步驟510中，測試，對制作好的芯片進行各參數(shù)的測試。

實施例5:

基于上述實施例1-4，本發(fā)明還存在一種基于光學(xué)介質(zhì)膜鈍化的垂直腔面激光器結(jié)構(gòu)，具體包括：

襯底1、底部DBR 2、下限制層3、鈍化層4、n電極5、p電極6、頂部DBR7和有源層8，如圖1所示。

所述襯底1上結(jié)構(gòu)依次為：所述底部DBR 2和所述下限制層3；

所述鈍化層4、所述n電極5和所述有源層8均位于所述下限制層3上，其中，所述有源層為臺面結(jié)構(gòu)，有源層8和n電極5之間生長有所述鈍化層4，并且所述n電極5可以覆蓋鈍化層4；

所述下限制層3上除所述鈍化層4、所述n電極5和所述有源層8及有源層8上的p電極6和頂部DBR外的區(qū)域都屬于鈍化層；

所述頂部DBR 7和所述p電極6位于所述有源層8上，其中，所述的p電極6位于所述頂部DBR 7和所述鈍化層4之間；

所述的鈍化層4和所述的頂部DBR 7具體由光學(xué)介質(zhì)膜生長構(gòu)成。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲于一計算機可讀存儲介質(zhì)中，存儲介質(zhì)可以包括：只讀存儲器(ROM，Read Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、磁盤或光盤等。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。