CN111064075A - 一种深紫外垂直腔半导体激光器外延结构及制备方法 - Google Patents

一种深紫外垂直腔半导体激光器外延结构及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种深紫外垂直腔半导体激光器的外延结构，包括：衬底，衬底为N型衬底；在衬底上表面依次生长的N型过渡层、下DBR反射镜层、下波导层、下势垒层、量子阱层、上势垒层、上波导层、上DBR反射镜层及P型重掺杂层；在P型重掺杂层上表面设置的P面电极；及在衬底下表面设置的N面电极。本发明中的激光器光‑电转化率高，还具有窄的光谱宽度、高功率，高的工作稳定性，可靠性好的优点，且结构简单、体积小。

Description

一种深紫外垂直腔半导体激光器外延结构及制备方法
技术领域
本发明涉及半导体光电子技术领域，更具体的说是涉及一种深紫外垂直腔半导体激光器的外延结构及其制备方法。
背景技术
目前，常用的全固态倍频激光器往往采用的都是直线腔，在倍频过程中，二次谐波会经过增益介质，增大增益介质的热效应，影响激光器输出光束的稳定性及输出功率，为了减小增益介质的热效应，通常增益介质采用TEC制冷，增益介质采用TEC制冷时不可避免的要引入复杂的制冷电路系统，从而使装置结构复杂。
垂直腔面发射激光器是当前光电子领域最受欢迎的课题之一，与直线腔半导体激光器相比，垂直腔面发射激光器具有垂直小的发散角、光斑形态好、不需对输出光束进行整形，与传统的固体激光器相比又有体积小、转换效率高等优点。但是，现有的泵浦用垂直面发射激光器调节时间长，且激光器的机械性能和热稳定性较差。且，目前为止，还没有波长为210nm深紫外AlN/AlxNy量子阱垂直腔半导体激光器外延结构出现。
因此，如何提供一种结构简单、体积小的深紫外垂直腔半导体激光器外延结构及制备方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种深紫外垂直腔半导体激光器的外延结构，包括：
衬底，所述衬底为厚度为300-720μm厚掺杂浓度为(1-5)E18cm-3的N型衬底；
在所述衬底上表面依次生长的N型过渡层、下DBR反射镜层、下波导层、下势垒层、量子阱层、上势垒层、上波导层、上DBR反射镜层及P型重掺杂层；
在所述P型重掺杂层上表面设置的P面电极；
及在所述衬底下表面设置的N面电极。
本发明的有益效果：本发明中的激光器光-电转化率高，谱线窄，工作稳定性好，寿命长，可靠性高等优点，且结构简单体积小，目前未有可替代产品出现。
优选地，所述N型过渡层的厚度为100-500nm，材料为AlxNy，其中，x/y＝1-0.95，x/y值随厚度渐变递减。
采用上述的有益效果：设置N型过渡层的目的是减少衬底缺陷，并作为n面导电层。
优选地，所述下DBR反射镜层为80-120对，每对所述下DBR反射镜层包括DBR反射镜高折射率层和DBR反射镜低折射率层；所述上DBR反射镜层为50-80对，每对所述上DBR反射镜层包括DBR反射镜高折射率层和DBR反射镜低折射率层。
优选地，所述下DBR反射镜中的高折射率层厚度为50-53nm，材料为AlxNy，其中，x/y＝1.05-0.95；所述下DBR反射镜中低折射率层的厚度为45-48nm，材料为AlxNy，其中，x/y＝0.9-0.85；
所述第一上DBR反射镜层为50-80对，每对所述上DBR反射镜层包括高折射率DBR反射镜层和低折射率DBR反射镜层。反射镜层中的高折射率层的厚度为45-50nm，材料为AlxNy，其中，x/y＝0.45-0.35；所述反射镜层中的低折射率层厚度为35-39nm，材料为AlxNy，其中，x/y＝0.3-0.2。
优选地，所述下波导层的厚度为0.10-0.7μm，材料为AlxNy，其中，x/y＝0.75-0.85；所述上波导层的厚度为0.10-0.7μm，材料为AlxNy，其中，x/y＝0.7-0.55。
优选地，所述下势垒层的厚度为30-80nm，材料为AlxNy，其中，x/y＝0.85-0.9；所述上势垒层的厚度为30-80nm，材料为AlxNy，其中，x/y＝0.9-0.8。
优选地，所述P型重掺杂层的厚度为100-500nm，材料为AlxNy，其中，x/y＝0.45-1，x/y值随厚度均匀递增。
采用上述的有益效果：对于AlxNy材料结构，通过控制x和y的比值可以实现具有比AlN单晶材料更宽的带隙，从而实现波长根据需要可选择的特性。
优选地，N型衬底为单晶硅片、氮化铝片、碳化硅片、砷化镓片或氮化镓片。
优选地，N面电极及P面电极均为由厚度为50nm的钛层及厚度300nm的金层组成。
本发明中还提供了一种深紫外垂直腔半导体激光器的外延结构的制备方法，包括以下步骤：
(1)在MBE或脉冲激光沉积系统中，对衬底进行热处理，备用；
(2)通过控制原子束流及氨气流量在衬底上依次在衬底上依次生长N型过渡层、下DBR反射镜层、下波导层、下势垒层、量子阱层、上势垒层、上波导层、上DBR反射镜层及P型重掺杂层；
(3)通过光刻工艺在衬底下表面设置N面电极，在P型重掺杂层上表面设置P面电极。
优选地，步骤(1)中，所述热处理时间为5-20min，热处理温度为700-900℃。
优选地，所述步骤(2)中，控制原子束流及氨气流量的具体操作为：
生长N型过渡层：铝源束流控制在0.03-0.1mol/min，氨气流量控制在16-30sccm，Si原子掺杂束流控制在0.001-0.005mol/min；
生长下DBR反射镜层：①高折射率层，铝源束流控制在0.03-0.1mol/min，氨气流量控制在20-35sccm，Si原子掺杂束流控制在0.001-0.005mol/min；②低折射率层，铝源束流控制在0.03-0.1mol/min，氨气流量控制在30-40sccm，Si原子掺杂束流控制在0.001-0.005mol/min；
生长下波导层：铝源束流控制在0.03-0.1mol/min，氨气流量控制在50-70sccm；
生长下势垒层：铝源束流控制在0.03-0.1mol/min，氨气流量控制在35-40sccm；
生长量子阱层：铝源束流控制在0.03-0.1mol/min，氨气流量控制在40-45sccm；
生长上势垒层：铝源束流控制在0.03-0.1mol/min，氨气流量控制在40-35sccm；
生长上波导层：铝源束流控制在0.03-0.1mol/min，氨气流量控制在35-25sccm；
生长上DBR反射镜层：①高折射率层，铝源束流控制在0.03-0.1mol/min，氨气流量控制在50-55sccm，C或Be原子掺杂束流控制在0.001-0.005mol/min；②低折射率层，铝源束流控制在0.03-0.1mol/min，改变氨气流量控制在65-85sccm，C或Be原子掺杂束流控制在0.001-0.005mol/min；
生长P型重掺杂层：铝源束流控制在0.03-0.1mol/min，氨气流量控制在30-16sccm，C或Be原子掺杂束流控制在0.005-0.01mol/min。
采用上述的有益效果：铝源束流越慢，可实现高质量的膜层沉积，但是时间会长；而本发明中控制的铝源束流的速度即能够实现高质量的膜层沉积，不会造成较大时间的损耗。
优选地，步骤(2)中，
所述N型过渡层的生长时间为20-50min，生长温度为550-900℃；
所述下DBR反射镜层①高折射率层，生长时间为0.5-2min，生长温度为550-900℃，②低折射率层，生长时间为0.5-2min，生长温度为550-900℃；
所述下波导层的生长时间为20-50min，生长温度为550-900℃；
所述下势垒层的生长时间为1-5min，生长温度为550-900℃；
所述量子阱层的生长时间为0.5-3min，生长温度为550-900℃；
所述上势垒层的生长时间为1-5min，生长温度为550-900℃；
所述上波导层的生长时间为20-50min，生长温度为550-900℃；
所述上DBR反射镜层①高折射率层，生长时间为0.5-2min，生长温度为550-900℃，②低折射率层，生长时间为0.5-2min，生长温度为550-900℃；
所述P型重掺杂层的生长时间为20-50min，生长温度为550-900℃。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的结构示意图；
图2附图为本发明提供的实施例1中的光谱图；
图3附图为本发明提供的实施例1中的电流功率曲线；
图4附图为本发明提供的实施例2中的光谱图；
图5附图为本发明提供的实施例2中的电流功率曲线；
其中，1-N面电极，2-N型单晶衬底，3-N型过渡层，4-下DBR反射镜层，5-下波导层，6-下势垒层，7-量子阱层，8-上势垒层，9-上波导层，10-上DBR反射镜层，11-P型重掺杂层，12-P面电极。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
深紫外半导体激光器的外延结构：包括厚度为640μm厚掺杂浓度为3E18cm-3的N型单晶衬底2；在衬底上表面依次生长的N型过渡层3(厚度为200nm，AlxNy材料中的x/y＝1-0.95，x/y值随厚度渐变)、下DBR反射镜层4(下DBR反射镜层为80对，每对DBR反射镜层包括DBR反射镜高折射率层和DBR反射镜低折射率层，下DBR反射镜中的高折射率层厚度为51nm，材料为AlxNy，其中，x/y＝1.05；下DBR反射镜中低折射率层的厚度为48nm，材料为AlxNy，其中，x/y＝0.9)、下波导层5(厚度为0.15μm，AlxNy材料中的x/y＝0.75)、下势垒层6(厚度为30nm，AlxNy材料中的x/y＝0.85)、量子阱层7(厚度为2nm)、上势垒层8(厚度为30nm，AlxNy材料中的x/y＝0.85)、上波导层9(厚度为0.15μm，AlxNy材料中的x/y＝0.75)、上DBR反射镜层10(上DBR反射镜层为50对，每对所述上DBR反射镜层包括高折射率DBR反射镜层和低折射率DBR反射镜层。反射镜层中的高折射率层的厚度为50nm，材料为AlxNy，其中，x/y＝0.45；所述反射镜层中的低折射率层厚度为39nm，材料为AlxNy，其中，x/y＝0.3。)及P型重掺杂层11(厚度为300nm，AlxNy材料中的x/y＝0.45-1，x/y值随厚度递增而递增)；
在P型重掺杂层11上表面设置的P面电极12；
及在N型衬底2下表面设置的N面电极1。
上述下DBR反射镜层4为80对，其中，每对为：厚度为51nm的DBR反射镜高折射率层，AlxNy材料中的x/y＝1.05及厚度为48nm的下DBR反射镜低折射率层，AlxNy材料中的x/y＝0.9；
上DBR反射镜层为50对，其中，每对为：厚度为50nm的上DBR反射镜高折射率层，AlxNy材料中的x/y＝0.45及厚度为39nm的上DBR反射镜低折射率层，AlxNy材料中的x/y＝0.3。
上述深紫外半导体激光器的外延结构的制备方法：
(1)在MBE系统中，在850℃下对衬底进行热处理5min，备用；
(2)采用MBE法通过控制原子束流及氮气流量在衬底上依次在衬底上依次生长N型过渡层、下DBR反射镜层、下波导层、下势垒层、量子阱层、上势垒层、上波导层、上DBR反射镜层及P型重掺杂层；
其中，生长N型过渡层：铝源束流控制在0.035mol/min，氨气流量控制在20sccm，Si原子掺杂束流控制在0.003mol/min；生长时间为30min，生长温度为为850℃；
生长下DBR反射镜层：①生长高折射率层：铝源束流控制在0.06mol/min，氨气流量控制在30sccm，Si原子掺杂束流控制在0.003mol/min，生长时间为1min，生长温度为850℃；②生长低折射率层：铝源束流控制在0.04mol/min，氨气流量控制在40sccm，Si原子掺杂束流控制在0.003mol/min，生长时间为1.5min，生长温度为850℃；交替采用上述操作生长80对；
生长下波导层：铝源束流控制在0.07mol/min，氨气流量控制在55sccm，生长时间为40min，生长温度为850℃；
生长下势垒层：铝源束流控制在0.035mol/min，氨气流量控制在30sccm，生长时间为3min，生长温度为850℃；
生长量子阱层：铝源束流控制在0.05mol/min，氨气流量控制在40sccm，生长时间为1min，生长温度为850℃；
生长上势垒层：铝源束流控制在0.035mol/min，氨气流量控制在30sccm，生长时间为3min，生长温度为850℃；
生长上波导层：铝源束流控制在0.07mol/min，氨气流量控制在30sccm，生长时间为40min，生长温度为850℃；
生长50对上DBR反射镜层：①每个高折射率层：铝源束流控制在0.065mol/min，氨气流量控制在55sccm，Si原子掺杂束流控制在0.003mol/min，生长时间为1min，生长温度为850℃；②每个低折射率层：铝源束流控制在0.065mol/min，氨气流量控制在75sccm，C或Be原子掺杂束流控制在0.003mol/min，生长时间为1min，生长温度为850℃；
生长P型重掺杂层：铝源束流控制在0.1mol/min，氨气流量控制在30-16sccm，氨气流量随时间递减，C或Be原子掺杂束流控制在0.01mol/min，生长时间为30min，生长温度为850℃。
(3)在衬底下表面设置N面电极，通过光刻工艺在P型重掺杂层上表面设置P面电极。
由附图2中可以看出在波长210nm附近处表现出最高亮度及窄的激射光谱。
由附图3中可以看出在上述结构及工艺制备方法条件下实现了约180mA的低阈值电流工作状态，实现了深紫外垂直腔半导体激光器器件的正常激射和工作。
实施例2：
深紫外半导体激光器的外延结构：包括厚度为640μm厚掺杂浓度为3E18cm-3的N型单晶衬底2；在衬底上表面依次生长的N型过渡层3(厚度为200nm，AlxNy材料中的x/y＝1-0.95，x/y值随厚度渐变)、下DBR反射镜层4(下DBR反射镜层为120对，每对DBR反射镜层包括DBR反射镜高折射率层和DBR反射镜低折射率层，下DBR反射镜中的高折射率层厚度为51nm，材料为AlxNy，其中，x/y＝1.05；下DBR反射镜中低折射率层的厚度为48nm，材料为AlxNy，其中，x/y＝0.9)、下波导层5(厚度为0.15μm，AlxNy材料中的x/y＝0.75)、下势垒层6(厚度为30nm，AlxNy材料中的x/y＝0.85)、量子阱层7(厚度为2nm)、上势垒层8(厚度为30nm，AlxNy材料中的x/y＝0.85)、上波导层9(厚度为0.15μm，AlxNy材料中的x/y＝0.75)、上DBR反射镜层10(上DBR反射镜层为80对，每对所述上DBR反射镜层包括高折射率DBR反射镜层和低折射率DBR反射镜层。反射镜层中的高折射率层的厚度为50nm，材料为AlxNy，其中，x/y＝0.45；所述反射镜层中的低折射率层厚度为39nm，材料为AlxNy，其中，x/y＝0.3。)及P型重掺杂层11(厚度为300nm，AlxNy材料中的x/y＝0.45-1，x/y值随厚度递增而递增)；
在P型重掺杂层11上表面设置的P面电极12；
及在N型衬底2下表面设置的N面电极1。
上述下DBR反射镜层4为120对，其中，每对为：厚度为51nm的DBR反射镜高折射率层，AlxNy材料中的x/y＝1.05及厚度为48nm的下DBR反射镜低折射率层，AlxNy材料中的x/y＝0.9；
上DBR反射镜层为80对，其中，每对为：厚度为50nm的上DBR反射镜高折射率层，AlxNy材料中的x/y＝0.45及厚度为39nm的上DBR反射镜低折射率层，AlxNy材料中的x/y＝0.3。
上述深紫外半导体激光器的外延结构的制备方法：
(1)在MBE系统中，在850℃下对衬底进行热处理5min，备用；
(2)采用MBE法通过控制原子束流及氮气流量在衬底上依次在衬底上依次生长N型过渡层、下DBR反射镜层、下波导层、下势垒层、量子阱层、上势垒层、上波导层、上DBR反射镜层及P型重掺杂层；
其中，生长N型过渡层：铝源束流控制在0.035mol/min，氨气流量控制在20sccm，Si原子掺杂束流控制在0.003mol/min；生长时间为30min，生长温度为为850℃；
生长下DBR反射镜层：①生长高折射率层：铝源束流控制在0.06mol/min，氨气流量控制在30sccm，Si原子掺杂束流控制在0.003mol/min，生长时间为1min，生长温度为850℃；②生长低折射率层：铝源束流控制在0.04mol/min，氨气流量控制在40sccm，Si原子掺杂束流控制在0.003mol/min，生长时间为1.5min，生长温度为850℃；交替采用上述操作生长120对；
生长下波导层：铝源束流控制在0.07mol/min，氨气流量控制在55sccm，生长时间为40min，生长温度为850℃；
生长下势垒层：铝源束流控制在0.035mol/min，氨气流量控制在30sccm，生长时间为3min，生长温度为850℃；
生长量子阱层：铝源束流控制在0.05mol/min，氨气流量控制在40sccm，生长时间为1min，生长温度为850℃；
生长上势垒层：铝源束流控制在0.035mol/min，氨气流量控制在30sccm，生长时间为3min，生长温度为850℃；
生长上波导层：铝源束流控制在0.07mol/min，氨气流量控制在30sccm，生长时间为40min，生长温度为850℃；
生长80对上DBR反射镜层：①每个高折射率层：铝源束流控制在0.065mol/min，氨气流量控制在55sccm，Si原子掺杂束流控制在0.003mol/min，生长时间为1min，生长温度为850℃；②每个低折射率层：铝源束流控制在0.065mol/min，氨气流量控制在75sccm，C或Be原子掺杂束流控制在0.003mol/min，生长时间为1min，生长温度为850℃；
生长P型重掺杂层：铝源束流控制在0.1mol/min，氨气流量控制在30-16sccm，氨气流量随时间递减，C或Be原子掺杂束流控制在0.01mol/min，生长时间为30min，生长温度为850℃。
(3)在衬底下表面设置N面电极，通过光刻工艺在P型重掺杂层上表面设置P面电极。
由附图3中可以看出,增加上下DBR反射镜层对数(上DBR反射镜层对数由50对增加至80对，下DBR反射镜层对数由80对增加至120对)，在波长210nm附近处表现出最高亮度及更窄的激射光谱，光谱宽度由1.1nm将抵制0.6nm。
由附图4中可以看出在上述结构及工艺制备方法条件下实现了约300mA的阈值电流工作状态，实现了深紫外垂直腔半导体激光器器件的正常激射和工作。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种深紫外垂直腔半导体激光器的外延结构，其特征在于，包括：
衬底，所述衬底为N型衬底；
在所述衬底上表面依次生长的N型过渡层、下DBR反射镜层、下波导层、下势垒层、量子阱层、上势垒层、上波导层、上DBR反射镜层及P型重掺杂层；
在所述P型重掺杂层上表面制备的P面电极；
及在所述衬底下表面制备的N面电极。
2.根据权利要求1所述一种深紫外垂直腔半导体激光器的外延结构，其特征在于，所述N型过渡层的厚度为100-500nm，材料为AlxNy，其中，x/y＝1-0.95。
3.根据权利要求1所述一种深紫外垂直腔半导体激光器的外延结构，其特征在于，所述下DBR反射镜层为80-120对，每对所述下DBR反射镜层包括高折射率DBR反射镜层和低折射率DBR反射镜层；所述上DBR反射镜层为50-80对，每对所述上DBR反射镜层包括高折射率DBR反射镜层和低折射率DBR反射镜层。
4.根据权利要求3所述一种深紫外垂直腔半导体激光器的外延结构，其特征在于，所述DBR反射镜中的高折射率层厚度为50-53nm，材料为AlxNy，其中，x/y＝1.05-0.95；所述DBR反射镜中低折射率层的厚度为45-48nm，材料为AlxNy，其中，x/y＝0.9-0.85；
所述上DBR反射镜层为50-80对，每对所述上DBR反射镜层包括高折射率DBR反射镜层和低折射率DBR反射镜层。反射镜层中的高折射率层的厚度为45-50nm，材料为AlxNy，其中，x/y＝0.45-0.35；所述反射镜层中的低折射率层厚度为35-39nm，材料为AlxNy，其中，x/y＝0.3-0.2。
5.根据权利要求1所述一种深紫外垂直腔半导体激光器的外延结构，其特征在于，所述下波导层的厚度为0.10-0.70μm，材料为AlxNy，其中，x/y＝0.75-0.85；所述上波导层的厚度为0.10-0.70μm，材料为AlxNy，其中，x/y＝0.7-0.55；
所述下势垒层的厚度为30-80nm，材料为AlxNy，其中，x/y＝0.85-0.9；所述上势垒层的厚度为30-80nm，材料为AlxNy，其中，x/y＝0.9-0.8。
6.根据权利要求1所述一种深紫外垂直腔半导体激光器的外延结构，其特征在于，所述P型重掺杂层的厚度为100-500nm，材料为AlxNy，其中，x/y＝0.45-1。
7.一种权利要求1-6任一项所述的波长为210nm深紫外垂直腔半导体激光器的外延结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)对单晶衬底进行热处理，备用；
(2)通过控制原子束流及氨气流量在衬底上依次在衬底上依次生长N型过渡层、下DBR反射镜层、下波导层、下势垒层、量子阱层、上势垒层、上波导层、上DBR反射镜层及P型重掺杂层；
(3)在衬底下表面制备N面电极，通过光刻工艺在P型重掺杂层上表面制备P面电极。
8.根据权利要求7所述的一种深紫外垂直腔半导体激光器的外延结构的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述热处理时间为5-20min，热处理温度为700-900℃。
9.根据权利要求7所述的一种深紫外垂直腔半导体激光器的外延结构的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，控制原子束流及氨气流量的具体操作为：
生长N型过渡层：铝源束流控制在0.03-0.1mol/min，氨气流量控制在16-30sccm，Si原子掺杂束流控制在0.001-0.005mol/min；
生长下DBR反射镜层：①铝源束流控制在0.03-0.1mol/min，氨气流量控制在20-35sccm，Si原子掺杂束流控制在0.001-0.005mol/min；②铝源束流控制在0.03-0.1mol/min，氨气流量控制在30-40sccm，Si原子掺杂束流控制在0.001-0.005mol/min；
生长下波导层：铝源束流控制在0.03-0.1mol/min，氨气流量控制在50-70sccm；
生长下势垒层：铝源束流控制在0.03-0.1mol/min，氨气流量控制在35-40sccm；
生长量子阱层：铝源束流控制在0.03-0.1mol/min，氨气流量控制在40-45sccm；
生长上势垒层：铝源束流控制在0.03-0.1mol/min，氨气流量控制在40-35sccm；
生长上波导层：铝源束流控制在0.03-0.1mol/min，氨气流量控制在35-25sccm；
生长上DBR反射镜层：①高折射率层生长，铝源束流控制在0.03-0.1mol/min，氨气流量控制在50-60sccm，Si原子掺杂束流控制在0.001-0.005mol/min；②低折射率层生长，铝源束流控制在0.03-0.1mol/min，氨气流量控制在65-85sccm，C或Be原子掺杂束流控制在0.001-0.005mol/min；
生长P型重掺杂层：铝源束流控制在0.03-0.1mol/min，氨气流量控制在30-16sccm，氨气流量随时间渐变递减，C或Be原子掺杂束流控制在0.005-0.01mol/min。
10.根据权利要求9所述的一种深紫外垂直腔半导体激光器的外延结构的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，
所述单晶N型过渡层的生长时间为20-50min，生长温度为550-900℃；
所述下DBR反射镜层①高折射率层，生长时间为0.5-3min，生长温度为550-900℃，②低折射率层，生长时间为0.5-3min，生长温度为550-900℃；
所述下波导层的生长时间为20-50min，生长温度为550-900℃；
所述下势垒层的生长时间为1-5min，生长温度为550-900℃；
所述量子阱层的生长时间为0.5-5min，生长温度为550-900℃；
所述上势垒层的生长时间为1-5min，生长温度为550-900℃；
所述上波导层的生长时间为20-50min，生长温度为550-900℃；
所述上DBR反射镜层①高折射率层，生长时间为0.5-3min，生长温度为550-900℃，②低折射率层，生长时间为0.5-3min，生长温度为550-900℃；
所述P型重掺杂层的生长时间为20-50min，生长温度为550-900℃。
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