CN113517629B - 一种高功率单模低发散角半导体器件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高功率单模低发散角半导体器件及其制备方法，高功率单模低发散角半导体器件包括：衬底层；位于衬底层一侧的第一布拉格部分反射层；位于第一布拉格部分反射层背向衬底层一侧的有源层；位于有源层背向衬底层一侧的第二布拉格反射层；位于衬底层背向有源层一侧的反射结构，反射结构的反射率大于第一布拉格部分反射层的反射率且小于第二布拉格反射层的反射率；第二布拉格反射层和第一布拉格部分反射层形成谐振腔，第一布拉格部分反射层和反射结构形成调制反馈腔，所述调制反馈腔使高阶模式的光被损耗。通过调制反馈腔的反馈调控，实现了高集成度的高功率单模低发散角半导体器件的高功率单模光输出。

Description

一种高功率单模低发散角半导体器件及其制备方法

技术领域

本发明涉及半导体器件技术领域，具体涉及一种高功率单模低发散角半导体器件及其制备方法。

背景技术

发光半导体器件是以一定的半导体材料作为工作物质而产生受激发射作用的器件，其工作原理是：通过一定的激励方式，在半导体材料的能带（导带与价带）之间，或者半导体材料的能带与杂质（受主或施主）能级之间，实现非平衡载流子的粒子数反转，当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时，便产生受激发射作用，因发光半导体器件体积小、电光转换效率高被广泛的使用，而发光半导体器件中的单模发光半导体器件，因其具有低成本、低温漂、高调制速率被广泛应用在通信领域，用于通信领域的发光半导体器件需要保持在单模工作。

一种实现单模的方式为：通过制作小的电流注入或小的发光孔径来限制高阶横模，或者通过表面刻蚀反相层来实现高阶模式调控，这些方法均使得发光孔径非常的小，小的发光孔径降低了发光半导体器件的发光功率，从而很难实现高功率单模光输出。一种实现单模的方式为：通过外腔反馈法实现高功率单模光输出，但外腔结构使得发光半导体器件的集成性和稳定性都会下降。

因此，现有技术提供的发光半导体器件难以实现高集成度的高功率单模光输出。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中半导体器件难以实现高集成度的高功率单模光输出的问题，从而提供一种高功率单模低发散角半导体器件及其制备方法。

本发明提供一种高功率单模低发散角半导体器件，包括：衬底层；位于所述衬底层一侧的第一布拉格部分反射层；位于所述第一布拉格部分反射层背向所述衬底层一侧的有源层；位于所述有源层背向所述衬底层一侧的第二布拉格反射层；位于所述衬底层背向所述有源层一侧的反射结构，所述反射结构的反射率大于所述第一布拉格部分反射层的反射率且小于所述第二布拉格反射层的反射率；所述第二布拉格反射层和所述第一布拉格部分反射层形成谐振腔，所述第一布拉格部分反射层和所述反射结构形成调制反馈腔，所述调制反馈腔使高阶模式的光被损耗。

可选的，所述衬底层背向所述第一布拉格部分反射层一侧的表面为平面，所述反射结构与所述衬底层背向所述第一布拉格部分反射层的一侧表面接触。

可选的，还包括：位于所述衬底层背向所述第一布拉格部分反射层一侧表面的微透镜；所述反射结构位于所述微透镜背向所述衬底层的表面。

可选的，所述微透镜与所述衬底层为一体成型结构。

可选的，所述高功率单模低发散角半导体器件的数量为若干个，若干个所述高功率单模低发散角半导体器件阵列排布，若干个所述高功率单模低发散角半导体器件中的微透镜呈阵列排布。

可选的，所述反射结构的材料包括二氧化硅或者砷化铝镓。

可选的，所述第一布拉格部分反射层的反射率大于或等于50%且小于或等于90%；所述第二布拉格反射层的反射率大于或等于99%且小于或等于100%；所述反射结构的反射率大于或等于90%且小于或等于99%。

可选的，还包括：位于所述第一布拉格部分反射层和所述衬底层之间的光限制层，所述光限制层包括位于出光区以及围绕所述出光区的氧化区，所述出光区的折射率大于所述氧化区的折射率。

可选的，所述衬底层的厚度为300μm～900μm。

本发明还提供一种高功率单模低发散角半导体器件的制备方法，包括：提供衬底层；在所述衬底层的一侧形成第一布拉格部分反射层；在所述第一布拉格部分反射层背向所述衬底层的一侧形成有源层；在所述有源层背向所述衬底层的一侧形成第二布拉格反射层；在所述衬底层背向所述有源层的一侧形成反射结构，所述反射结构的反射率大于所述第一布拉格部分反射层的反射率且小于所述第二布拉格反射层的反射率；所述第二布拉格反射层和所述第一布拉格部分反射层形成谐振腔，所述第一布拉格部分反射层和所述反射结构形成调制反馈腔，所述调制反馈腔使高阶模式的光被损耗。

可选的，还包括：在形成所述反射结构之前，形成微透镜，所述微透镜位于所述衬底层背向所述有源层的一侧表面；形成所述反射结构之后，所述反射结构位于所述微透镜背向所述衬底层的表面。

可选的，所述微透镜与所述衬底层为一体成型结构；形成所述衬底层和所述微透镜的步骤包括：提供初始衬底层；对所述初始衬底层的一侧表面进行刻蚀，使得初始衬底层形成所述衬底层和所述微透镜。

可选的，所述高功率单模低发散角半导体器件的数量为若干个，若干个所述高功率单模低发散角半导体器件阵列排布，若干个所述高功率单模低发散角半导体器件中的微透镜呈阵列排布。

可选的，还包括：在形成所述第一布拉格部分反射层之前，在所述衬底层的一侧形成光限制层，所述光限制层包括位于出光区以及围绕所述出光区的氧化区，所述出光区的折射率大于所述氧化区的折射率；形成所述第一布拉格部分反射层之后，所述第一布拉格部分反射层位于所述光限制层背向所述衬底层的一侧。

本发明的技术方案具有以下有益效果：

1.本发明提供的高功率单模低发散角半导体器件，反射结构的反射率大于第一布拉格部分反射层的反射率且小于第二布拉格反射层的反射率；第二布拉格反射层和第一布拉格部分反射层形成谐振腔，第一布拉格部分反射层和反射结构形成调制反馈腔。由于高阶模式的光比基模的光具有更大的发散性，光在谐振腔产生的各种模式，通过第一布拉格部分反射层出射后，由于衬底层的存在增加了光的传输距离，高阶模式的光斑发散性大，使得高阶模式的光经过衬底层传输后，高阶模式的光斑变得更大，在到达反射结构后，只有更低阶的模式才能容易被反射结构反射回谐振腔内，由于光的谐振过程是正反馈过程，这样通过调制反馈腔的反馈调控，使得高阶模式损耗，基模很快被放大输出，从而高阶模式被抑制，实现单模光输出；并且没有使用外腔结构，提高了高功率单模低发散角半导体器件的集成度，有利于高功率单模低发散角半导体器件的小型化；又由于无需采用减小高功率单模低发散角半导体器件的出光口径去限制高阶横模，因此可以使得光的功率较高。综上，实现了高集成度的高功率单模低发散角半导体器件的高功率单模光输出。

2.进一步，高功率单模低发散角半导体器件还包括位于衬底层背向第一布拉格部分反射层一侧表面的微透镜，微透镜可以减小输出光的发散角，允许更小的光斑尺寸，更容易耦合到传输用的光纤光缆的应用场景；其次，微透镜的存在使得被反射结构反射至有源层的光斑聚焦，功率密度大，增益较大。同时通过对微透镜的焦距和圆弧凸起形貌设计，使得返回有源层的聚焦光斑的大小和光斑能量分布进行调节，这也对光模式可以起到反馈调制作用。

3.进一步，微透镜与衬底层为一体成型结构，提高了高功率单模低发散角半导体器件的集成度，使高功率单模低发散角半导体器件的稳定性更高，有利于高功率单模低发散角半导体器件的小型化。

4.进一步，高功率单模低发散角半导体器件还包括位于第一布拉格部分反射层和衬底层之间的光限制层，出光区的折射率较高，氧化区的折射率较低，使光限制层起到小孔光阑的作用，能够得到更好的单模光输出。

5.进一步，衬底层的厚度为300μm～900μm，衬底层的厚度较厚，增加了光的传输距离，使得高阶模式能够通过调制反馈腔被抑制。

6.本发明提供的高功率单模低发散角半导体器件的制备方法，在所述衬底层背向所述有源层的一侧形成反射结构，所述反射结构的反射率大于所述第一布拉格部分反射层的反射率且小于所述第二布拉格反射层的反射率；所述第二布拉格反射层和所述第一布拉格部分反射层形成谐振腔，所述第一布拉格部分反射层和所述反射结构形成调制反馈腔。由于高阶模式的光比基模的光具有更大的发散性，光在谐振腔产生的各种模式，通过第一布拉格部分反射层出射后，由于衬底层的存在增加了光的传输距离，高阶模式的光斑发散性大，使得高阶模式的光经过衬底层传输后，高阶模式的光斑变得更大，在到达反射结构后，只有更低阶的模式才能容易被反射结构反射回谐振腔内，由于光的谐振过程是正反馈过程，这样通过调制反馈腔的反馈调控，使得高阶模式损耗，基模很快被放大输出，从而高阶模式被抑制，实现单模光输出，并且没有使用外腔结构，提高了高功率单模低发散角半导体器件的集成度，有利于高功率单模低发散角半导体器件的小型化；又由于无需采用减小高功率单模低发散角半导体器件的出光口径去限制高阶横模，因此可以使得光的功率较高。综上，实现了高集成度的高功率单模低发散角半导体器件的高功率单模光输出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的高功率单模低发散角半导体器件的结构示意图；

图2为本发明另一实施例提供的高功率单模低发散角半导体器件的结构示意图；

图3为本发明一实施例提供的高功率单模低发散角半导体器件的制备过程的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电学连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明一实施例提供一种高功率单模低发散角半导体器件，请参考图1，包括：

衬底层1；

位于所述衬底层1一侧的第一布拉格部分反射层2；

位于所述第一布拉格部分反射层2背向所述衬底层1一侧的有源层3；

位于所述有源层3背向所述衬底层1一侧的第二布拉格反射层4；

位于所述衬底层1背向所述有源层3一侧的反射结构5，所述反射结构5的反射率大于所述第一布拉格部分反射层2的反射率且小于所述第二布拉格反射层4的反射率；

所述第二布拉格反射层4和所述第一布拉格部分反射层2形成谐振腔，所述第一布拉格部分反射层2和所述反射结构5形成调制反馈腔，所述调制反馈腔使高阶模式的光被损耗。

在本实施例中，高功率单模低发散角半导体器件的有源层3为单结结构，在其他实施例中，高功率单模低发散角半导体器件还适用于隧道级联多有源区的多结结构。

所述衬底层1包括N型衬底层，衬底层1的材料包括硅、砷化镓或者砷化铝镓。

第一布拉格部分反射层2包括N型布拉格部分反射层。

第二布拉格反射层4包括P型布拉格反射层。

所述第一布拉格部分反射层2的反射率大于或等于50%且小于或等于90%，例如，51%、60%、70%、80%或者89%；所述第二布拉格反射层4的反射率大于或等于99%且小于或等于100%，例如99.1%、99.3%、99.5%、99.7%、99.9%或者100%；所述反射结构5的反射率大于或等于90%且小或等于99%，例如，91%、92%、95%、96%、97%或者98%。

在本实施例中，高功率单模低发散角半导体器件还包括：位于所述衬底层1背向所述第一布拉格部分反射层2一侧表面的微透镜6；所述反射结构5位于所述微透镜6背向所述衬底层1的表面，微透镜6可以减小输出光的发散角，允许更小的光斑尺寸，使输出光更容易耦合到传输用的光纤光缆的应用场景。其次，微透镜6的存在使得被反射结构5反射至有源层3的光斑较小，功率密度大，增益较大。同时通过对微透镜6的焦距和圆弧凸起形貌设计，使得返回有源层3的聚焦光斑的大小和光斑能量分布进行调节，这也对光模式可以起到反馈调制作用。在这种情况下，反射结构5的形状为与微透镜6的圆弧凸起相匹配的圆弧状。反射结构5完全覆盖微透镜6背向衬底层1的表面，也就是反射结构5完全覆盖微透镜6的圆弧凸起，并且反射结构5暴露出微透镜6侧部的衬底层1，也就是说，反射结构5并不覆盖微透镜6侧部的衬底层1。

本实施例中，所述微透镜6与所述衬底层1为一体成型结构，提高了高功率单模低发散角半导体器件的集成度，使高功率单模低发散角半导体器件的稳定性更高，有利于高功率单模低发散角半导体器件的小型化。

当所述高功率单模低发散角半导体器件的数量为若干个时，若干个所述高功率单模低发散角半导体器件阵列排布，若干个所述高功率单模低发散角半导体器件中的微透镜呈阵列排布。

在一个实施例中，所述衬底层1的厚度为300μm～900μm，例如，300μm、500μm、600μm、700μm或者900μm。如果衬底层1的厚度太薄，衬底层1对光的传输距离增加不明显，调制反馈腔的反馈调控效果较差，如果衬底层1的厚度太厚，为了实现低阶模式的光被反射回谐振腔内形成较小的光斑，就需要较长的微透镜焦距，这使得微透镜6的曲率半径太大，增加了微透镜6的制备难度。

在其他实施例中，微透镜与衬底层为独立的两部分，微透镜与衬底层的材料可以不同，微透镜与衬底层接触。

所述反射结构5的材料包括二氧化硅或者砷化铝镓，或者其他具有反射功能的半导体化合物。

在其他实施例中，还可以是：衬底层背向第一布拉格部分反射层一侧的表面为平面，所述反射结构与所述衬底层背向所述第一布拉格部分反射层的一侧表面接触。

请继续参考图1，高功率单模低发散角半导体器件还包括：位于第二布拉格反射层4和有源层3之间的电流限制层8，电流限制层8包括导电结构801以及围绕导电结构801的绝缘结构802，绝缘结构802例如为氧化结构，导电结构801的直径为7μm～15μm，例如，7μm、9μm、10μm、11μm、13μm或者15μm，本实施例中，导电结构801的直径较大，半导体器件产生的光的功率较大；位于第二布拉格反射层4背向衬底层1一侧表面的欧姆接触层11；位于欧姆接触层11背向第二布拉格反射层4一侧表面的第一电极9；位于有源层3侧部且位于第一布拉格部分反射层2背向衬底层1一侧表面的第二电极10。

在一个实施例中，反射结构5的中心与导电结构801的中心正对，微透镜6的中心与导电结构801的中心正对，使得对高阶模式的光进行损耗调制的效果增强。

在一个实施例中，微透镜6在衬底层1表面的投影区为第一投影区，第一投影区正对导电结构801，导电结构801在衬底层1表面的投影区为第二投影区，第一投影区的面积为第二投影区的面积的65%～95%，例如，65%、70%、80%、90%或者95%，如果第一投影区的面积太大，那么微透镜6表面的反射结构5所覆盖的范围太广，高阶模式的光在到达反射结构5后容易被反射回谐振腔内，使得调制反馈腔对高阶模式的光抑制效果较差，如果第一投影区的面积太小，相当于发光孔径太小，使得高功率单模低发散角半导体器件的输出光的功率较小。

请参考图2，在另外一个实施方式中，高功率单模低发散角半导体器件还包括：位于所述第一布拉格部分反射层2和所述衬底层1之间的光限制层7，所述光限制层7包括出光区701以及围绕所述出光区701的氧化区702，所述出光区701的折射率大于所述氧化区702的折射率，光限制层7的结构和特性类似于电流限制层8。出光区701的折射率较高，氧化区702的折射率较低，使光限制层7起到小孔光阑的作用，能够得到更好的单模光输出。

本实施例提供的高功率单模低发散角半导体器件，反射结构5的反射率大于第一布拉格部分反射层2的反射率且小于第二布拉格反射层4的反射率；第二布拉格反射层4和第一布拉格部分反射层2形成谐振腔，第一布拉格部分反射层2和反射结构5形成调制反馈腔。由于高阶模式的光比基模的光具有更大的发散性，光在谐振腔产生的各种模式，通过第一布拉格部分反射层2出射后，由于衬底层1的存在增加了光的传输距离，高阶模式的光斑变大，在到达反射结构5后，只有更低阶的模式才能容易被反射结构5反射回谐振腔内，由于光谐振过程是正反馈过程，这样通过调制反馈腔的反馈调控，使得高阶模式损耗，基模很快被放大输出，从而高阶模式被抑制，实现单模光输出；并且没有使用外腔结构，提高了高功率单模低发散角半导体器件的集成度，有利于高功率单模低发散角半导体器件的小型化；又由于无需采用减小高功率单模低发散角半导体器件的出光口径去限制高阶横模，因此可以使得光的功率较高。综上，实现了高集成度的高功率单模低发散角半导体器件的高功率单模光输出。

本发明另一实施例还提供一种高功率单模低发散角半导体器件的制备方法，请参考图3，包括如下步骤：

S1：提供衬底层1。

衬底层1包括N型衬底层，衬底层1的材料包括硅、砷化镓或者砷化铝镓。

S2：在所述衬底层1的一侧形成第一布拉格部分反射层2。

第一布拉格部分反射层2包括N型布拉格部分反射层。

S3：在所述第一布拉格部分反射层2背向所述衬底层1的一侧形成有源层3。

S4：在所述有源层3背向所述衬底层1的一侧形成第二布拉格反射层4。

第二布拉格反射层4包括P型布拉格部分反射层。

S5：在所述衬底层1背向所述有源层3的一侧形成反射结构5，所述反射结构5的反射率大于所述第一布拉格部分反射层2的反射率且小于所述第二布拉格反射层4的反射率，所述第二布拉格反射层4和所述第一布拉格部分反射层2形成谐振腔，所述第一布拉格部分反射层2和所述反射结构5形成调制反馈腔，所述调制反馈腔使高阶模式的光被损耗。

在本实施例中，形成有源层3之后，形成第二布拉格反射层4之前，还包括：在有源层3背向衬底层1的一侧形成电流限制层8。形成第二布拉格反射层4之后，还包括：在第二布拉格反射层4背向衬底层1的一侧形成欧姆接触层11。形成欧姆接触层11之后，还包括：在欧姆接触层11背向衬底的一侧形成第一电极9，在有源层3的侧部且在第一布拉格部分反射层2背向衬底层1一侧表面的形成第二电极10。

高功率单模低发散角半导体器件的制备方法还包括：在形成所述反射结构5之前，形成微透镜6，所述微透镜6位于所述衬底层1背向所述有源层3的一侧表面；形成所述反射结构5之后，所述反射结构5位于所述微透镜6背向所述衬底层1的表面。

本实施例中，所述微透镜6与所述衬底层1为一体成型结构；形成所述衬底层1和所述微透镜6的步骤包括：提供初始衬底层1；对所述初始衬底层1的一侧表面进行刻蚀，使得初始衬底层1形成所述衬底层1和所述微透镜6。

在其他实施例中，高功率单模低发散角半导体器件的数量为若干个，若干个所述高功率单模低发散角半导体器件阵列排布，若干个所述高功率单模低发散角半导体器件中的微透镜呈阵列排布。

在其他实施例中，可以是：微透镜与衬底层单独形成，形成衬底层之后，在衬底层的一侧表面形成微透镜。

高功率单模低发散角半导体器件的制备方法还包括：在形成所述第一布拉格部分反射层2之前，在所述衬底层1的一侧形成光限制层7；形成所述第一布拉格部分反射层2之后，所述第一布拉格部分反射层2位于所述光限制层7背向所述衬底层1的一侧。光限制层7包括出光区701以及围绕所述出光区701的氧化区702，所述出光区701的折射率大于所述氧化区702的折射率。出光区701的折射率较高，氧化区702的折射率较低，使光限制层7起到小孔光阑光纤导波的作用，能够得到更好的单模光输出。

本实施例提供的高功率单模低发散角半导体器件，反射结构5的反射率大于第一布拉格部分反射层2的反射率且小于第二布拉格反射层4的反射率；第二布拉格反射层4和第一布拉格部分反射层2形成谐振腔，第一布拉格部分反射层2和反射结构5形成调制反馈腔。由于高阶模式的光比基模的光具有更大的发散性，光在谐振腔产生的各种模式，通过第一布拉格部分反射层2出射后，由于衬底层1的存在增加了光的传输距离，高阶模式的光斑变大，在到达反射结构5后，只有更低阶的模式才能容易被反射结构5反射回谐振腔内，由于光谐振过程是正反馈过程，这样通过调制反馈腔的反馈调控，使得高阶模式损耗，基模很快被放大输出，从而高阶模式被抑制，实现单模光输出，并且没有使用外腔结构，提高了高功率单模低发散角半导体器件的集成度，有利于高功率单模低发散角半导体器件的小型化，又由于无需采用减小高功率单模低发散角半导体器件的出光口径去限制高阶横模，因此可以使得光的功率较高。综上，实现了高集成度的高功率单模低发散角半导体器件的高功率单模光输出。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (11)

1.一种高功率单模低发散角半导体器件，其特征在于，包括：

衬底层；

位于所述衬底层一侧的第一布拉格部分反射层；

位于所述第一布拉格部分反射层和所述衬底层之间的光限制层；

位于所述第一布拉格部分反射层背向所述衬底层一侧的有源层；

位于所述有源层背向所述衬底层一侧的第二布拉格反射层；

位于第二布拉格反射层和有源层之间的电流限制层，所述电流限制层包括导电结构；

位于所述衬底层背向所述有源层一侧的反射结构，所述反射结构的反射率大于所述第一布拉格部分反射层的反射率且小于所述第二布拉格反射层的反射率，所述反射结构的反射率大于或等于90%且小于或等于99%；

位于所述衬底层背向所述第一布拉格部分反射层一侧表面的微透镜，所述微透镜的焦点位于所述有源层；所述反射结构位于所述微透镜背向所述衬底层的表面；

所述微透镜在所述衬底层表面的投影区为第一投影区，第一投影区正对所述导电结构，所述导电结构在所述衬底层表面的投影区为第二投影区，第一投影区的面积为第二投影区的面积的65%～95%；

所述第二布拉格反射层和所述第一布拉格部分反射层形成谐振腔，所述第一布拉格部分反射层和所述反射结构形成调制反馈腔，所述调制反馈腔使高阶模式的光被损耗。

2.根据权利要求1所述的高功率单模低发散角半导体器件，其特征在于，所述微透镜与所述衬底层为一体成型结构。

3.根据权利要求1所述的高功率单模低发散角半导体器件，其特征在于，所述高功率单模低发散角半导体器件的数量为若干个，若干个所述高功率单模低发散角半导体器件阵列排布，若干个所述高功率单模低发散角半导体器件中的微透镜呈阵列排布。

4.根据权利要求1所述的高功率单模低发散角半导体器件，其特征在于，所述反射结构的材料包括二氧化硅或者砷化铝镓。

5.根据权利要求1所述的高功率单模低发散角半导体器件，其特征在于，所述第一布拉格部分反射层的反射率大于或等于50%且小于或等于90%；所述第二布拉格反射层的反射率大于或等于99%且小于或等于100%。

6.根据权利要求1所述的高功率单模低发散角半导体器件，其特征在于，所述光限制层包括出光区以及围绕所述出光区的氧化区，所述出光区的折射率大于所述氧化区的折射率。

7.根据权利要求1所述的高功率单模低发散角半导体器件，其特征在于，所述衬底层的厚度为300μm～900μm。

8.一种高功率单模低发散角半导体器件的制备方法，其特征在于，包括：

提供衬底层；

在所述衬底层的一侧形成光限制层；

在所述衬底层的一侧形成第一布拉格部分反射层；形成所述第一布拉格部分反射层之后，所述第一布拉格部分反射层位于所述光限制层背向所述衬底层的一侧；

在所述第一布拉格部分反射层背向所述衬底层的一侧形成有源层；

在所述有源层背向所述衬底层的一侧形成电流限制层，所述电流限制层包括导电结构；

在所述电流限制层背向所述有源层的一侧形成第二布拉格反射层；

在所述衬底层背向所述有源层的一侧形成微透镜，所述微透镜的焦点位于所述有源层；

形成反射结构，所述反射结构的反射率大于所述第一布拉格部分反射层的反射率且小于所述第二布拉格反射层的反射率，所述反射结构的反射率大于或等于90%且小于或等于99%，所述反射结构位于所述微透镜背向所述衬底层的表面；

所述微透镜在所述衬底层表面的投影区为第一投影区，第一投影区正对所述导电结构，所述导电结构在所述衬底层表面的投影区为第二投影区，第一投影区的面积为第二投影区的面积的65%～95%；

所述第二布拉格反射层和所述第一布拉格部分反射层形成谐振腔，所述第一布拉格部分反射层和所述反射结构形成调制反馈腔，所述调制反馈腔使高阶模式的光被损耗。

9.根据权利要求8所述的高功率单模低发散角半导体器件的制备方法，其特征在于，所述微透镜与所述衬底层为一体成型结构；形成所述衬底层和所述微透镜的步骤包括：提供初始衬底层；对所述初始衬底层的一侧表面进行刻蚀，使得初始衬底层形成所述衬底层和所述微透镜。

10.根据权利要求8所述的高功率单模低发散角半导体器件的制备方法，其特征在于，所述高功率单模低发散角半导体器件的数量为若干个，若干个所述高功率单模低发散角半导体器件阵列排布，若干个所述高功率单模低发散角半导体器件中的微透镜呈阵列排布。

11.根据权利要求8所述的高功率单模低发散角半导体器件的制备方法，其特征在于，所述光限制层包括出光区以及围绕所述出光区的氧化区，所述出光区的折射率大于所述氧化区的折射率。

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