CN113675726A - 一种高速垂直腔面发射激光器的外延结构 - Google Patents

一种高速垂直腔面发射激光器的外延结构 Download PDF

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Abstract

本发明属于新型半导体激光器技术领域，提出一种高速垂直腔面发射激光器的外延结构，包括衬底（1）；在所述衬底上依次设置有MOCVD沉积缓冲层（2）、第一分布式布拉格反射层（3）、谐振腔（4）、第二分布式布拉格反射层（6）和欧姆接触层（7）；所述外延结构还包括半绝缘层（5）；所述半绝缘层（5）为GaAs层或AlxGa1‑xAs层或InP层。本发明用二次外延再生长的半绝缘层代替氧化孔径，可以改善VCSEL的热特性，有利于实现室温下芯片的连续发射，具有优异的电学限制作用，采用低折射率的半绝缘材料可以同时实现良好的光学限制；同时采用半绝缘层掩埋有源区结构可以减小寄生电容，有助于带宽和高速调制。

Description

一种高速垂直腔面发射激光器的外延结构
技术领域
本发明属于新型半导体激光器技术领域，尤其涉及一种高速垂直腔面发射激光器的外延结构。
背景技术
垂直腔面发射激光器（VCSEL）的热学性质对于实现室温下芯片的连续发射非常重要。
激光器的很多性能参数强烈依赖于温度。随着温度的升高，激光器的内损耗及载流子的泄漏会随之增加，一方面导致内量子效率减小、外微分量子效率增大，另一方面导致阈值增益增大。首先，内量子效率的减小与阈值增益的增大会进一步导致阈值电流增大，使得阈值电流密度随着温度的升高而增加。其次，外微分量子效率的增大会使得斜率效率减小。另外，腔内内损耗的增大会导致增益减小，最大输出功率随之减小。因此，激光器的阈值电流密度随着温度的升高而增加，最大输出功率与斜率效率随着温度的升高而降低，而温度对最大输出功率的影响比对阈值电流密度的影响更为显著。
中国发明专利公开CN113140961A提出一种光子晶体垂直腔面发射激光器，包括：氧化限制层；P型DBR反射层，生长于所述氧化限制层上；所述P型DBR反射层刻蚀有发光区以及沿所述发光区的径向周期性布置的多层孔径渐变光子晶体空气孔结构；其中，所述多层孔径渐变光子晶体空气孔结构为带有中心点缺陷的二维光子晶体空气孔结构。本公开中的光子晶体垂直腔面发射激光器可以实现大功率的单模激射，而且在发光区径向引入了折射率的梯度分布，可以进一步减小远场发散角，提高光束质量。
中国发明专利申请CN202010346066.1则提出一种垂直腔面发射激光器，包括：衬底；第一电极，连接所述衬底；依次叠设于所述衬底的一侧的第一分布式布拉格反射器和有源层；错位层，包括设于所述有源层远离所述衬底的一侧的导光层和高阻层，所述高阻层位于所述导光层的外周侧；第二分布式布拉格反射器，包括导光部和高阻部，设于所述错位层远离所述衬底的一侧；第二电极，设于所述第二分布式布拉格反射器远离所述衬底的一侧，其中所述导光层与所述高阻层具有厚度差，以使所述导光层远离所述衬底一侧的所述导光部和所述高阻层远离所述衬底的一侧的所述高阻部错位设置。
然而，目前VCSEL芯片大都采用氧化物限制结构，即在量子阱和上层DBR(分布式布拉格反射层)之间分别插入一层一定厚度的AlGaAs或AlAs层。其中高Al含量的AlGaAs层在高温下与H2O反应转化为原生氧化铝，由于氧化铝是绝缘体，可以实现良好的电学限制，与此同时，氧化铝(折射率约为1.7)和半导体(折射率约为3.0)之间的高折射率差异，也提供良好的光学限制，可以使VCSEL实现极低阈值连续发射。然而，氧化铝层的热导率(0.7 W/(m•K))比半导体(约20-50 W/(m•K))低，降低了芯片内部的热传导，导致热阻增加。因此，氧化孔径VCSEL的最大输出功率以及调制带宽由于早期热滚降而受到根本限制。另外，氧化层与有源区紧密相邻，由于热膨胀系数的差异，芯片工作时形成内部应变，内部温度上升，应变场会推动点缺陷和位错向有源区迁移，最终导致芯片失效，从而使芯片的可靠性降低。
从制造良率上来看，在氧化过程中，氧化层和半导体界面会产生点状缺陷和位错，而且氧化层和半导体的热膨胀系数不同，这导致氧化过程通常非常难以控制，工艺窗口超窄，氧化过程后氧化层-半导体界面容易开裂或剥离。另外，氧化孔径的横向几何形状和尺寸难以控制，并导致片内和片间氧化孔径尺寸的变化。在目前成熟的商业制造工艺中，这种片内和片间的氧化孔径绝对变化至少为1 μm，这限制了制造良率，尤其是小孔径芯片的制造良率。
所以传统氧化孔径的VCSEL在实际生产环境中面临着诸多问题：与热传导相关的激光器性能及可靠性问题；与氧化孔可控性相关的可制造性问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术所存在的问题，本发明的目的在于提供一种新型的电学限制和光学限制非氧化孔径低热阻垂直腔面发射激光器外延结构。
本发明提出的一种高速垂直腔面发射激光器的外延结构，包括衬底1；在所述衬底上依次设置有MOCVD沉积缓冲层2、第一分布式布拉格反射层3、谐振腔4、第二分布式布拉格反射层6和欧姆接触层7；所述外延结构还包括半绝缘层5；所述半绝缘层5为GaAs层或AlxGa1-xAs层或InP层。
在本发明的技术方案中，为便于描述，分布式布拉格反射层使用本领域的常见英文简称DBR（distributed Bragg reflector）。第一分布式布拉格反射层3和第二分布式布拉格反射层6分别简称为第一DBR层和第二DBR层。
接下来，具体介绍本发明的上述外延结构的上述各个层级的具体结构或者参数。
所述衬底1可以采用GaAs或InP，对应的GaAs或InP为N或P型掺杂且掺杂浓度在1018数量级。
所述MOCVD沉积缓冲层2可以采用GaAs或者InP，与衬底材料保持一致。
所述第一DBR层和第二DBR层均由一定厚度的两种或多种材料周期性叠加形成。
具体的，所述第一DBR层的材料可以采用半导体材料AlGaAs/GaAs、AlAs/GaAs、InGaAlAs/InP、InGaAsP/InP、AlGaInAs/AlInAs，上述半导体材料的晶格常数与衬底1材料的晶格常数保持匹配。
所述第二DBR层的材料可以采用但不限于AlGaAs/GaAs、AlAs/GaAs、InGaAlAs/InP、InGaAsP/InP、AlGaInAs/AlInAs，上述材料的晶格常数与衬底1材料的晶格常数保持匹配。
所述欧姆接触层材料可以为GaAs, InGaAs或InP。
优选的，所述欧姆接触层为P掺杂，且掺杂浓度在1019-1020数量级。
优选的，所述欧姆接触层厚度范围为100-300 nm。
所述谐振腔4由限制层41、第一波导层42、量子阱层43、第二波导层44、对称限制层45构成。
所述限制层41材料可以为GaAs、AlGaAs、InP，材料的晶格常数与衬底1材料的晶格常数保持匹配，掺杂类型与衬底1掺杂类型保持一致，且掺杂浓度在1017-1018数量级。
所述第一、第二波导层材料可以采用但不限于GaAs、AlGaAs、InP，材料的晶格常数与衬底1材料的晶格常数保持匹配。
所述量子阱层43置于谐振腔4驻波场波腹位置。
所述对称限制层45材料可以为GaAs、AlGaAs、InP，材料的晶格常数与衬底1材料的晶格常数保持匹配，掺杂类型与衬底1掺杂类型相反，且掺杂浓度在1017-1018数量级。
相对于现有技术，本发明的低热阻VCSEL激光器外延结构具有以下有益效果：
1.用二次外延再生长的半绝缘层代替氧化孔径，半绝缘层优异的热导率，可以改善VCSEL的热特性，有利于实现室温下芯片的连续发射。
2.采用半绝缘层掩埋有源区结构可以减小寄生电容，有助于带宽和高速调制。
3.无湿式氧化过程（缺陷和应变的源泉）确保有源区无缺陷和无应变，可靠性更好。
4.用半绝缘层代替氧化孔径，与氧化孔径类似，半绝缘层具有优异的电学限制作用，采用低折射率的半绝缘材料可以同时实现良好的光学限制，摆脱氧化工艺相当于摆脱了VCSEL生产中最大的良率杀手。
5.VCSEL孔径由光刻机或更精确的方法定义，因此孔径尺寸控制和均匀性可以在+/-0.1微米以内或更好，这对更高的良率和未来高速VCSEL应用至关重要。
本发明的进一步优点将结合说明书附图在具体实施例部分进一步详细体现。
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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例的一种高速垂直腔面发射激光器的外延结构的主体结构示意图。
图2是图1所述一种高速垂直腔面发射激光器的外延结构的层状结构示意图。
图3是图2所述一种高速垂直腔面发射激光器的外延结构中谐振腔的层状结构示意图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对发明做出进一步的描述。
需要指出的是，在本发明的各个实施例中给出的说明书附图描述仅仅是示意性的，不代表全部的具体的结构。
本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本发明所揭示的技术内容所能覆盖的范围内。
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
图1首先从整体上介绍本发明一个实施例的一种高速垂直腔面发射激光器的外延结构的主体层状结构。
在图1中，示出一种非氧化孔径低热阻垂直腔面发射激光器外延结构。
所述外延结构包括衬底，在衬底上依次采用缓冲层、第一DBR、谐振腔、第二DBR和欧姆接触层。
而后进行台面刻蚀工艺再进行二次外延生长半绝缘层。所述台面刻蚀，其深度应大于量子阱到外延片表面的距离。
在一个优选的实施例中，所述台面孔径规格范围为4-20 µm。
更具体的，对外延片进行台面刻蚀，刻蚀深度至N型限制层处，台面孔径为4 µm，而后进行二次外延再生长半绝缘层，半绝缘层为掺Cr GaAs材料。
在图1中，所述DBR意为distributed Bragg reflector，即分布式布拉格反射层，又译名：分布式布拉格反射器，是在波导中使用的反射器。当光经过不同介质时在界面的地方会反射，反射率的大小会与介质间折射率大小有关，因此如果我们把不同折射率的薄膜交互周期性的堆叠在一起，当光经过这些不同折射率的薄膜的时候，由于各层反射回来的光因相位角的改变而进行建设性干涉，然后互相结合在一起，得到强烈反射光。
如果多膜层数变的非常多，而薄膜折射率 n1、n2、n3…的差变得非常小时，光就如同在同一个介质里前进，反射系数变得非常小。由于光的多重干涉而造成干涉效果十分明显，因此对于波长的选择非常敏锐，在使用类似光栅情形时，这样的周期性结构就被称为分布式布拉格反射器（Distributed Bragg reflectors）。
在图1中，所述缓冲层为MOCVD沉积缓冲层。
金属有机化学气相沉积系统(MOCVD)是利用金属有机化合物作为源物质的一种化学气相淀积(CVD)工艺。它是利用金属有机源和参与反应的进程气体在一个低压高温的反应室中进行淀积，以生长出具有复杂掺杂层的芯片。
在图1基础上，参见图2。图2更具体的给出了图1所述高速垂直腔面发射激光器的外延结构的层级架构图。
在图2中，在所述衬底上依次设置有MOCVD沉积缓冲层2、第一分布式布拉格反射层3、谐振腔4、第二分布式布拉格反射层6和欧姆接触层7。
并且，所述外延结构还包括半绝缘层5。
所述半绝缘层5为GaAs层或AlxGa1-xAs层或InP层。
所述半绝缘层5通过台面刻蚀工艺进行二次外延生长得到。
所述台面孔径规格范围为4-20 µm。
作为具体的实现方式，所述半绝缘层为GaAs或AlxGa1-xAs或InP，且掺杂原子包括但不限于Fe、Ti、Ti+Zn、Ti+Cd、Ti+Hg、V、Cr、Mn、Co、Ni、Au、Rh、Hf、Zr、Ru、Cu、Os、O、In、Sb或其组合。
优选的，所述衬底可以采用GaAs或InP。
优选的，所述GaAs或InP为N或P型掺杂且掺杂浓度在1018数量级。
优选的，所述缓冲层可以采用GaAs或者InP，与衬底材料保持一致。
优选的，所述缓冲层厚度范围为200-300 nm，可以为N型、P型掺杂，掺杂类型与衬底保持一致，且掺杂浓度在1018数量级。
所述N型掺杂掺杂原子包括但不限于Si、Te、S、Se，所述P型掺杂掺杂原子包括但不限于C、Mg、Zn、Be。
优选的，所述第一DBR层由一定厚度的两种或多种材料周期性叠加形成。
优选的，所述第一DBR层的材料可以采用半导体材料AlGaAs/GaAs、AlAs/GaAs、InGaAlAs/InP、InGaAsP/InP、AlGaInAs/AlInAs，材料的晶格常数与衬底材料的晶格常数保持匹配。
优选的，所述第一DBR，周期对数为10-30半整数对。
优选的，所述第一DBR可以为N型、P型掺杂，掺杂类型与衬底保持一致，且掺杂浓度在1018数量级。
所述欧姆接触层材料可以为GaAs, InGaAs或InP。
优选的，所述欧姆接触层为P掺杂，且掺杂浓度在1019-1020数量级。
优选的，所述欧姆接触层厚度范围为100-300 nm。
在第一实施例中，衬底为掺Si的GaAs衬底，且掺杂浓度在1018数量级。缓冲层为掺Si的GaAs层，且掺杂浓度在1018数量级。第一DBR为高折射率/低折射率/高折射率/低折射率……/高折射率结构，高折射率材料为掺Si的Al0.1Ga0.9As层，低折射率材料为掺Si的Al0.9Ga0.1As层。掺Si的Al0.1Ga0.9As层厚度为77 nm，且掺杂浓度在1018数量级；掺Si的Al0.9Ga0.1As层厚度为88 nm，且掺杂浓度在1018数量级。
第二DBR为高折射率/低折射率/高折射率/低折射率……/高折射率结构，高折射率材料为掺C的Al0.1Ga0.9As层，低折射率材料为掺C的Al0.9Ga0.1As层。掺C的Al0.1Ga0.9As层厚度为77 nm，掺杂浓度在1018数量级；掺C的Al0.9Ga0.1As层厚度为88 nm，掺杂浓度在1018数量级。
在第二实施例中，衬底为掺Zn的GaAs衬底，且掺杂浓度在1018数量级。缓冲层为掺C的GaAs层，且掺杂浓度在1018数量级。第一DBR为高折射率/低折射率/高折射率/低折射率……/高折射率结构，高折射率材料为掺C的 Al0.1Ga0.9As层，低折射率材料为掺C的Al0.9Ga0.1As层。掺C的Al0.1Ga0.9As层厚度为77 nm，且掺杂浓度在1018数量级；掺C的Al0.9Ga0.1As层厚度为88 nm，且掺杂浓度在1018数量级。
第二DBR为高折射率/低折射率/高折射率/低折射率……/高折射率结构，高折射率材料为掺Si的Al0.1Ga0.9As层，低折射率材料为掺Si的Al0.9Ga0.1As层。掺Si的Al0.1Ga0.9As层厚度为77 nm，掺杂浓度在1018数量级；掺Si的 Al0.9Ga0.1As层厚度为88 nm，掺杂浓度在1018数量级。
在第三实施例中，第一/二DBR为高折射率/低折射率/高折射率/低折射率……/高折射率结构。高折射率材料为掺Si/C铝组分渐变的AlxGa1-xAs层，Al组分的渐变范围为10%-30%；低折射率材料为掺Si/C铝组分渐变的AlxGa1-xAs层，Al组分的渐变范围为90%-60%。高/低折射率材料掺Si/C掺杂浓度在1018数量级。
在该实施例中，采用铝组分渐变的AlxGa1-xAs材料可以降低异质结界面处的势垒，有助于减小DBR的串联电阻，从而提高芯片的转化效率。
图3给出了图2所述一种高速垂直腔面发射激光器的外延结构中谐振腔的层状结构示意图。
在图3中，所述谐振腔4由限制层41、第一波导层42、量子阱层43、第二波导层44、对称限制层45构成。
优选的，所述谐振腔长度为半波长的整数倍。
优选的，所述限制层材料可以为GaAs、AlGaAs、InP，材料的晶格常数与衬底材料的晶格常数保持匹配，掺杂类型与衬底保持一致，且掺杂浓度在1017-1018数量级。
优选的，所述第一、二波导层材料可以采用但不限于GaAs、AlGaAs、InP，材料的晶格常数与衬底材料的晶格常数保持匹配。
优选的，所述量子阱层材料可以采用但不限于GaInAs/GaAs、GaInAs/AlGaAs、InGaAs/GaAsP、GaAs/AlGaAs、AlGaInAs/AlGaAs、InGaAsP /AlGaAs、AlGaInP/GaAs、InAsP/InGaAsP、InGaAsP/InGaAsP、InAlGaAs/InAlGaAs、 GaAsSb/GaAs、AlGaInAs/InP、InGaAsP/InP，材料的晶格常数与衬底材料的晶格常数保持匹配。优选的，所述量子阱层置于谐振腔驻波场波腹位置。
优选的，所述对称限制层材料可以为GaAs、AlGaAs、InP，材料的晶格常数与衬底材料的晶格常数保持匹配。
优选的，所述对称限制层掺杂类型与衬底材料掺杂类型相反，且掺杂浓度为1017-1018数量级。
优选的，所述第二DBR层由一定厚度的两种或多种材料周期性叠加形成。
优选的，所述第二DBR层的材料可以采用但不限于AlGaAs/GaAs、AlAs/GaAs、InGaAlAs/InP、InGaAsP/InP、AlGaInAs/AlInAs，材料的晶格常数与衬底材料的晶格常数保持匹配。
优选的，所述第二DBR，生长对数为10-30半整数对。
优选的，所述第二DBR掺杂原子掺杂类型与衬底材料掺杂类型相反，且掺杂浓度在1018数量级。
针对图3所述的谐振腔，结合前述第一实施例、第二实施例和第三实施例的介绍，继续给出第一实施例、第二实施例和第三实施例与谐振腔有关的结构实施例介绍。
在第一实施例中，谐振腔由下至上包括掺Si的Al0.6Ga0.4As限制层，Al0.3Ga0.7As第一波导层，GaAs0.8P0.2为垒、In0.28Ga0.72As为阱的垒/阱/垒/阱/垒量子阱层，Al0.3Ga0.7As第二波导层，掺C的Al0.6Ga0.4As限制层。其中掺Si的Al0.6Ga0.4As限制层厚度为70 nm，且掺杂浓度在1017数量级，Al0.3Ga0.7As第一波导层厚度为160 nm，GaAs0.8P0.2垒层厚度为15 nm，In0.28Ga0.72As厚度为9 nm，Al0.3Ga0.7As第二波导层厚度为167 nm，掺C的Al0.6Ga0.4As限制层厚度为70 nm，且掺杂浓度在1017数量级。
在该实施例中，对外延片进行台面刻蚀，刻蚀深度至N型限制层处，台面孔径为4 µm。而后进行二次外延再生长半绝缘层，半绝缘层为掺Cr的GaAs材料。
在第二实施例中，谐振腔由下至上包括掺C的Al0.6Ga0.4As限制层，Al0.3Ga0.7As第一波导层，GaAs0.8P0.2为垒、In0.28Ga0.72As为阱的垒/阱/垒/阱/垒量子阱层，Al0.3Ga0.7As第二波导层，掺Si的Al0.6Ga0.4As限制层。其中掺C的 Al0.6Ga0.4As限制层厚度为70 nm，且掺杂浓度在1017数量级，Al0.3Ga0.7As第一波导层厚度为160 nm，GaAs0.8P0.2垒层厚度为15 nm，In0.28Ga0.72As厚度为9 nm，Al0.3Ga0.7As第二波导层厚度为167 nm，掺Si的Al0.6Ga0.4As限制层厚度为70 nm，且掺杂浓度在1017数量级。
此时，对外延片进行台面刻蚀，刻蚀深度至P型限制层处，台面孔径为4 µm。而后进行二次外延再生长半绝缘层，半绝缘层为掺CrGaAs材料。
在该实施例中，采用P型衬底并以N型DBR为出光面，有利于减小电流注入时的电阻，从而进一步改善芯片的阈值电流与转化效率。
在第三实施例中，采用铝组分渐变的AlxGa1-xAs材料可以降低异质结界面处的势垒，有助于减小DBR的串联电阻，从而提高芯片的转化效率。
该实施例中，对外延片进行台面刻蚀，刻蚀深度至N/P型限制层处，台面孔径为4 µm。而后进行二次外延再生长半绝缘层，半绝缘层为掺Cr GaAs材料。与氧化孔径类似，半绝缘层掩埋结构具有优异的电学限制作用，而低折射率的半绝缘材料可以同时实现良好的光学限制。
需要注意的是，上个三个实施例虽然分开介绍，但是其对应的部分可以根据需要组合，只需要不违反本发明的基本原理即可。
综合上述实施例可知，在现有技术中，传统的氧化孔径工艺中氧化铝层的热导率(0.7 W/（m•K）)比半导体(约20-50 W/（m•K）)低，降低了芯片内部的热传导，导致热阻增加。
而从本发明的上述实施例可以看出，半绝缘层优异的热导率，可以改善VCSEL的热特性，有利于实现室温下芯片的连续发射。同时，半绝缘层掩埋有源区结构可以减小寄生电容，有助于带宽和高速调制。另外，台面孔径由光刻机或或更精确的方法定义，因此孔径尺寸控制和均匀性可以在+/-0.1微米以内或更好，这对更高的良率和未来高速VCSEL应用至关重要。
因此，通过本发明的上述具备电学限制与光学限制的低热阻高速垂直腔面发射激光器外延结构，用二次外延再生长的半绝缘层代替氧化孔径，半绝缘层优异的热导率，可以改善VCSEL的热特性，有利于实现室温下芯片的连续发射，同时，基于半绝缘层代替氧化孔径，与氧化孔径类似，半绝缘层具有优异的电学限制作用，采用低折射率的半绝缘材料可以同时实现良好的光学限制，摆脱氧化工艺相当于摆脱了VCSEL生产中最大的良率杀手；具体的，采用半绝缘层掩埋有源区结构可以减小寄生电容，有助于带宽和高速调制，上述结构的制造过程采用的无湿式氧化过程（缺陷和应变的源泉）确保有源区无缺陷和无应变，可靠性更好。
本发明未特别明确的部分模块结构，以现有技术记载的内容为准。本发明在前述背景技术部分提及的现有技术可作为本发明的一部分，用于理解部分技术特征或者参数的含义。本发明的保护范围以权利要求实际记载的内容为准。

Claims (10)

1.一种高速垂直腔面发射激光器的外延结构，所述外延结构包括衬底（1）；
其特征在于：
在所述衬底上依次设置有MOCVD沉积缓冲层（2）、第一分布式布拉格反射层（3）、谐振腔（4）、第二分布式布拉格反射层（6）和欧姆接触层（7）；
并且，所述外延结构还包括半绝缘层（5）；
所述半绝缘层（5）为GaAs层或AlxGa1-xAs层或InP层；
所述半绝缘层（5）的掺杂原子包括Fe、Ti、Ti+Zn、Ti+Cd、Ti+Hg、V、Cr、Mn、Co、Ni、Au、Rh、Hf、Zr、Ru、Cu、Os、O、In、Sb之一或其任意组合。
2.如权利要求1所述的一种高速垂直腔面发射激光器的外延结构，其特征在于：
所述衬底（1）采用GaAs或InP。
3.如权利要求1所述的一种高速垂直腔面发射激光器的外延结构，其特征在于：
所述半绝缘层（5）通过台面刻蚀工艺进行二次外延生长得到；
所述台面孔径规格范围为4-20 µm。
4.如权利要求2所述的一种高速垂直腔面发射激光器的外延结构，其特征在于：
所述GaAs或InP为N或P型掺杂且掺杂浓度在1018数量级；
所述N型掺杂的掺杂原子包括Si、Te、S、Se，所述P型掺杂的掺杂原子包括C、Mg、Zn、Be。
5.如权利要求2所述的一种高速垂直腔面发射激光器的外延结构，其特征在于：
所述MOCVD沉积缓冲层（2）与所述衬底（1）材料一致。
6.如权利要求1或5所述的一种高速垂直腔面发射激光器的外延结构，其特征在于：
所述MOCVD沉积缓冲层（2）厚度范围为200-300 nm。
7.如权利要求1-5任一项所述的一种高速垂直腔面发射激光器的外延结构，其特征在于：
所述谐振腔（4）由限制层（41）、第一波导层（42）、量子阱层（43）、第二波导层（44）、对称限制层（45）构成。
8.如权利要求1-5任一项所述的一种高速垂直腔面发射激光器的外延结构，其特征在于：
所述第一分布式布拉格反射层（3）和第二分布式布拉格反射层（6）均由两种或多种材料周期性叠加形成。
9.如权利要求7所述的一种高速垂直腔面发射激光器的外延结构，其特征在于：
所述限制层（41）掺杂类型与所述衬底（1）掺杂类型保持一致，所述对称限制层（45）掺杂类型与所述衬底（1）的掺杂类型相反。
10.如权利要求1-5或9任一项所述的一种高速垂直腔面发射激光器的外延结构，其特征在于：
所述欧姆接触层（7）为P掺杂，且掺杂浓度在1019-1020数量级；
所述外延结构采用P型衬底并以N型分布式布拉格反射层为出光面或者采用N型衬底并以P型分布式布拉格反射层为出光面。
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