CN115425519A - 一种垂直腔面发射激光器及其制备方法 - Google Patents

一种垂直腔面发射激光器及其制备方法 Download PDF

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CN115425519A CN202211215133.1A CN202211215133A CN115425519A CN 115425519 A CN115425519 A CN 115425519A CN 202211215133 A CN202211215133 A CN 202211215133A CN 115425519 A CN115425519 A CN 115425519A
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Abstract

本发明公开了一种垂直腔面发射激光器及其制备方法，其中垂直腔面发射激光器包括：衬底；外延基本结构，位于衬底的一侧；外延基本结构包括多个有源区，多个有源区沿外延生长方向层叠设置；相邻两层的有源区之间由隧道结连接；介质层，位于外延基本结构远离衬底的一侧；驻波调节层，穿插在外延基本结构中，并靠近介质层设置；驻波调节层用于调节激光的驻波分布，以使驻波光场中的波峰偏离外延基本结构的出光腔面；其中出光腔面为外延基本结构远离衬底的表面。减少了界面态对光子的吸收，从而实现更高水平的COD阈值，保证器件具有更高的功率密度输出。

Description

一种垂直腔面发射激光器及其制备方法
技术领域
本发明实施例涉及激光器技术领域，尤其涉及一种垂直腔面发射激光器及其制备方法。
背景技术
垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser，VCSEL)，以砷化镓半导体材料为基础研制，有别于发光二极管(light emitting diode，LED)和激光二极管(Laser Diode，LD)等其他光源，具有体积小、圆形输出光斑、单纵模输出、阈值电流小、价格低廉、易集成为大面积阵列等优点，成为下一代激光雷达的理想光源。
目前，为了实现VCSEL更高的功率密度输出，业界逐渐采用多结结构设计，即通过隧道结将多个有源区串联起来，以实现出光功率成倍的提高，截至目前已经实现了八结及以上VCSEL结构的开发。通过这种多结结构设计，VCSEL功率密度已经达到了边发射器件类似的技术水平；然而这也使得VCSEL面临和边发射器件一样的挑战，即在高光功率密度作用下，激光器腔面温度迅速升高进而诱发腔面处带隙收缩，加剧光子吸收，促使腔面烧毁，造成灾变性光学镜面损伤(catastrophic optical damage，COD)。
发明内容
本发明实施例提供了一种垂直腔面发射激光器及其制备方法，以提高垂直腔面发射激光器抗COD性能，实现器件更高的功率密度输出。
根据本发明的一方面，提供了一种垂直腔面发射激光器，包括：
衬底；
外延基本结构，位于所述衬底的一侧；所述外延基本结构包括多个有源区，多个所述有源区沿外延生长方向层叠设置；相邻两层的有源区之间由隧道结连接；
介质层，位于所述外延基本结构远离所述衬底的一侧；
驻波调节层，穿插在所述外延基本结构中，并靠近所述介质层设置；所述驻波调节层用于调节激光的驻波分布，以使驻波光场中的波峰偏离所述外延基本结构的出光腔面；所述出光腔面为所述外延基本结构远离所述衬底的表面。
可选的，所述外延基本结构还包括：
第一布拉格反射层，位于所述衬底的一侧；多个所述有源区均位于所述第一布拉格反射层远离所述衬底的一侧；
第二布拉格反射层，位于最远离所述衬底的有源区远离所述衬底的一侧；
电流扩散层，位于所述第二布拉格反射层远离所述衬底的一侧；
接触层，位于所述电流扩散层远离所述衬底的一侧；
其中，所述驻波调节层位于所述电流扩散层与所述第二布拉格反射层之间、所述电流扩散层内或者所述电流扩散层与所述接触层之间。
可选的，所述驻波调节层的材料包括ALGa1-x Asx；其中，As的组分X基于激光的波长进行调节。
可选的，P的组分X大于0，且小于或等于0.45。
可选的，所述驻波调节层的光学厚度大于二分之一的激射波长，且小于激射波长；
所述驻波调节层的材料与所述电流扩散层的材料相同。
可选的，所述有源区包括：
有源层以及位于所述有源层相对两侧的上空间层和下空间层；相对于所述上空间层，所述下空间层较靠近于所述衬底；
其中，所述上空间层的掺杂离子的类型和下空间层的掺杂离子的类型相反。
可选的，所述垂直腔面发射激光器还包括一个电流限制层，所述电流限制层位于所述第二布拉格反射层中，或者，位于邻近所述第二布拉格反射层的上空间层中；所述电流限制层具有开口，所述开口用于定义出发光区。
可选的，所述垂直腔面发射激光器还包括多个电流限制层，所述电流限制层与所述有源区一一对应；多个所述电流限制层分别位于对应的有源区的上空间层中；所述电流限制层具有开口，所述开口用于定义出发光区。
可选的，所述电流限制层包括氧化层；所述氧化层为外延生长的高Al组分的AlGaAs，其外侧被氧化区域形成绝缘的氧化铝膜层；其中，未氧化区域形成有效电流注入的发光区。
根据本发明的另一方面，提供了一种垂直腔面发射激光器的制备方法，用于形成本发明任一实施例所述的垂直腔面发射激光器，包括：
提供衬底；
在衬底一侧形成外延基本结构，并在外延基本结构中形成驻波调节层；外延基本结构包括多个有源区，多个有源区沿外延生长方向层叠设置；相邻两层的有源区之间由隧道结连接；驻波调节层靠近外延基本结构的出光腔面设置；驻波调节层用于调节激光的驻波分布，以使驻波光场中最强的波峰偏离外延基本结构的出光腔面；
形成介质层；介质层位于所述外延基本结构远离所述衬底的一侧。
本发明实施例提供的技术方案，在垂直腔面发射激光器的结构中引入驻波调控层，通过驻波调控层调节激光器内部的驻波分布，改变了器件结构中驻波和晶体结构之间的耦合位置，将外延基本结构和介质层之间的波峰挪移至耐受强度更好的介质层之内，减少外延基本结构界面态对光子的吸收，从而实现更高水平的COD阈值，保证器件具有更高的功率密度输出。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本发明实施例提供的一种垂直腔面发射激光器的结构示意图；
图2是现有技术中提供的一种垂直腔面发射激光器的部分光场强度分布图；
图3是图1所示结构的部分光场强度分布图；
图4是本发明实施例提供的另一种垂直腔面发射激光器的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种垂直腔面发射激光器的制备方法的流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
如背景技术，为了实现VCSEL更高的功率密度输出，业界逐渐采用多结结构设计，即通过隧道结将多个有源区串联起来，以实现出光功率成倍的提高。截至目前，已经实现了八结及以上VCSEL结构的开发。然而这也使得VCSEL第一次面临和边发射器件一样的挑战，即腔面灾变光学损伤。对于传统的多结VCSEL器件而言，外延基本结构生长结束后由于物理材料的中断，在外延基本结构的表面存在有尚未成键的悬挂键，产生本征缺陷即表面态，其会与空气发生氧化反应或吸附其他杂质进一步增加表面态密度，这些态密度会在禁带中引入附加能级，形成载流子俘获中心。若其吸收了谐振腔内部较高的光辐射后，则会导致该处温度超过III-V族材料的熔点，进而发生腔面融化；并且，激光器腔面温度迅速升高进而诱发腔面处带隙收缩，促使光子吸收，加剧腔面烧毁，造成灾变性光学镜面损伤，极大影响器件的寿命。尽管在器件制备过程中，可以在外延基本结构的表面生长其他介质绝缘层，以阻隔空气和外延基本结构的接触，但是由于外延基本结构已经暴露在空气之中，这些表面态并不能完全去除，因此器件表面熔毁仍会发生在外延基本结构和介质层之间。
鉴于此，本发明实施例提供了一种垂直腔面发射激光器，图1是本发明实施例提供的一种垂直腔面发射激光器的结构示意图，参考图1，垂直腔面发射激光器包括：
衬底10；
外延基本结构20，位于衬底10的一侧；外延基本结构20包括多个有源区24，多个有源区24沿外延生长方向X层叠设置；相邻两层的有源区24之间由隧道结23连接；
介质层30，位于外延基本结构20远离衬底10的一侧；
驻波调节层27，穿插在外延基本结构20中，并靠近介质层30设置；驻波调节层27用于调节激光的驻波分布，以使驻波光场中的波峰偏离外延基本结构20的出光腔面；其中出光腔面为外延基本结构20远离衬底10的表面。
具体的，衬底10是构建外延基本结构20的基础，衬底10可以是N型掺杂的半导体衬底10，也可以是P型掺杂的半导体衬底10，在本实施例中，该衬底10为N型掺杂半导体衬底10。衬底10的材料可以是任意适于形成激光器的材料，例如为砷化镓(GaAs)。外延基本结构20位于衬底10的一侧，半外延基本结构20包括多个沿外延生长方向X层叠设置的有源区24，并且相邻两层的有源区24之间由隧道结23连接，通过隧道结23将多个有源区24串联起来，以实现垂直腔面发射激光器出光功率成倍的提高。其中，图1中示例性的画出了三个有源区24。
每一有源区24可以包括有源层243以及位于有源层243相对两侧的上空间层242和下空间层241；相对于上空间层242，下空间层241较靠近于衬底10。上空间层242的掺杂离子的类型和下空间层241的掺杂离子的类型相反。而下空间层241的掺杂离子的类型与衬底10的掺杂离子的类型相同。有源层243是器件的核心，可采用量子阱结构，用于将电能转换为光能。空间层用于对光场进行限制，可以将光子和电子同时限制在量子阱发光区，获得高的量子效率。
介质层30位于外延基本结构20远离衬底10的一侧，在外延基本结构20的表面生长介质层30，可以阻隔空气和外延结构的接触，改善外延结构的表面与空气发生氧化反应或吸附其他杂质增加表面态密度的问题。但是由于外延片已经暴露在空气之中，这些表面态并不能完全去除，因此器件表面熔毁仍会发生在外延基本结构20和介质层30之间。
基于此，在外延基本结构20中引入驻波调节层27，驻波调节层27靠近介质层30设置。通过对驻波调节层27厚度的调节，可以使驻波光场中的波峰偏离外延基本结构20的出光腔面，减少界面态对光子的吸收，从而提高器件抗COD能力，实现器件高功率密度的输出。另外，通过对驻波调节层27厚度的调节，可以将驻波中最强的部分从外延基本结构20层和介质层30之间的界面挪移至耐受强度更好的介质层30之内，防止对其它膜层界面的熔毁，从而实现更高水平的COD阈值，实现器件更高的功率密度输出。
本发明实施例提供的垂直腔面发射激光器，包括：衬底；外延基本结构，位于衬底的一侧；外延基本结构包括多个有源区，多个有源区沿外延生长方向层叠设置；相邻两层的有源区之间由隧道结连接；介质层，位于外延基本结构远离衬底的一侧；驻波调节层，穿插在外延基本结构中，并靠近介质层设置；驻波调节层用于调节激光的驻波分布，以使驻波光场中最强的波峰偏离外延基本结构的出光腔面；出光腔面为外延基本结构远离衬底的表面。通过在外延基本结构中引入驻波调控层，改变了器件结构中驻波和晶体结构之间的耦合位置，可将外延基本结构层和介质层之间的波峰挪移至耐受强度更好的介质层之内，减少界面态的吸收，从而实现更高水平的COD阈值，实现器件更高的功率密度输出。
在本发明的一个实施例中，参考图1，外延基本结构20还包括：
第一布拉格反射层21，位于衬底10的一侧；多个有源区24均位于第一布拉格反射层21远离衬底10的一侧，并沿垂直衬底10方向层叠设置；
第二布拉格反射层22，位于最远离衬底10的有源区24远离衬底10的一侧；
电流扩散层26，位于第二布拉格反射层22远离衬底10的一侧；
接触层28，位于电流扩散层26远离衬底10的一侧；
其中，驻波调节层27位于电流扩散层26与第二布拉格反射层22之间、电流扩散层26内或者电流扩散层26与接触层28之间。
可以理解为，第一布拉格反射层21和第二布拉格反射层22均包括一系列不同折射率材料的交替层。通过交替生长具有一定折射率差的材料来实现对光的反射，其反射率可达99％以上。第一布拉格反射层21和第二布拉格反射层22用于对处于中间的有源层243产生的光线进行反射增强，然后从第二布拉格反射层22的表面射出，形成激光。例如，第一布拉格反射层21和第二布拉格反射层22均由包括铝镓砷材料层和砷化镓材料层两种不同折射率的材料层层叠构成，或者由包括高铝组分的铝镓砷材料层和低铝组分的铝镓砷材料层两种不同折射率的材料层层叠构成。在一些实施例中，第一布拉格反射层21和第二布拉格反射层22也可由其他的材料所形成。
其中，若第一布拉格反射层21为N型布拉格反射镜，则第二布拉格反射层22为P型布拉格反射镜。若第一布拉格反射层21为P型布拉格反射镜，则第二布拉格反射层22为N型布拉格反射镜。第一布拉格反射层21的掺杂类型与衬底10的掺杂类型相同。P型布拉格反射镜中掺杂的元素包括碳，N型布拉格反射镜中掺杂的元素包括碲、硅、锗中的至少一种。每一交替层的有效光厚度(该层厚度乘以该层折射率)是四分之一垂直腔面发射激光器的工作波长的奇数整数倍，即每一交替层的有效光厚度为垂直腔面发射激光器的工作波长的奇数整数倍的四分之一。
电流扩散层26位于第二布拉格反射层22远离衬底10的一侧，电流扩散层26中电流的扩散方向平行于衬底10，通过高掺杂来实现注入电流在器件的各个位置均匀分散。电流扩散层26的主要功能是提供横向导电的能力。电流扩散层26在激光器器件制造工艺过程中会暴露出来，并与电极相连接。电流扩散层26的横向导电能力至关重要，不仅会影响激光器器件的性能指标，而且会对激光器阵列的发光均匀性、产热、可靠性等都造成影响。如果电流扩散层26的导电能力较差，不仅激光器器件的发光效率会降低，而且激光器阵列的发光均匀性也会随之变差。因此，需要保证电流扩散层26的导电能力。可以增加该层的厚度或者提高电流扩散层26的掺杂浓度来提高电流扩散层26的导电能力。
接触层28位于电流扩散层26远离衬底10的一侧；接触层28用以和金属电极形成接触欧姆接触。接触层28远离衬底的表面即为外延基本结构20的出光腔面。接触层28生长结束后由于物理材料的中断，在接触层28的表面存在有尚未成键的悬挂键，产生本征缺陷即表面态，其会与空气发生氧化反应或吸附其他杂质进一步增加表面态密度，这些态密度会在禁带中引入附加能级，形成载流子俘获中心。若其吸收了谐振腔内部较高的光辐射后，会导致该处温度超过III-V族材料的熔点，进而发生腔面融化。
对于垂直腔面发射半导体激光器而言，在器件受到足够的注入电流以后，会在器件腔内部形成稳定驻波，从而实现激射。对于形成的驻波，其强度在腔内并不是均匀分布，因而不同位置的材料会承受不同的电场强度。因此可以通过调节驻波分布，将能量分布最强的波峰从材料的界面处挪移开，防止界面太吸收谐振腔内部较高的光辐射，从而实现对器件COD性能的提高。本发明实施例在电流扩散层26与第二布拉格反射层22之间、电流扩散层26内或者电流扩散层26与接触层28之间设置驻波调节层27，通过对驻波调节层27厚度的调节，可以将驻波中最强的部分从外延基本结构20和介质层30之间的界面挪移至耐受强度更好的介质层30之内，防止对其它膜层界面的熔毁，从而实现更高水平的COD阈值，实现器件更高的功率密度输出。其中图1示例性的画出驻波调节层27位于电流扩散层26与接触层28之间。
图2是现有技术中提供的一种垂直腔面发射激光器的部分光场强度分布图，参考图2，其中曲线11为驻波分布，膜层1和膜层2则分别代表VCSEL中第二布拉格反射层中高低折射率的交替层。如图2所示，接触层28和介质层30之间的驻波强度与介质层30和空气之间的驻波强度相等，这就表明接触层28和介质层30之间的界面与介质层30和空气之间的界面所承受的电磁场强度一致。而当接触层28和介质层30之间的界面存在表面悬挂键时，COD会首先于此处发生，最终限制了器件COD阈值的进一步改善。图3是图1所示结构的部分光场强度分布图，对比图3和图2，在外延生长过程中加入了驻波调节层27作为抗COD结构。通过对驻波调节层27这一膜层厚度的调节，可将驻波中最强的部分从接触层28和介质层30之间的界面挪移到介质层30中。而接触层28和介质层30之间界面处的光场强度，远小于介质层30中以及介质层30和空气界面处的光场强度。因此，在相同的输出功率条件下，将电场最强的波峰作用于耐受度较好的介质层30，从而能够实现激光器COD阈值的显著提升。
其中，驻波调节层27的材料可以包括ALGa1-xAsx；As的组分X基于激光的波长进行调节。P的组分X大于0，且小于或等于0.45。驻波调节层27的光学厚度大于二分之一的激射波长，且小于激射波长。电流扩散层26的材料可以与驻波调节层27的材料相同。
在本发明的一个实施例中，参考图1，外延基本结构20还包括一个电流限制层25，电流限制层25位于第二布拉格反射层22中，或者，位于邻近第二布拉格反射层22的上空间层242中。图1示例性的画出电流限制层25位于第二布拉格反射层22中。
可以理解为，电流限制层包括氧化层；氧化层为外延生长的高Al组分的AlGaAs，其外侧被氧化区域形成绝缘的氧化铝膜层；其中，未氧化区域形成有效电流注入的发光区。通过在一定的温度条件下湿法氧化高掺铝的方式，对外延基本结构20的侧壁进行氧化，在第二布拉格反射层22中形成电流限制层25。电流限制层25具有开口251，即为未氧化区域。被氧化后形成的氧化铝阻抗较高，电流限制层25开口251位置仍为高掺铝的铝镓砷材料，流入的电流会通过电流限制层25中的开口251流向有源层243。电流限制层25可以起到对电流流向的限制作用，减少电能的损耗。另外，开口251还用于定义出激光器的发光区，激光器从开口251射出激光，其中电流限制层25的开口251可以为圆形，也可以为矩形。
在本发明的另一个实施例中，参考图4，外延基本结构20可以包括多个电流限制层25，电流限制层25与有源区24一一对应设置；多个电流限制层25分别位于对应的有源区24的上空间层242中，从而可以进一步的起到对电流限制的作用，减少电能的损耗。
本发明实施例还提供了一种垂直腔面发射激光器的制备方法，用于形成上述任意实施例所述的垂直腔面发射激光器，图5是本发明实施例提供的一种垂直腔面发射激光器的制备方法的流程图，参考图5，垂直腔面发射激光器的制备方法包括：
S110、提供衬底。
具体的，衬底是构建外延基本结构的基础，衬底可以是N型掺杂的半导体衬底，也可以是P型掺杂的半导体衬底，在本实施例中，该衬底为N型掺杂半导体衬底。衬底的材料可以是任意适于形成激光器的材料，例如为砷化镓。
S120、在衬底的一侧形成外延基本结构，并在外延基本结构中形成驻波调节层；外延基本结构包括多个有源区，多个有源区沿外延生长方向层叠设置；相邻两层的有源区之间由隧道结连接；驻波调节层靠近外延基本结构的出光腔面设置；驻波调节层用于调节激光的驻波分布，以使驻波光场中最强的波峰偏离外延基本结构的出光腔面。
具体的，外延基本结构位于衬底的一侧，半外延基本结构包括多个沿外延生长方向层叠设置的有源区，并且相邻两层的有源区之间由隧道结连接，通过隧道结将多个有源区串联起来，以实现垂直腔面发射激光器出光功率成倍的提高。每一有源区可以包括有源层以及位于有源层相对两侧的上空间层和下空间层；相对于上空间层，下空间层较靠近于衬底。
外延基本结构还包括：第一布拉格反射层，位于衬底的一侧；多个有源区均位于第一布拉格反射层远离衬底的一侧，并沿垂直衬底方向层叠设置。第二布拉格反射层，位于最远离衬底的有源区远离衬底的一侧；电流扩散层，位于第二布拉格反射层远离衬底的一侧；接触层，位于电流扩散层远离衬底的一侧；其中，驻波调节层位于电流扩散层与第二布拉格反射层之间、电流扩散层内或者电流扩散层与接触层之间。
以外延基本结构包括三个有源区，驻波调节层位于电流扩散层与接触层之间为例，在制备外延基本结构过程中，沿着垂直于衬底的方向依次在衬底上形成第一布拉格反射层、第一有源区、第一隧道层、第二有源区、第二隧道层、第三有源区第二布拉格反射层、电流扩散层、驻波调节层、和接触层。
S130、形成介质层，介质层位于外延基本结构远离衬底的一侧。
具体的，在外延基本结构的表面生长介质层，可以阻隔空气和外延结构的接触，改善外延结构的表面与空气发生氧化反应或吸附其他杂质增加表面态密度的问题。并且，通过在外延基本结构中引入驻波调控层，改变了器件结构中驻波和晶体结构之间的耦合位置，可将外延基本结构层和介质层之间的波峰挪移至耐受强度更好的介质层之内，减少界面态的吸收，从而实现更高水平的COD阈值，实现器件更高的功率密度输出。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种垂直腔面发射激光器，其特征在于，包括：
衬底；
外延基本结构，位于所述衬底的一侧；所述外延基本结构包括多个有源区，多个所述有源区沿外延生长方向层叠设置；相邻两层的有源区之间由隧道结连接；
介质层，位于所述外延基本结构远离所述衬底的一侧；
驻波调节层，穿插在所述外延基本结构中，并靠近所述介质层设置；所述驻波调节层用于调节所述垂直腔面发射激光器中的驻波分布，以使驻波光场中的波峰偏离所述外延基本结构的出光腔面；其中所述出光腔面为所述外延基本结构远离所述衬底的表面。
2.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述外延基本结构还包括：
第一布拉格反射层，位于所述衬底的一侧；多个所述有源区均位于所述第一布拉格反射层远离所述衬底的一侧；
第二布拉格反射层，位于最远离所述衬底的有源区远离所述衬底的一侧；
电流扩散层，位于所述第二布拉格反射层远离所述衬底的一侧；
接触层，位于所述电流扩散层远离所述衬底的一侧；
其中，所述驻波调节层位于所述电流扩散层与所述第二布拉格反射层之间、所述电流扩散层内或者所述电流扩散层与所述接触层之间。
3.根据权利要求2所述的垂直腔面发射激光器，其特征在于，
所述驻波调节层的材料包括ALGa1-xAsx；其中，As的组分X基于激光的波长进行调节。
4.根据权利要求3所述的垂直腔面发射激光器，其特征在于，其中P的组分X大于0，且小于或等于0.45。
5.根据权利要求3所述的垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述驻波调节层的光学厚度大于二分之一的激射波长，且小于激射波长；
所述驻波调节层的材料与所述电流扩散层的材料相同。
6.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述有源区包括：
有源层以及位于所述有源层相对两侧的上空间层和下空间层；相对于所述上空间层，所述下空间层较靠近于所述衬底；
其中，所述上空间层的掺杂离子的类型和下空间层的掺杂离子的类型相反。
7.根据权利要求6所述的垂直腔面发射激光器，其特征在于，还包括一个电流限制层；所述电流限制层位于所述第二布拉格反射层中，或者，位于邻近所述第二布拉格反射层的上空间层中；所述电流限制层具有开口，所述开口用于定义出发光区。
8.根据权利要求6所述的垂直腔面发射激光器，其特征在于，还包括多个电流限制层；所述电流限制层与所述有源区一一对应；多个所述电流限制层分别位于对应的有源区的上空间层中；所述电流限制层具有开口，所述开口用于定义出发光区。
9.根据权利要求7或8所述的垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述电流限制层包括氧化层；所述氧化层为外延生长的高Al组分的AlGaAs，其外侧被氧化区域形成绝缘的氧化铝膜层；其中，未氧化区域形成有效电流注入的发光区。
10.一种垂直腔面发射激光器的制备方法，其特征在于，用于形成权利要求1～9任一所述的垂直腔面发射激光器，包括：
提供衬底；
在衬底的一侧形成外延基本结构，并在外延基本结构中形成驻波调节层；外延基本结构包括多个有源区，多个有源区沿外延生长方向层叠设置；相邻两层的有源区之间由隧道结连接；驻波调节层靠近外延基本结构的出光腔面设置；驻波调节层用于调节激光的驻波分布，以使驻波光场中最强的波峰偏离外延基本结构的出光腔面；
形成介质层，所述介质层位于所述外延基本结构远离所述衬底的一侧。
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