CN118040470A - 多结型vcsel激光器及其制造方法和vcsel阵列 - Google Patents

Abstract

公开了一种多结型VCSEL激光器及其制造方法和VCSEL阵列。所述多结型VCSEL激光器包括：VCSEL主体、VCSEL阳极和VCSEL阴极；所述VCSEL主体包括：衬底层、底部镜部分、顶部镜部分、有源区、主限制层和电极接触层；所述底部镜部分包括底部N‑DBR层、底部限制层、底部隧道结和底部P‑DBR层；所述有源区部分位于所述底部镜部分和所述顶部镜部分之间，所述有源区部分包括至少两个PN结结构；所述主限制层位于所述底部镜部分和所述顶部镜部分之间；所述电极接触层形成于所述顶部镜部分上；所述VCSEL阳极包括第一N型金属层，所述第一N型金属层形成于所述衬底层；所述VCSEL阴极包括阴极金属层，所述阴极金属层形成于所述电极接触层上。

Description

多结型VCSEL激光器及其制造方法和VCSEL阵列

技术领域

本申请涉及半导体激光器领域，更为具体地涉及多结型VCSEL激光器及其制造方法和VCSEL阵列。

背景技术

VCSEL（Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，垂直腔面发射激光器）是沿垂直于其衬底的方向出射激光的一种半导体激光器。VCSEL具有发散角小、光束对称、波长热稳定性高、光束质量稳定等特点，在通讯、消费、车载领域都有巨大的应用潜力。目前，VCSEL产品已广泛应用于近距离光纤通信、人脸识别、3D传感等行业。

在典型的VCSEL结构中，如图1所示，VCSEL自下而上包括N型金属电极层、N型衬底层、N-DBR层、有源区部分、限制层、P-DBR层、P型接触层和P型金属电极层。N型衬底层和N-DBR层所在区域为N型区域，P-DBR层所在区域为P型区。在N型区内，自由电子为多子，空穴几乎为零，为少子；在P型区内，空穴为多子，自由电子为少子。进一步地，在典型的VCSEL机构中，所述P型金属电极层形成VCSEL的阳极，所述N型金属电极层形成VCSEL的阴极。

在典型的VCSEL的应用中，多个VCSEL形成VCSEL阵列，通常，多个VCSEL共用N型衬底和N型金属电极层，也就是，多个VCSEL共用阴极。然而，在VCSEL的一些应用场景中，期望多个VCSEL形成的VCSEL阵列中共用阳极，且共用衬底层。

理论上，可以将N型衬底层替换为P型衬底层，将N-DBR层和P-DBR层的位置对调，将N型金属电极层和P型金属电极层的位置对调，将P型接触层调整为N型接触层。也就是，将VCSEL的结构调整为自下而上包括P型金属电极层、P型衬底层、P-DBR层、有源区部分、限制层、N-DBR层、N型接触层和N型金属电极层。

然而，P型衬底层的缺陷密度较高，电阻率较高，且产量较低，因此，上述VCSEL的结构调整方案在实际应用中受阻，需要提出新型的VCSEL结构设计方案。

发明内容

本申请的一个优势在于提供了一种多结型VCSEL激光器及其制造方法和VCSEL阵列，其中，所述多结型VCSEL激光器的结构适用于共阳极型VCSEL阵列，且保持衬底层为N型衬底层。

本申请的另一个优势在于提供了一种多结型VCSEL激光器及其制造方法和VCSEL阵列，其中，所述多结型VCSEL激光器提供了一种新型的多结型VCSEL激光器结构设计方案，能够提高对氧化限制层的氧化长度或氧化深度的可控性，使得氧化限制层的实际氧化长度或氧化深度尽可能地接近预期的氧化长度或氧化深度。

本申请的又一个优势在于提供了一种多结型VCSEL激光器及其制造方法和VCSEL阵列，其中，所述多结型VCSEL激光器相较于传统的VCSEL激光器主要是对各个结构层的排布顺序、数量、特定结构层的选材进行调整，改造难度较低；也就是，本申请通过对传统的VCSEL激光器结构较为简单的改造即可较大程度地改善对氧化限制层的氧化长度或氧化深度的可控性。

本申请的又一个优势在于提供了一种多结型VCSEL激光器及其制造方法和VCSEL阵列，其中，所述多结型VCSEL激光器相较于传统的VCSEL激光器主要是对各个结构层的排布顺序、数量、特定结构层的选材进行调整，这样，所述多结型VCSEL激光器的制造过程中能够沿用传统的VCSEL的制备工艺和设备。这样，可保留原有的VCSEL生产线和生产设备以将其用于制备本申请的多结型VCSEL激光器，有效降低多结型VCSEL激光器的生产线改造成本，进而降低多结型VCSEL激光器的制备成本。

为了实现上述至少一优势或其他优势和目的，根据本申请的一个方面，提供了一种多结型VCSEL激光器，其包括：

VCSEL主体，所述VCSEL主体包括：

衬底层；

底部镜部分，所述底部镜部分形成于所述衬底层上，所述底部镜部分包括底部N-DBR层、底部限制层、底部隧道结、底部P-DBR层；其中，所述底部N-DBR层形成于所述衬底层上，所述底部限制层、所述底部隧道结和所述底部P-DBR层叠置于所述底部N-DBR层；

顶部镜部分，所述顶部镜部分包括至少一顶部DBR层；

有源区，所述有源区位于所述底部镜部分和所述顶部镜部分之间；所述有源区部分包括至少两个PN结结构，每一PN结结构包括至少一P掺杂型结构层和至少一N型掺杂结构层，每一所述PN结结构包括至少一P掺杂型结构层、至少一N型掺杂结构层，以及，量子阱区域，所述量子阱区域位于所述PN结结构的P掺杂型结构层和N型掺杂结构层之间；

主限制层，所述主限制层位于所述底部镜部分和所述顶部镜部分之间；以及

电极接触层，所述电极接触层形成于所述顶部镜部分上；

VCSEL阳极，所述VCSEL阳极包括第一N型金属层，所述第一N型金属层形成于所述衬底层；

VCSEL阴极，所述VCSEL阴极包括电极金属层，所述电极金属层形成于所述电极接触层上。

在根据本申请的多结型VCSEL激光器的一实施方式中，所述有源区部分还包括至少一有源区限制层，所述有源区限制层与所述PN结结构相互叠置。

在根据本申请的多结型VCSEL激光器的一实施方式中，至少一所述有源区限制层位于两个相邻的所述PN结结构之间，其中，每个位于两个相邻的所述PN结结构之间的有源区限制层被定义为结间限制层。

在根据本申请的多结型VCSEL激光器的一实施方式中，每相邻两个所述PN结结构之间设置有所述有源区限制层。

在根据本申请的多结型VCSEL激光器的一实施方式中，仅部分相邻两个所述PN结结构之间设置有所述有源区限制层。

在根据本申请的多结型VCSEL激光器的一实施方式中，所述有源区部分还包括至少一所述有源区隧道结，所述有源区隧道结与所述PN结结构相互叠置。

在根据本申请的多结型VCSEL激光器的一实施方式中，至少一所述有源区隧道结位于两个相邻的所述PN结结构之间，其中，每个位于两个相邻的所述PN结结构之间的有源区隧道结被定义为结间隧道结。

在根据本申请的多结型VCSEL激光器的一实施方式中，所述有源区部分还包括至少一所述有源区隧道结，所述有源区隧道结与所述PN结结构相互叠置。

在根据本申请的多结型VCSEL激光器的一实施方式中，至少一所述有源区隧道结位于两个相邻的所述PN结结构之间，其中，每个位于两个相邻的所述PN结结构之间的有源区隧道结被定义为结间隧道结。

在根据本申请的多结型VCSEL激光器的一实施方式中，所述有源区部分还包括至少一所述有源区隧道结，所述有源区隧道结与所述PN结结构相互叠置。

在根据本申请的多结型VCSEL激光器的一实施方式中，至少一所述有源区隧道结位于两个相邻的所述PN结结构之间，其中，每个位于两个相邻的所述PN结结构之间的有源区隧道结被定义为结间隧道结。

在根据本申请的多结型VCSEL激光器的一实施方式中，每两个相邻的所述PN结结构之间的所述结间限制层和所述结间隧道结形成一组结间结构，至少一组结间结构中所述有源区限制层位于所述有源区隧道结的下方。

在根据本申请的多结型VCSEL激光器的一实施方式中，每两个相邻的所述PN结结构之间的所述结间限制层和所述结间隧道结形成一组结间结构，至少一组结间结构中所述有源区限制层位于所述有源区隧道结的上方。

在根据本申请的多结型VCSEL激光器的一实施方式中，至少一所述有源区限制层位于所述有源区部分中最底层的所述PN结结构与所述顶部镜部分之间，其中，每个位于所述有源区部分中最顶层的所述PN结结构与所述顶部镜部分之间的有源区限制层被定义为结顶部限制层。

在根据本申请的多结型VCSEL激光器的一实施方式中，至少一所述有源区限制层为氧化限制层，类型为氧化限制层的所述有源区限制层被定义为有源区氧化限制层。

在根据本申请的多结型VCSEL激光器的一实施方式中，至少一所述有源区氧化限制层最邻近的结构层为N型掺杂结构层。

在根据本申请的多结型VCSEL激光器的一实施方式中，所有的所述有源区氧化限制层最邻近的结构层为N型掺杂结构层。

在根据本申请的多结型VCSEL激光器的一实施方式中，仅部分所述有源区氧化限制层最邻近的结构层为N型掺杂结构层。

在根据本申请的多结型VCSEL激光器的一实施方式中，至少一所述有源区氧化限制层最邻近的结构层为所述PN结结构的N型掺杂结构层。

在根据本申请的多结型VCSEL激光器的一实施方式中，所述有源区部分还包括至少一所述有源区隧道结，每一所述有源区隧道结包括至少一所述P掺杂型结构层和至少一所述N型掺杂结构层，所述有源区隧道结与所述PN结结构相互叠置，至少一所述有源区氧化限制层最邻近的结构层为所述隧道结的N型掺杂结构层。

根据本申请的另一个方面，提供了一种VCSEL阵列，其包括：两个或两个以上的多结型VCSEL激光器，所述多结型VCSEL激光器，包括：

VCSEL主体，所述VCSEL主体包括：

衬底层；

底部镜部分，所述底部镜部分形成于所述衬底层上，所述底部镜部分包括底部N-DBR层、底部限制层、底部隧道结、底部P-DBR层；其中，所述底部N-DBR层形成于所述衬底层上，所述底部限制层、所述底部隧道结和所述底部P-DBR层叠置于所述底部N-DBR层；

顶部镜部分，所述顶部镜部分包括至少一顶部DBR层；

有源区，所述有源区位于所述底部镜部分和所述顶部镜部分之间；所述有源区部分包括至少两个PN结结构，每一所述PN结结构包括至少一P掺杂型结构层、至少一N型掺杂结构层，以及，量子阱区域，所述量子阱区域位于所述PN结结构的P掺杂型结构层和N型掺杂结构层之间；

主限制层，所述主限制层位于所述底部镜部分和所述顶部镜部分之间；以及

电极接触层，所述电极接触层形成于所述顶部镜部分上；

VCSEL阳极，所述VCSEL阳极包括第一N型金属层，所述第一N型金属层形成于所述衬底层；以及

VCSEL阴极，所述VCSEL阴极包括电极金属层，所述电极金属层形成于所述电极接触层上；

VCSEL阳极，所述VCSEL阳极包括第一N型金属层，所述第一N型金属层形成于所述衬底层；

VCSEL阴极，所述VCSEL阴极包括电极金属层，所述电极金属层形成于所述电极接触层上；

两个或两个以上的所述多结型VCSEL激光器的所述VCSEL阳极共用。

根据本申请的又一个方面，提供了一种多结型VCSEL激光器的制造方法，其包括：

形成VCSEL主体，所述VCSEL主体包括：衬底层、底部镜部分、有源区、主限制层、顶部镜部分和电极接触层；其中，所述底部镜部分形成于所述衬底层上，所述底部镜部分包括底部N-DBR层、底部限制层、底部隧道结和底部P-DBR层；所述底部N-DBR层形成于所述衬底层上，所述底部限制层、所述底部隧道结和所述底部P-DBR层叠置于所述底部N-DBR层；所述顶部镜部分包括至少一顶部DBR层；所述有源区位于所述底部镜部分和所述顶部镜部分之间，所述有源区部分位于所述底部镜部分和所述顶部镜部分之间；所述有源区部分包括至少两个PN结结构，每一所述PN结结构包括至少一P掺杂型结构层、至少一N型掺杂结构层，以及，量子阱区域，所述量子阱区域位于所述PN结结构的P掺杂型结构层和N型掺杂结构层之间；所述主限制层位于所述底部镜部分和所述顶部镜部分之间；所述电极接触层形成于所述顶部镜部分上；

形成VCSEL阴极，所述VCSEL阴极包括阴极金属层，所述阴极金属层形成于所述电极接触层上；以及

形成VCSEL阳极，所述VCSEL阳极包括第一N型金属层，所述第一N型金属层形成于所述衬底层。

通过对随后的描述和附图的理解，本申请进一步的目的和优势将得以充分体现。

本申请的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。

附图说明

从下面结合附图对本申请实施例的详细描述中，本申请的这些和/或其它方面和优点将变得更加清楚并更容易理解，其中：

图1图示了典型的VCSEL结构的示意图。

图2图示了根据本申请实施例的多结型VCSEL激光器的结构层排布示意图。

图3图示了根据本申请实施例的多结型VCSEL激光器的有源区部分的一实施方式的结构层排布示意图。

图4图示了根据本申请实施例的多结型VCSEL激光器的有源区部分的另一实施方式的结构层排布示意图。

图5图示了根据本申请实施例的多结型VCSEL激光器的有源区部分的又一实施方式的结构层排布示意图。

图6图示了根据本申请实施例的多结型VCSEL激光器的有源区部分的又一实施方式的结构层排布示意图。

图7图示了根据本申请实施例的多结型VCSEL激光器的有源区部分的又一实施方式的结构层排布示意图。

图8图示了根据本申请实施例的多结型VCSEL激光器的有源区部分的又一实施方式的结构层排布示意图。

图9图示了根据本申请实施例的多结型VCSEL激光器的有源区部分的又一实施方式的结构层排布示意图。

图10图示了根据本申请实施例的多结型VCSEL激光器的有源区部分的又一实施方式的结构层排布示意图。

图11图示了根据本申请实施例的多结型VCSEL激光器的有源区部分的一实施方式的细化的结构层排布示意图。

图12图示了根据本申请实施例的多结型VCSEL激光器的有源区部分的另一实施方式的细化的结构层排布示意图。

图13图示了根据本申请实施例的VCSEL阵列的局部示意图。

图14图示了根据本申请实施例的多结型VCSEL激光器的制造过程的流程示意图。

具体实施方式

以下说明书和权利要求中使用的术语和词不限于字面的含义，而是仅由发明人使用以使得能够清楚和一致地理解本申请。因此，对本领域技术人员很明显仅为了说明的目的而不是为了如所附权利要求和它们的等效物所定义的限制本申请的目的而提供本申请的各种实施例的以下描述。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

虽然比如“第一”、“第二”等的序数将用于描述各种组件，但是在这里不限制那些组件。该术语仅用于区分一个组件与另一组件。例如，第一组件可以被称为第二组件，且同样地，第二组件也可以被称为第一组件，而不脱离本申请构思的教导。在此使用的术语“和/或”包括一个或多个关联的列出的项目的任何和全部组合。

在这里使用的术语仅用于描述各种实施例的目的且不意在限制。如在此使用的，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地指示例外。另外将理解术语“包括”和/或“具有”当在该说明书中使用时指定所述的特征、数目、步骤、操作、组件、元件或其组合的存在，而不排除一个或多个其它特征、数目、步骤、操作、组件、元件或其组的存在或者附加。

申请概述：如上所述，在典型的VCSEL的应用中，多个VCSEL形成VCSEL阵列，通常，多个VCSEL共用N型衬底和N型金属电极层，也就是，多个VCSEL共用阴极。然而，在VCSEL的一些应用场景中，期望多个VCSEL形成的VCSEL阵列中共用阳极，且共用衬底层。

理论上，可以将N型衬底层替换为P型衬底层，将N-DBR层和P-DBR层的位置对调，将N型金属电极层和P型金属电极层的位置对调，将P型接触层调整为N型接触层。也就是，将VCSEL的结构调整为自下而上包括P型金属电极层、P型衬底层、P-DBR层、有源区部分、限制层、N-DBR层、N型接触层和N型金属电极层。

对此，本申请提出，在保持衬底层为N型衬底层的前提下，形成于所述N型衬底层上表面的DBR层也保持N-DBR层，叠置于所述N型衬底层的金属电极层也为N型金属电极层。然而，如前所述，在N型区内，自由电子为多子，空穴几乎为零，为少子。如果试图以叠置于所述N型衬底层的N型金属电极层为阳极，可以在原本的N型区内设置隧道结，以反转所述N型区内的载流子类型。

相应地，根据本申请的一个方面，本申请提出了一种多结型VCSEL激光器，其包括：VCSEL主体、VCSEL阳极和VCSEL阴极；所述VCSEL主体包括：衬底层、底部镜部分、有源区、主限制层、顶部镜部分和电极接触层；其中，所述底部镜部分形成于所述衬底层上，所述底部镜部分包括底部N-DBR层、底部限制层、底部隧道结和底部P-DBR层；所述底部N-DBR层形成于所述衬底层上，所述底部限制层、所述底部隧道结和所述底部P-DBR层叠置于所述底部N-DBR层；所述顶部镜部分包括至少一顶部DBR层；所述有源区位于所述底部镜部分和所述顶部镜部分之间，所述有源区部分位于所述底部镜部分和所述顶部镜部分之间；所述有源区部分包括至少两个PN结结构，每一PN结结构包括至少一P掺杂型结构层、至少一N型掺杂结构层，以及，量子阱区域，所述量子阱区域位于所述PN结结构的P掺杂型结构层和N型掺杂结构层之间；所述主限制层位于所述底部镜部分和所述顶部镜部分之间；所述电极接触层形成于所述顶部镜部分上；所述VCSEL阴极包括电极金属层，所述电极金属层形成于所述电极接触层上；所述VCSEL阳极包括第一N型金属层，所述第一N型金属层形成于所述衬底层。

在介绍本申请的基本原理之后，下面将参考附图来具体介绍本申请的各种非限制性实施例。

示意性多结型VCSEL激光器：如图2至图12所示，根据本申请实施例的多结型VCSEL激光器 1被阐明，其中，如图2所示，所述多结型VCSEL激光器 1包括VCSEL主体 10、VCSEL阳极 20和VCSEL阴极 30。所述VCSEL主体 10包括相互叠置的多个结构层。在本申请实施例中，所述VCSEL主体 10的多个结构层包括：衬底层 11、底部镜部分 12、有源区部分 13、主限制层 14、顶部镜部分 15和电极接触层 16。所述有源区部分 13位于所述底部镜部分 12的上方。所述主限制层 14位于所述底部镜部分 12的上方。所述顶部镜部分 15位于所述有源区部分 13的上方。所述电极接触层 16形成于所述顶部镜部分 15上。在实际应用中，所述VCSEL阳极 20连接于电源正极，所述VCSEL阴极 30连接于电源负极。

在本申请的一些实施方式中，所述衬底层 11为N型衬底层 11，所述N型衬底层 11的制成材料可为InP、GaN、GaAs等掺杂型材料。

所述底部镜部分 12包括底部N-DBR层 121、底部限制层 122、底部隧道结 123和底部P-DBR层 124，所述底部N-DBR层 121形成于所述N型衬底层 11上，所述底部限制层122、所述底部隧道结 123和所述底部P-DBR层 124叠置于所述底部N-DBR层 121。

N-DBR层由N型掺杂的高铝含量的Al_xGa_1-xAs (x=1~0)和N型掺杂的低铝含量的Al_xGa_1-xAs (x=1~0)的交替层形成。P-DBR层由P型掺杂的高铝含量的Al_xGa_1-xAs (x=1~0)和P型掺杂的低铝含量的Al_xGa_1-xAs (x=1~0)的交替层形成。所述底部N-DBR层 121是指所述底部镜部分 12中的N-DBR层。所述底部P-DBR层 124是指所述底部镜部分 12中的P-DBR层。

在本申请的一实施方式中，所述底部限制层 122和所述底部隧道结 123位于所述底部N-DBR层 121的上方。所述底部限制层 122位于所述底部隧道结 123与所述底部N-DBR层 121之间。也就是，所述底部限制层 122位于所述底部N-DBR层 121的上方，所述底部隧道结 123位于所述底部限制层 122的上方。所述底部P-DBR层 124位于所述隧道结 123的上方。

在本申请的其他实施方式中，所述底部限制层 122和所述底部隧道结 123也可设置于其他位置。例如，所述底部限制层 122和所述底部隧道结 123位于所述底部N-DBR层121的上方，且所述底部隧道结 123位于所述底部限制层 122与所述底部N-DBR层 121之间。也就是，所述底部隧道结 123位于所述底部N-DBR层 121的上方，所述底部限制层 122位于所述底部隧道结 123的上方。

底部隧道结 123即为所述底部镜部分 12内的隧道结。所述底部隧道结 123用于反转所述底部镜部分 12的载流子类型。例如，所述底部隧道结 123可将载流子从底部N-DBR层 121转换至所述底部P-DBR层 124。隧道结为至少一层N型掺杂结构层 1312及至少一层N型半导体层 140组合而成，隧道结可以为Al_xGa_1-xAs (x=1~0)，且隧道结的N型掺杂结构层 1312和N型半导体层 140均是高掺杂浓度 (> 1e¹⁸ cm^-3)。

所述顶部镜部分 15包括至少一顶部DBR层 151。在本申请的一实施方式中，所述顶部DBR层 151可为顶部N-DBR层。所述顶部N-DBR层是指所述顶部镜部分 15中的N-DBR层。

所述有源区部分 13被夹设在所述底部镜部分 12和所述顶部镜部分 15之间，以形成谐振腔，其中，光子在被激发后在所述谐振腔内来回反射不断重复放大以形成激光振荡，从而形成了激光。本领域普通技术人员应知晓，通过对所述底部镜部分 12和所述顶部镜部分 15的配置和设计能够可选择地控制激光的出射方向，例如，从所述底部镜部分 12出射，或者，从所述顶部镜部分 15出射。相应地，所述底部镜部分 12和所述顶部镜部分 15被配置为在所述多结型VCSEL激光器 1被导通后，由所述有源区部分 13产生的激光在所述底部镜部分 12和所述顶部镜部分 15之间形成的谐振腔内被多次反射后从所述顶部镜部分 15，或者，所述底部镜部分 12出射。

在本申请实施例中，所述有源区部分 13包括至少两个PN结结构。具体地，每一所述PN结结构包括至少一P掺杂型结构层 1311和至少一N型掺杂结构层 1312。所述有源区部分 13的P掺杂型结构层 1311和N型掺杂结构层 1312之间形成量子阱区域 1313。所述有源区部分 13的P掺杂型结构层 1311由P型掺杂的AlxGa1-xAs (x=1~0)层形成。所述有源区部分 13的N型掺杂结构层 1312由N型掺杂的Al_xGa_1-xAs (x=1~0)层形成。

在本申请的一些实施方式中，所述PN结结构的N型掺杂结构层 1312位于所述量子阱区域 1313的上方，所述PN结结构的P型掺杂结构层 1312位于所述量子阱区域 1313的下方。

在本申请的一些实施方式中，所述有源区部分 13还包括至少一有源区限制层，即，位于有源区部分 13内的限制层。所述有源区限制层用于限制电流流向。所述有源区限制层与所述PN结结构相互叠置，如图3至图5、图7至图12所示。

在本申请的一些实施方式中，至少一所述有源区限制层位于两个相邻的所述PN结结构之间，其中，每个位于两个相邻的所述PN结结构之间的有源区限制层被定义为结间限制层 1321，如图3至图5、图7至图12所示。在本申请的一些实施方式中，至少一所述有源区限制层位于所述有源区部分 13中最顶层的所述PN结结构与所述顶部镜部分 15之间，如图7所示。每个位于所述有源区部分 13中最顶层的所述PN结结构与所述顶部镜部分 15之间的有源区限制层被定义为结顶部限制层 1323。

值得一提的是，在本申请中，可每相邻两个所述PN结结构之间设置有所述有源区限制层；也可仅部分相邻两个所述PN结结构之间设置有所述有源区限制层；还可不在任何两个所述PN结结构之间设置所述有源区限制层（如图6所示）。

在本申请的一些实施方式中，所述有源区部分 13还包括至少一所述有源区隧道结，即，位于所述有源区部分 13内的隧道结。所述有源区隧道结与所述PN结结构相互叠置，如图3、图4、图6、图7至图12所示。

在本申请的一些实施方式中，至少一所述有源区隧道结位于两个相邻的所述PN结结构之间，其中，每个位于两个相邻的所述PN结结构之间的有源区隧道结被定义为结间有源区隧道结，如图3、图4、图6、图7至图12所示。

值得一提的是，在本申请中，每相邻两个所述PN结结构之间设置有所述有源区隧道结（如图5所示）。

所述有源区隧道结和所述有源区限制层的相对位置并不为本申请所局限。每两个相邻的所述PN结结构之间的所述结间限制层 1321和所述结间有源区隧道结形成一组结间结构。在本申请的一些实施方式中，至少一组结间结构中所述有源区限制层位于所述有源区隧道结的下方，例如，每一组结间结构中所述有源区限制层位于所述有源区隧道结的下方，如图7所示；或者，部分组结间结构中所述有源区限制层位于所述有源区隧道结的下方，部分组结间结构中所述有源区限制层位于所述有源区隧道结的上方，如图9和图10所示。在本申请的一些实施方式中，至少一组结间结构中所述有源区限制层位于所述有源区隧道结的上方，例如，每一组结间结构中所述有源区限制层位于所述有源区隧道结的上方，如图8所示。

在本申请的一个示例中，所述有源区部分 13包括第一PN结结构 131、第二PN结结构 132和第三PN结结构 133，还包括第一有源区限制层 134、第二有源区限制层 135、第三有源区限制层 136、第一有源区隧道结 137和第二有源区隧道结 138。如图7所示，所述第一有源区限制层 134为结间限制层 1321。所述第一有源区隧道结 137为结间隧道结1331。所述第一有源区限制层 134和所述第一有源区隧道结 137位于所述第一PN结结构131上方，且位于所述第一PN结结构 131和所述第二PN结结构 132之间。所述第一有源区限制层 134位于所述第一有源区隧道结 137的下方。所述第二有源区限制层 135为结间限制层 1321。所述第二有源区隧道结 138为结间隧道结 1331。所述第二有源区限制层 135和所述第二有源区隧道结 138位于所述第二PN结结构 132的上方，且位于所述第二PN结结构132与所述第三PN结结构 133之间。所述第二有源区限制层 135位于所述第二有源区隧道结 138的下方。所述第三有源区限制层 136位于所述第三PN结结构 133的上方。应可以理解，也可以不设置所述第三有源区限制层 136。

在本申请的另一个示例中，所述有源区部分 13包括第一PN结结构 131、第二PN结结构 132和第三PN结结构 133，还包括第一有源区限制层 134、第二有源区限制层 135、第一有源区隧道结 137和第二有源区隧道结 138。如图8所示，所述第一有源区限制层 134为结间限制层 1321。所述第一有源区隧道结 137为结间隧道结 1331。所述第一有源区限制层 134和所述第一有源区隧道结 137位于所述第一PN结结构 131上方，且位于所述第一PN结结构 131和所述第二PN结结构 132之间。所述第一有源区限制层 134位于所述第一有源区隧道结 137的上方。所述第二有源区限制层 135为结间限制层 1321。所述第二有源区隧道结 138为结间隧道结 1331。所述第二有源区限制层 135和所述第二有源区隧道结 138位于所述第二PN结结构 132的上方，且位于所述第二PN结结构 132与所述第三PN结结构133之间。所述第二有源区限制层 135位于所述第二有源区隧道结 138的上方。应可以理解，也可以设置第三有源区限制层 136，所述第三有源区限制层 136位于所述第三PN结结构 133的上方。

在本申请的又一个示例中，所述有源区部分 13包括第一PN结结构 131、第二PN结结构 132和第三PN结结构 133，还包括第一有源区限制层 134、第二有源区限制层 135、第一有源区隧道结 137和第二有源区隧道结 138。如图9所示，所述第一有源区限制层 134为结间限制层 1321。所述第一有源区隧道结 137为结间隧道结 1331。所述第一有源区限制层 134和所述第一有源区隧道结 137位于所述第一PN结结构 131上方，且位于所述第一PN结结构 131和所述第二PN结结构 132之间。所述第一有源区限制层 134位于所述第一有源区隧道结 137的上方。所述第二有源区限制层 135为结间限制层 1321。所述第二有源区隧道结 138为结间隧道结 1331。所述第二有源区限制层 135和所述第二有源区隧道结 138位于所述第二PN结结构 132的上方，且位于所述第二PN结结构 132与所述第三PN结结构133之间。所述第二有源区限制层 135位于所述第二有源区隧道结 138的下方。应可以理解，也可以设置第三有源区限制层 136，所述第三有源区限制层 136位于所述第三PN结结构 133的上方。

在本申请的又一个示例中，所述有源区部分 13包括第一PN结结构 131、第二PN结结构 132和第三PN结结构 133，还包括第一有源区限制层 134、第二有源区限制层 135、第一有源区隧道结 137和第二有源区隧道结 138。如图10所示，所述第一有源区限制层 134为结间限制层 1321。所述第一有源区隧道结 137为结间隧道结 1331。所述第一有源区限制层 134和所述第一有源区隧道结 137位于所述第一PN结结构 131上方，且位于所述第一PN结结构 131和所述第二PN结结构 132之间。所述第一有源区限制层 134位于所述第一有源区隧道结 137的下方。所述第二有源区限制层 135为结间限制层 1321。所述第二有源区隧道结 138为结间隧道结 1331。所述第二有源区限制层 135和所述第二有源区隧道结138位于所述第二PN结结构 132的上方，且位于所述第二PN结结构 132与所述第三PN结结构 133之间。所述第二有源区限制层 135位于所述第二有源区隧道结 138的上方。应可以理解，也可以设置第三有源区限制层 136，所述第三有源区限制层 136位于所述第三PN结结构 133的上方。

上述有源区部分 13的各个结构层的排布仅为示例，应可以理解，在本申请的其他示例中，PN结结构、有源区限制层、有源区隧道结的数量和排布顺序可被实施为其他方式。

各个有源区限制层可被实施为氧化限制层，也可被实施为其他类型的限制层。类型为氧化限制层的所述有源区限制层被定义为有源区氧化限制层。

在本申请实施例中，至少一所述有源区限制层为氧化限制层。

值得一提的是，本申请的发明人发现，在外延生长和结构层氧化过程中，与用于形成氧化限制层的限制层形成层相邻的结构层的结构，例如，元素含量比、掺杂浓度、结构层厚度等，会影响限制层形成层的结构，进而影响最终的氧化限制层的氧化长度或氧化深度。

更进一步地，当与限制层形成层相邻的结构层为P型掺杂的结构层时，对所述限制层形成层的结构影响较大。在VCSEL外延结构中，PN结越多，P型掺杂的结构层越多，各个P型掺杂结构层对所述限制层形成层联合作用，对所述限制层形成层的影响越大。因此，在多结VCSEL外延结构中，P型掺杂的结构层对所述限制层形成层的结构的影响尤为突出，进而对所述限制层形成层后续的氧化结果的影响尤其明显，使得最终形成的氧化限制层的结构更加难以控制。然而，现有的多结VCSEL激光器中，通常氧化限制层和氧化限制层所邻近的结构层均为P型掺杂的结构层。

基于此，本申请提出将所述限制层形成层邻近的结构层设计为N型掺杂结构层1312，以大幅度地减少对所述限制层形成层的结构的影响，进而提高对后续形成的氧化限制层的结构的可控性，以保证VCSEL激光器的性能稳定性和良率。相应地，将所述限制层形成层邻近的结构层设计为N型掺杂结构层 1312在最终成型的VCSEL激光器的结构中表现为所述氧化限制层所邻近的结构层为N型掺杂结构层 1312。

相应地，在本申请实施例中，至少一所述有源区氧化限制层最邻近的结构层为N型掺杂结构层 1312，例如，所有的所述有源区氧化限制层最邻近的结构层为N型掺杂结构层1312，如图11所示；或者，仅部分所述有源区氧化限制层最邻近的结构层为N型掺杂结构层1312，如图12所示。在本申请的一些实施方式中，至少一所述有源区氧化限制层最邻近的结构层为所述PN结结构的N型掺杂结构层 1312。在本申请的一些实施方式中，至少一所述有源区氧化限制层最邻近的结构层为所述隧道结的N型掺杂结构层 1312。

在本申请实施例中，所述主限制层 14和所述底部限制层 122可被实施为氧化限制层，其通过氧化工艺形成。所述主限制层 14和所述底部限制层 122也可被实施为其他类型的限制层，例如，被实施为离子限制层，其通过离子种植工艺形成。所述主限制层 14形成于所述有源区部分 13的上方和/或下方。

在本申请实施例中，所述VCSEL阳极 20包括第一N型金属层 21，其中，所述第一N型金属层 21形成于所述N型衬底层 11。在本申请的一个实施方式中，所述衬底层 11为N型衬底层 11，所述第一N型金属层 21形成于所述衬底层 11的下方。在本申请的另一个实施方式中，所述第一N型金属层 21部分位于所述衬底层 11的上方，另一部分穿过所述衬底层延伸至所述衬底层 11的下方。在该实施方式中，所述衬底层 11可为N型衬底。所述衬底层11也可为导电性较差的，几乎绝缘的衬底。

所述VCSEL阴极 30包括阴极金属层 31，其中，所述阴极金属层 31形成于所述电极接触层 16上。在本申请的一个实施方式中，所述顶部DBR层 151为顶部N-DBR层；所述VCSEL阴极 30的所述电极接触层 16为N型电极接触层 16，所述阴极金属层 31为第二N型金属层。

在本申请的另一实施方式中，所述顶部DBR层 151为顶部N-DBR层；所述顶部镜部分 15还包括顶部隧道结，所述VCSEL阴极 30的所述电极接触层 16为P型电极接触层 16，所述阴极金属层 31为P型金属层，所述顶部镜部分 15的顶部隧道结位于所述顶部N-DBR层的上方，形成于所述顶部N-DBR层与所述P型电极接触层 16之间。

在本申请的又一实施方式中，所述顶部DBR层 151为顶部P-DBR层；所述顶部镜部分 15还包括顶部隧道结。所述顶部镜部分 15的顶部隧道结可设置于所述顶部P-DBR层的下方。所述VCSEL阴极 30的所述电极接触层 16为P型电极接触层 16，所述阴极金属层 31为P型金属层。所述P型电极接触层 16形成于所述顶部P-DBR层的上方。

示意性VCSEL阵列：相应地，根据本申请的又一方面，还提供了一种VCSEL阵列100。如图13所示，所述VCSEL阵列 100包括：两个或两个以上的如上所述的多结型VCSEL激光器 1，其中，两个或两个以上的所述多结型VCSEL激光器 1的所述VCSEL阳极 20共用。两个或两个以上的所述多结型VCSEL激光器 1的所述VCSEL阴极 30被电隔离。两个或两个以上的所述多结型VCSEL激光器 1的所述VCSEL阴极 30被电隔离的具体方式并不为本申请所局限。例如，可在相邻两个所述多结型VCSEL激光器 1之间设置隔离槽，所述隔离槽从所述多结型VCSEL激光器 1的上表面向下延伸至所述底部N-DBR层 121；也可在相邻的两个所述多结型VCSEL激光器 1之间注射离子，形成离子隔离部，所述离子隔离部从所述多结型VCSEL激光器 1的上表面向下延伸至所述底部N-DBR层 121。所述多结型VCSEL激光器 1的具体结构和功能已经在上面参考图2至图12所示意的多结型VCSEL激光器 1的描述中得到了详细介绍，并因此，将省略其重复描述。

示意性多结型VCSEL激光器的制造方法：相应地，在本申请实施例中，提出一种多结型VCSEL激光器的制造方法。如图14所示，其包括：S110，形成VCSEL主体 10，所述VCSEL主体 10包括：衬底层 11、底部镜部分 12、有源区部分 13、主限制层 14、顶部镜部分 15和电极接触层 16；其中，所述底部镜部分 12形成于所述衬底层 11上，所述底部镜部分 12包括底部N-DBR层 121、底部限制层 122、底部隧道结 123和底部P-DBR层124；所述底部N-DBR层121形成于所述N型衬底层 11上；所述底部限制层 122、所述底部隧道结 123和所述底部P-DBR层124叠置于所述底部N-DBR层 121；所述顶部镜部分 15包括至少一顶部DBR层 151；所述有源区部分 13位于所述底部镜部分 12和所述顶部镜部分 15之间，所述有源区部分 13至少两个PN结结构，每一所述PN结结构包括至少一P掺杂型结构层 1311、至少一N型掺杂结构层 1312，以及，量子阱区域 1313，所述量子阱区域 1313位于所述有源区部分 13的P掺杂型结构层 1311和N型掺杂结构层 1312之间；所述主限制层 14位于所述底部镜部分 12和所述顶部镜部分 15之间；所述主限制层 14位于所述底部镜部分 12和所述顶部镜部分15之间；所述电极接触层 16形成于所述顶部镜部分 15上；S120，形成VCSEL阴极 30，所述VCSEL阴极 30包括阴极金属层 31，所述阴极金属层 31形成于所述电极接触层 16上；以及，S130，形成VCSEL阳极 20，所述VCSEL阳极 20包括第一N型金属层 21，所述第一N型金属层 21形成于所述衬底层 11。

在步骤S110中，形成VCSEL主体 10。具体地，形成所述形成VCSEL主体 10的具体实施方式并不为本申请所局限。在本申请的一个具体示例中，首先，提供一衬底层 11。

接着，通过外延生长工艺在所述衬底层 11上生长叠置于所述衬底层 11的底部N型半导体交替层、底部限制层形成层、底部隧道结形成层、底部P半导体交替层、有源区部分形成层、主限制层形成层、顶部掺杂型半导体交替层和顶部接触层形成层，以形成外延主体结构；所述外延主体结构包括叠置于所述衬底层 11的底部N型半导体交替层、底部限制层形成层、底部隧道结形成层、底部P半导体交替层、有源区部分形成层、主限制层形成层、顶部掺杂型半导体交替层和顶部接触层形成层。所述顶部掺杂型半导体交替层被实施为N型半导体交替层。所述有源区部分形成层包括至少二N型掺杂结构层 1312、至少二P掺杂型结构层 1311。所述有源区部分形成层的至少二N型掺杂结构层 1312和至少二P掺杂型结构层1311形成至少两个PN结结构 131。每一所述PN结结构包括至少一P掺杂型结构层 1311和至少一N型掺杂结构层 1312。所述有源区部分 13的P掺杂型结构层 1311和N型掺杂结构层1312之间形成量子阱区域 1313。

在本申请的一些实施方式中，所述有源区部分形成层还包括至少一有源区限制层形成层和/或至少一有源区隧道结形成层。

接着，定义出激光器形成区，通过蚀刻工艺去除所述外延主体的多结型VCSEL激光器 1之外的部分，以使得所述外延主体结构被分隔为用于形成所述多结型VCSEL激光器 1的多个单元结构。具体地，使得所述外延主体结构的每层结构（即，底部N型半导体交替层、底部限制层形成层、底部隧道结形成层、有源区部分形成层、主限制层形成层、顶部掺杂型半导体交替层和顶部接触层形成层）分别被分隔为多个子单元区。每一单元结构包括：底部N型半导体交替层子单元区、底部限制层形成层子单元区、底部隧道结形成层子单元区、有源区部分形成层子单元区、主限制层形成层子单元区、顶部掺杂型半导体交替层子单元区和顶部接触层形成层子单元区。

后续，可对所述单元结构进行氧化处理，使得所述单元结构中所述底部限制层形成层子单元区的靠近所述单元结构外边缘的部分和主限制层形成层子单元区的靠近所述单元结构外边缘的部分，以及，所述有源区限制层形成层子单元区的靠近所述单元结构外边缘的部分被氧化，进而形成限制区域；所述底部限制层形成层子单元区的靠近所述单元结构的中心的部分和主限制层形成层的靠近所述单元结构的中心的部分，以及，所述有源区限制层形成层子单元区的靠近所述单元结构的中心的部分未被氧化，形成所述限制区域内的限制孔。

还可以通过其他方式形成所述限制层，例如，通过离子种植工艺形成所述限制层。这样，每一被氧化后的单元结构和所述衬底层 11形成所述VCSEL主体 10，其中，所述底部N型半导体交替层子单元区形成所述底部N-DBR层 121，所述底部限制层形成层子单元区形成具有底部限制孔 101的底部限制层 122，所述底部隧道结形成层子单元区形成底部隧道结 123，所述底部P半导体交替层子单元区形成底部P-DBR层 124，所述有源区形成层子单元区形成所述有源区 13，所述主限制层形成层子单元区形成具有主限制孔 102的主限制层 14，所述有源区限制层形成层子单元区形成所述有源区限制层，所述有源区隧道结形成层子单元区形成所述有源区隧道结，所述顶部掺杂型半导体交替层子单元区形成顶部DBR层 151，所述顶部接触层形成层子单元区形成电极接触层 16。所述有源区限制层和所述有源区隧道结的具体结构和排布方式已经在上面参考图2至图12所示意的多结型VCSEL激光器 1的描述中得到了详细介绍，并因此，将省略其重复描述。在本申请实施例中，可将所述衬底层 11减薄。

在步骤S120中，形成VCSEL阴极 30。具体地，在所述电极接触层 16上镀设金属，以形成阴极金属层 31。所述阴极金属层 31可为N型金属层。

在步骤S130中，形成VCSEL阳极 20。具体地，在衬底层 11的下表面镀设N型金属，以形成第一N型金属层 21；或者，首先，在形成VCSEL主体 10的过程中，在一衬底层 11后，先在所述衬底层 11上形成部分第一N型金属层 21，然后，在所述第一N型金属层 21上形成所述外延主体结构。然后，在所述衬底层 11上挖孔，所述孔贯穿所述衬底层 11的上表面和下表面，所述孔延伸至所述第一N型金属层 21；接着，向所述衬底层 11的孔内注入所述N型金属，注入所述衬底层 11的孔内的N型金属延伸至所述第一N型金属层 21。在向所述衬底层 11的孔内注入所述N型金属时，可将所述N型金属注入至溢出所述衬底层 11的孔，使得至少部分N型金属延伸至所述衬底层 11的下方，形成从所述第一N型金属层 21延伸至所述衬底层 11的下方的另一部分第一N型金属层 21。

值得一提的是，在本申请实施例中，所述多结型VCSEL激光器 1利用技术较为成熟的外延生长工艺来形成DBR层，能够较为精准地控制DBR层的厚度，提高多结型VCSEL激光器的结构稳定性和可靠性。所述多结型VCSEL激光器 1相较于传统的VCSEL激光器主要是对各个结构层的排布顺序、数量、特定结构层的厚度进行调整，因此，所述多结型VCSEL激光器 1的制造过程中能够沿用传统的VCSEL的制备工艺和设备。这样，可保留原有的VCSEL生产线和生产设备以将其用于制备本申请的多结型VCSEL激光器 1，有效降低多结型VCSEL激光器1的生产线改造成本，进而降低多结型VCSEL激光器 1的制备成本。

综上，基于本申请实施例的多结型VCSEL激光器 1及其制造方法和VCSEL阵列 100被阐明。所述多结型VCSEL激光器 1的结构适用于共阳极型VCSEL阵列 100，且保持衬底层11为N型衬底层 11。

以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

Claims (21)

1.一种多结型VCSEL激光器，其特征在于，包括：

VCSEL主体，所述VCSEL主体包括：

衬底层；

底部镜部分，所述底部镜部分形成于所述衬底层上，所述底部镜部分包括底部N-DBR层、底部限制层、底部隧道结、底部P-DBR层；其中，所述底部N-DBR层形成于所述衬底层上，所述底部限制层、所述底部隧道结和所述底部P-DBR层叠置于所述底部N-DBR层；

顶部镜部分，所述顶部镜部分包括至少一顶部DBR层；

有源区，所述有源区位于所述底部镜部分和所述顶部镜部分之间；所述有源区部分包括至少两个PN结结构，每一所述PN结结构包括至少一P掺杂型结构层、至少一N型掺杂结构层，以及，量子阱区域，所述量子阱区域位于所述PN结结构的P掺杂型结构层和N型掺杂结构层之间；

主限制层，所述主限制层位于所述底部镜部分和所述顶部镜部分之间；以及

电极接触层，所述电极接触层形成于所述顶部镜部分上；

VCSEL阳极，所述VCSEL阳极包括第一N型金属层，所述第一N型金属层形成于所述衬底层；以及

VCSEL阴极，所述VCSEL阴极包括电极金属层，所述电极金属层形成于所述电极接触层上。

2.根据权利要求1所述的多结型VCSEL激光器，其中，所述有源区部分还包括至少一有源区限制层，所述有源区限制层与所述PN结结构相互叠置。

3.根据权利要求2所述的多结型VCSEL激光器，其中，至少一所述有源区限制层位于两个相邻的所述PN结结构之间，其中，每个位于两个相邻的所述PN结结构之间的有源区限制层被定义为结间限制层。

4.根据权利要求3所述的多结型VCSEL激光器，其中，每相邻两个所述PN结结构之间设置有所述有源区限制层。

5.根据权利要求3所述的多结型VCSEL激光器，其中，仅部分相邻两个所述PN结结构之间设置有所述有源区限制层。

6.根据权利要求1所述的多结型VCSEL激光器，其中，所述有源区部分还包括至少一所述有源区隧道结，所述有源区隧道结与所述PN结结构相互叠置。

7.根据权利要求6所述的多结型VCSEL激光器，其中，至少一所述有源区隧道结位于两个相邻的所述PN结结构之间，其中，每个位于两个相邻的所述PN结结构之间的有源区隧道结被定义为结间隧道结。

8.根据权利要求3所述的多结型VCSEL激光器，其中，所述有源区部分还包括至少一所述有源区隧道结，所述有源区隧道结与所述PN结结构相互叠置。

9.根据权利要求8所述的多结型VCSEL激光器，其中，至少一所述有源区隧道结位于两个相邻的所述PN结结构之间，其中，每个位于两个相邻的所述PN结结构之间的有源区隧道结被定义为结间隧道结。

10.根据权利要求9所述的多结型VCSEL激光器，其中，每两个相邻的所述PN结结构之间的所述结间限制层和所述结间隧道结形成一组结间结构，至少一组结间结构中所述有源区限制层位于所述有源区隧道结的下方。

11.根据权利要求9所述的多结型VCSEL激光器，其中，每两个相邻的所述PN结结构之间的所述结间限制层和所述结间隧道结形成一组结间结构，至少一组结间结构中所述有源区限制层位于所述有源区隧道结的上方。

12.根据权利要求2所述的多结型VCSEL激光器，其中，至少一所述有源区限制层位于所述有源区部分中最底层的所述PN结结构与所述顶部镜部分之间，其中，每个位于所述有源区部分中最顶层的所述PN结结构与所述顶部镜部分之间的有源区限制层被定义为结顶部限制层。

13.根据权利要求2所述的多结型VCSEL激光器，其中，至少一所述有源区限制层为氧化限制层，类型为氧化限制层的所述有源区限制层被定义为有源区氧化限制层。

14.根据权利要求13所述的多结型VCSEL激光器，其中，至少一所述有源区氧化限制层最邻近的结构层为N型掺杂结构层。

15.根据权利要求14所述的多结型VCSEL激光器，其中，所有的所述有源区氧化限制层最邻近的结构层为N型掺杂结构层。

16.根据权利要求14所述的多结型VCSEL激光器，其中，仅部分所述有源区氧化限制层最邻近的结构层为N型掺杂结构层。

17.根据权利要求14所述的多结型VCSEL激光器，其中，至少一所述有源区氧化限制层最邻近的结构层为所述PN结结构的N型掺杂结构层。

18.根据权利要求14所述的多结型VCSEL激光器，其中，所述有源区部分还包括至少一所述有源区隧道结，每一所述有源区隧道结包括至少一所述P掺杂型结构层和至少一所述N型掺杂结构层，所述有源区隧道结与所述PN结结构相互叠置，至少一所述有源区氧化限制层最邻近的结构层为所述隧道结的N型掺杂结构层。

19.根据权利要求1所述的多结型VCSEL激光器，其中，所述顶部DBR层为顶部N-DBR层，所述VCSEL阴极的所述电极接触层为N型电极接触层，所述电极金属层为第二N型金属层。

20.一种VCSEL阵列，其特征在于，包括：两个或两个以上的多结型VCSEL激光器，所述多结型VCSEL激光器，包括：

VCSEL主体，所述VCSEL主体包括：

衬底层；

底部镜部分，所述底部镜部分形成于所述衬底层上，所述底部镜部分包括底部N-DBR层、底部限制层、底部隧道结、底部P-DBR层；其中，所述底部N-DBR层形成于所述衬底层上，所述底部限制层、所述底部隧道结和所述底部P-DBR层叠置于所述底部N-DBR层；

顶部镜部分，所述顶部镜部分包括至少一顶部DBR层；

有源区，所述有源区位于所述底部镜部分和所述顶部镜部分之间；所述有源区部分包括至少两个PN结结构，每一所述PN结结构包括至少一P掺杂型结构层、至少一N型掺杂结构层，以及，量子阱区域，所述量子阱区域位于所述PN结结构的P掺杂型结构层和N型掺杂结构层之间；

主限制层，所述主限制层位于所述底部镜部分和所述顶部镜部分之间；以及

电极接触层，所述电极接触层形成于所述顶部镜部分上；

VCSEL阳极，所述VCSEL阳极包括第一N型金属层，所述第一N型金属层形成于所述衬底层；以及

VCSEL阴极，所述VCSEL阴极包括电极金属层，所述电极金属层形成于所述电极接触层上；

两个或两个以上的所述多结型VCSEL激光器的所述VCSEL阳极共用。

21.一种多结型VCSEL激光器的制造方法，其特征在于，包括：

形成VCSEL主体，所述VCSEL主体包括：衬底层、底部镜部分、有源区、主限制层、顶部镜部分和电极接触层；其中，所述底部镜部分形成于所述衬底层上，所述底部镜部分包括底部N-DBR层、底部限制层、底部隧道结和底部P-DBR层；所述底部N-DBR层形成于所述衬底层上，所述底部限制层、所述底部隧道结和所述底部P-DBR层叠置于所述底部N-DBR层；所述顶部镜部分包括至少一顶部DBR层；所述有源区位于所述底部镜部分和所述顶部镜部分之间，所述有源区部分位于所述底部镜部分和所述顶部镜部分之间；所述有源区部分包括至少两个PN结结构，每一所述PN结结构包括至少一P掺杂型结构层、至少一N型掺杂结构层，以及，量子阱区域，所述量子阱区域位于所述PN结结构的P掺杂型结构层和N型掺杂结构层之间；所述主限制层位于所述底部镜部分和所述顶部镜部分之间；所述电极接触层形成于所述顶部镜部分上；

形成VCSEL阴极，所述VCSEL阴极包括电极金属层，所述电极金属层形成于所述电极接触层上；以及

形成VCSEL阳极，所述VCSEL阳极包括第一N型金属层，所述第一N型金属层形成于所述衬底层。