CN121055152B - 一种多波长垂直腔面发射半导体激光器及其制备方法 - Google Patents

一种多波长垂直腔面发射半导体激光器及其制备方法

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Abstract

一种多波长垂直腔面发射半导体激光器及其制备方法，属于半导体激光器技术领域，解决了现有技术存在只能输出单一波长，导致系统体积、成本、功耗增加，并且多区外延或者多个量子阱结构的设计，会导致工艺复杂度高，无法维持工作温度的稳定性和可靠性的技术问题。通过在垂直腔面发射半导体激光器结构中引入缺陷非均匀分布的缺陷层，使局部区域形成位错或空位富集区，产生非均匀分布的点缺陷，在激光器材料外延生长过程中缺陷传导到有源区从而导致在不同区域有源区材料应变不同，进而造成在不同区域有源区材料带隙不同。本发明用于实现半导体激光器的多波长输出，大幅简化外延生长工艺。

Description

一种多波长垂直腔面发射半导体激光器及其制备方法
技术领域
本发明涉及半导体激光器技术领域，具体涉及多波长垂直腔面发射半导体激光器及其制备方法。
背景技术
VCSEL（垂直腔面发射半导体激光器）是一种面发射半导体光源，其激光束沿垂直于其顶面的方向发射。单个VCSEL器件（或“孔径”）非常小，通常直径约为10微米，VCSEL通常组合成二维阵列，从而共同产生更高的输出功率水平。典型垂直腔面发射激光器由多层结构组成，有源层夹在两片高反射率反射镜之间，反射镜由多个厚度为四分之一波长、折射率高低交替的半导体层构成。
相比于边发射半导体激光器，VCSEL有如下优点：1）圆形光斑，易与光纤耦合；2）同一基底上能够同时制作多个器件，从而实现二维集成，降低成本，提升效率；3）谐振腔长度为微米量级，与波长接近，纵模间距较大，器件容易实现单纵模工作，动态单模性较好，拥有较大的弛豫振荡频率；4）制备过程中无需解理外延片形成谐振腔，腔长可通过外延精确控制，激射波长重复性高。随着VCSEL外延生长技术与制作工艺技术的快速发展，VCSEL性能也得到快速提升，在3D传感、光通讯、光互联、光储存、红外照明、生物医疗以及激光泵浦等领域得到广泛应用。
传统VCSEL器件只能输出单一波长，器件的输出波长主要由谐振腔的光学厚度和有源区量子阱的能带结构共同决定。然而，在多通道光通信、气体多组分检测、车载激光雷达等应用场景中，需要多种波长激光，单一波长激光已难以满足系统需求。将不同波长的激光器同时应用到系统中获得多波长激光会导致系统体积、成本、功耗增加。因此，在单个垂直腔面发射半导体激光器器件实现多波长激光输出是垂直腔面发射半导体激光器亟需解决的技术问题，多波长激光器的应用将会提高探测系统的性能，同时降低系统功耗和成本。
现有技术中，中国专利文献CN116885561A公开了“一种多波长垂直腔面发射激光器及其制备方法”，所述多波长垂直腔面发射激光器包括：基底；形成在基底的第一区域上的有源结构以及形成在有源结构上方的第一电极；其中，有源结构包括多个级联的有源层，每个有源层的量子阱对应的增益峰值波长与其他有源层的量子阱对应的增益峰值波长均不相同；形成在基底的第二区域上的接触电极，以及形成在接触电极上且与接触电极电性连接的第二电极；形成在基底上的光敏材料层，接触电极和有源结构间隔形成在光敏材料层中，第一电极和第二电极形成在光敏材料层上。但此技术方案在垂直于衬底方向采用多个有源层级联构成有源结构，即将每个波长的激光器有源层在垂直于衬底方向沿竖直方向垂直叠加，这种方案对材料生长技术要求高，增加了器件制备工艺的复杂度，要依次外延每个波长的有源层，每个有源层通过隧道结连接，而隧道结的生长需要重掺杂进一步对材料生长技术提出更高要求。
综上所述，现有技术存在只能输出单一波长，导致系统体积、成本、功耗增加，并且多有源区外延或者多个量子阱结构的设计，会导致材料生长工艺复杂度高，增加器件制备工艺难度的技术问题。
发明内容
本发明解决了现有技术存在只能输出单一波长，导致系统体积、成本、功耗增加，并且多有源区外延或者多个量子阱结构的设计，会导致材料生长工艺复杂度高，增加器件制备工艺难度的技术问题。
本发明所述的一种多波长垂直腔面发射半导体激光器，所述激光器包括依次排布的n型衬底、n型掺杂下DBR、n型掺杂电流传输层、量子阱有源区、p型重掺杂和n型重掺杂隧道结接触层和n型掺杂上DBR；
在n型掺杂电流传输层制造非均匀分布缺陷，将非均匀分布缺陷传导至量子阱有源区，使量子阱有源区中不同区域的材料应变不同。
进一步，本发明的一个实施方式中，所述在n型掺杂电流传输层制造非均匀分布缺陷，具体为：
所述n型衬底、n型掺杂下DBR、量子阱有源区、p型重掺杂和n型重掺杂隧道结接触层和n型掺杂上DBR的生长温度均为480℃~520℃，所述n型掺杂电流传输层的生长温度为450℃~480℃，V/III束流比为1~2，n型掺杂电流传输层在450℃~480℃的生长温度下，制造非均匀分布缺陷。
进一步，本发明的一个实施方式中，所述非均匀分布缺陷的分布形式为条形形式周期分布或阵列形式周期分布。
进一步，本发明的一个实施方式中，所述n型衬底为Te掺杂n型GaSb衬底。
进一步，本发明的一个实施方式中，所述n型掺杂下DBR采用AlAsSb和GaSb，组成对数为为22对~24对，掺杂浓度为1.3×1018cm-3，AlAsSb的组分为AlAs0.09Sb0.91，折射率差为0.7。
进一步，本发明的一个实施方式中，所述n型掺杂上DBR采用AlAsSb和GaSb，组成对数为为20对~22对，掺杂浓度为1.3×1018cm-3，AlAsSb的组分为AlAs0.09Sb0.91，折射率差为0.7。
进一步，本发明的一个实施方式中，所述量子阱有源区为I型量子阱结构，采用GaInAsSb和AlGaAsSb，阱层组分为Ga0.57In0.43As0.16Sb0.84，阱层厚度为6nm~10nm，垒层组分为Al0.35Ga0.65As0.04Sb0.96，垒层厚度为15nm~20nm，量子阱有源区生长时V/III束流比为2~3，生长速率为每秒1~1.5原子层。
进一步，本发明的一个实施方式中，所述p型重掺杂和n型重掺杂隧道结接触层采用p++ GaSb和n++ InAsSb，掺杂浓度为2×1019cm-3~5×1019cm-3。
进一步，本发明的一个实施方式中，根据上述的多波长垂直腔面发射半导体激光器，所述在n型掺杂电流传输层制造非均匀分布缺陷，具体为：
对n型掺杂电流传输层进行离子注入，注入离子剂量为1×1013ions/cm2~9×1014ions/cm2，注入离子能量为40 keV~100 keV，得到非均匀分布缺陷。
本实施方式所述的一种多波长垂直腔面发射半导体激光器制备方法，所述方法用于制备上述多波长垂直腔面发射半导体激光器，包括以下步骤：
步骤1，在n型衬底上外延生长n型掺杂下DBR，生长温度为480℃；
步骤2，在n型掺杂下DBR上外延生长n型掺杂电流传输层，生长温度为450℃，使n型掺杂电流传输层的不同局部区域分别形成位错富集区或空位富集区，得到非均匀分布缺陷；
步骤3，在n型掺杂电流传输层上外延生长量子阱有源区，生长温度为480℃，n型掺杂电流传输层的非均匀分布缺陷沿外延方向传递至量子阱有源区，使量子阱有源区中不同区域的量子阱层发生不同程度的压应变或拉应变，在量子阱有源区的不同区域形成不同的激光发射波长；
步骤4，在量子阱有源区上外延生长p型重掺杂和n型重掺杂隧道结接触层，生长温度为480℃；
步骤5，在p型重掺杂和n型重掺杂隧道结接触层上外延生长n型掺杂上DBR，生长温度为480℃，完成多波长垂直腔面发射半导体激光器的制备。
本发明解决了现有技术存在只能输出单一波长，导致系统体积、成本、功耗增加，并且多有源区外延或者多个量子阱结构的设计，会导致材料生长工艺复杂度高，增加器件制备工艺难度的技术问题。具体有益效果包括：
本发明提出了一种多波长垂直腔面发射半导体激光器，不需要多有源区外延或者多个量子阱结构的设计，通过在n型电流传输层引入可控非均匀缺陷分布，在同一外延体系内一次外延生长，由于缺陷的传导使有源区在相同材料情况下发生带隙不同的结果，从而实现多波长输出，大幅简化外延生长工艺，并且由于有源区中的应变分布是由静态缺陷的分布情况决定，不依赖外加机械调节或外腔结构，也具有良好的工作温度稳定性和可靠性，降低器件制备工艺难度。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是实施方式一所述的激光器结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图将对本发明的多种实施方式进行清楚、完整地描述。通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施方式一
一种多波长垂直腔面发射半导体激光器，所述激光器包括依次排布的n型衬底1、n型掺杂下DBR 2、n型掺杂电流传输层3、量子阱有源区4、p型重掺杂和n型重掺杂隧道结接触层5和n型掺杂上DBR 6；
在n型掺杂电流传输层3制造非均匀分布缺陷，将非均匀分布缺陷传导至量子阱有源区4，使量子阱有源区4中不同区域的材料应变不同。
现有技术中，传统VCSEL器件只能输出单一波长，然而，在多通道光通信、气体多组分检测、车载激光雷达等应用场景中，需要多种波长激光，单一波长激光已难以满足系统需求，传统解决方法通常使用多区外延或者多个量子阱结构的设计，但这种方法会导致工艺复杂度高‌，需多次重复外延、光刻和注入等步骤，增加操作难度，并且难以保证工作温度的稳定性和可靠性的问题。
为了解决上述问题，本实施方式提供了一种多波长垂直腔面发射半导体激光器，如图1所示，通过在垂直腔面发射半导体激光器结构中加入缺陷非均匀分布的缺陷层，在激光器材料外延生长过程中缺陷传导到量子阱有源区4，从而导致在不同区域有源区材料应变不同，进而造成在不同区域有源区材料带隙不同，最终，在不同区域激光器输出的激光波长不同。
与现有技术相比，通过引入可控非均匀缺陷分布，在同一外延体系内一次外延生长实现有源区带隙不同分布，从而实现多波长输出，大幅简化外延生长工艺，解决了现有技术存在只能输出单一波长，导致系统体积、成本、功耗增加，并且多有源区外延或者多个量子阱结构的设计，会导致材料生长工艺复杂度高，增加器件制备工艺难度的技术问题，实现多波长垂直腔面发射半导体激光器。
实施方式二
本实施方式是对实施方式一所述的一种多波长垂直腔面发射半导体激光器的进一步限定，所述在n型掺杂电流传输层3制造非均匀分布缺陷，具体为：
所述n型衬底1、n型掺杂下DBR 2、量子阱有源区4、p型重掺杂和n型重掺杂隧道结接触层5和n型掺杂上DBR 6的生长温度均为480℃~520℃，所述n型掺杂电流传输层3的生长温度为450℃~480℃，V/III束流比为1~2，n型掺杂电流传输层3在450℃~480℃的生长温度下，制造非均匀分布缺陷。
本实施方式通过将n型掺杂电流传输层3生长温度低于激光器结构其他层生长温度的方式，使n型掺杂电流传输层3中缺陷增多，由于缺陷的存在导致n型掺杂电流传输层3上的有源层不同位置存在不同程度的应变，产生的有益效果为：有源层在相同材料及组分情况下不同位置带隙大小不同，最终激光器输出波长不同。
实施方式三
本实施方式是对实施方式一所述的一种多波长垂直腔面发射半导体激光器的进一步限定，所述非均匀分布缺陷的分布形式为条形形式周期分布或阵列形式周期分布。
实施方式四
本实施方式是对实施方式一所述的一种多波长垂直腔面发射半导体激光器的进一步限定，所述n型衬底1为Te（碲）掺杂n型GaSb（锑化镓）衬底。
实施方式五
本实施方式是对实施方式一所述的一种多波长垂直腔面发射半导体激光器的进一步限定，所述n型掺杂下DBR 2采用AlAsSb（铝砷化锑）和GaSb，组成对数为为22对~24对，掺杂浓度为1.3×1018cm-3，AlAsSb的组分为AlAs0.09Sb0.91，折射率差为0.7。
实施方式六
本实施方式是对实施方式一所述的一种多波长垂直腔面发射半导体激光器的进一步限定，所述n型掺杂上DBR 6采用AlAsSb和GaSb，组成对数为为20对~22对，掺杂浓度为1.3×1018cm-3，AlAsSb的组分为AlAs0.09Sb0.91，折射率差为0.7。
实施方式七
本实施方式是对实施方式一所述的一种多波长垂直腔面发射半导体激光器的进一步限定，所述量子阱有源区4为I型量子阱结构，采用GaInAsSb（镓铟砷锑）和AlGaAsSb（砷锑化铝镓），阱层组分为Ga0.57In0.43As0.16Sb0.84，阱层厚度为6nm~10nm，垒层组分为Al0.35Ga0.65As0.04Sb0.96，垒层厚度为15nm~20nm，量子阱有源区4生长时V/III束流比为2~3，生长速率为每秒1~1.5原子层。
实施方式八
本实施方式是对实施方式一所述的一种多波长垂直腔面发射半导体激光器的进一步限定，所述p型重掺杂和n型重掺杂隧道结接触层5采用p++ GaSb（锑化镓） 5a和n++InAsSb（铟砷锑）5b，掺杂浓度为2×1019cm-3~5×1019cm-3。
实施方式九
本实施方式是对实施方式一所述的一种多波长垂直腔面发射半导体激光器的进一步限定，所述在n型掺杂电流传输层3制造非均匀分布缺陷，具体为：
对n型掺杂电流传输层3进行离子注入，注入离子剂量为1×1013ions/cm2~9×1014ions/cm2，注入离子能量为40 keV~100 keV，得到非均匀分布缺陷。
本实施方式中，所述注入离子包括Si、B、Al、N或P。
离子注入工艺是通过电场加速杂质离子，精确注入半导体衬底，形成特定导电区域，具有高精度、低温、可控性强等特点，广泛用于半导体器件制造。
本实施方式中，通过离子束轰击n型掺杂电流传输层3的方式，实现了n型掺杂电流传输层3中产生不均匀分布的缺陷，由于缺陷的存在导致n型掺杂电流层3上的有源层不同位置存在不同程度的应变，最终获得激光器材料多波长输出的技术效果。
实施方式十
本实施方式是基于实施方式九所述的一种多波长垂直腔面发射半导体激光器，提出的一个具体实施例，具体为：
本实施例中在n型掺杂电流传输层3生长完成后，将该样品放入离子注入机中，以1.5×1013ions/cm2的剂量，在室温下注入60 keV的Si离子，经过Si离子注入造成简单点缺陷，得到非均匀分布缺陷。
实施方式十一
本实施方式所述的一种多波长垂直腔面发射半导体激光器制备方法，所述方法用于制备实施方式一至八任一所述多波长垂直腔面发射半导体激光器，包括以下步骤：
步骤1，在n型衬底1上外延生长n型掺杂下DBR 2，生长温度为480℃；
步骤2，在n型掺杂下DBR 2上外延生长n型掺杂电流传输层3，生长温度为450℃，使n型掺杂电流传输层3的不同局部区域分别形成位错富集区或空位富集区，得到非均匀分布缺陷；
步骤3，在n型掺杂电流传输层3上外延生长量子阱有源区4，生长温度为480℃，n型掺杂电流传输层3的非均匀分布缺陷沿外延方向传递至量子阱有源区4，使量子阱有源区4中不同区域的量子阱层发生不同程度的压应变或拉应变，在量子阱有源区4的不同区域形成不同的激光发射波长；
步骤4，在量子阱有源区4上外延生长p型重掺杂和n型重掺杂隧道结接触层5，生长温度为480℃；
步骤5，在p型重掺杂和n型重掺杂隧道结接触层5上外延生长n型掺杂上DBR 6，生长温度为480℃，完成多波长垂直腔面发射半导体激光器的制备。
多波长垂直腔面发射半导体激光器材料的制备具体过程如下：
在n型GaSb衬底上外延生长n型掺杂AlAsSb/GaSb下DBR，生长温度为480℃；在n型掺杂AlAsSb/GaSb下DBR上外延生长n型GaSb掺杂电流传输层，生长温度为450℃，该n型掺杂电流传输层生长温度低于n型掺杂AlAsSb/GaSb下DBR的生长温度通过引入低温间隔层，使局部区域形成位错或空位富集区，容易产生非均匀分布的点缺陷，所述缺陷在平面方向上呈周期性或准随机分布；在n型掺杂GaSb电流传输层上外延生长GaInAsSb/AlGaAsSb I型量子阱有源区，生长温度为480℃，电流传输层的缺陷沿外延方向传递至有源区，使不同区域的量子阱层发生不同程度的压应变或拉应变，从而在不同位置形成不同的激光发射波长；在GaInAsSb/AlGaAsSb I型量子阱有源区上外延生长重掺杂GaSb（p++）/InAsSb（n++）隧道结，生长温度为480℃，用于电子-空穴转换；在隧道结接触层上外延生长n型掺杂AlAsSb/GaSb上DBR，生长温度为480℃，完成激光器材料的生长。
本实施方式通过在垂直腔面发射半导体激光器结构中引入缺陷非均匀分布的缺陷层，使局部区域形成位错或空位富集区，产生非均匀分布的点缺陷，在激光器材料外延生长过程中缺陷传导到有源区从而导致在不同区域有源区材料应变不同，进而造成在不同区域有源区材料带隙不同，解决了现有技术存在只能输出单一波长，导致系统体积、成本、功耗增加，并且多有源区外延或者多个量子阱结构的设计，会导致材料生长工艺复杂度高，增加器件制备工艺难度的技术问题。
实施方式十二
本实施方式是基于实施方式一至八所述任一所述多波长垂直腔面发射半导体激光器，以及实施方式十一所述多波长垂直腔面发射半导体激光器制备方法，提出的三个具体实施例，以锑化物2.3μm垂直腔面发射半导体激光器材料的制备为实施例作进一步地详细描述。
实施例1
步骤1，Te掺杂n-GaSb衬底于150°C脱气后，在555℃温度和锑束流保护下下脱除衬底表面氧化层，使用RHEED（反射高能电子衍射仪）监测表面重构转变，确保表面平整无残氧；
步骤2，设置生长温度480℃，在Te掺杂n-GaSb衬底上生长24对AlAs0.09Sb0.91/GaSb1/4波长下DBR（分布布拉格反射）层，掺杂源为Te，掺杂浓度为1.3×1018cm-3，AlAs0.09Sb0.91/GaSb与GaSb衬底晶格匹配，折射率差约0.7，反射率>99%；
步骤3，设置生长温度为450℃，外延生长n型GaSb电流传输层，在外延生长过程中将衬底温度梯度控制为±10℃，在较低生长温度条件下使生长界面点缺陷密度空间分布，从而使电流传输层表面上的外延层形成不均匀分布的应力分区；
步骤4，提高生长温度，设置生长温度为480℃，外延生长Ga0.57In0.43As0.16Sb0.84/Al0.35Ga0.65As0.04Sb0.96I型量子阱有源区，阱层厚度8nm，垒层厚度20nm，V/III束流比为2，生长速率为1ML/s，由于下方电流传输层中缺陷诱导的应变传导，量子阱有源区在不同位置产生不同程度的应变，带隙差异约20~40 meV，从而形成不同发射波长区；
步骤5，设置生长温度为480℃，外延生长Be掺杂GaSb（p++）/Te掺杂InAsSb（n++）隧道结，掺杂浓度2×1019cm-3；
步骤6，设置生长温度480℃，在隧道结上生长20对AlAs0.09Sb0.91/GaSb 1/4波长上DBR层，掺杂源为Te，掺杂浓度为1.3×1018cm-3，AlAs0.09Sb0.91/GaSb与GaSb衬底晶格匹配，折射率差约0.7，反射率>99%。
实施例2
将n型GaSb电流传输层缺陷区设置为条形形状，两组区域缺陷密度分别为2×108cm-2与5×107cm-2，进而实现量子阱有源区2种带隙变化，实现双波长垂直腔面发射激光器，实施例2其他部分与实施例1相同。
实施例3
将n型GaSb电流传输层缺陷区通过光刻掩膜进行周期性的离子注入实现阵列形式的缺陷分布，进而实现量子阱有源区带隙的变化为阵列分布形式，进而实现阵列形式的多波长垂直腔面发射激光器，实施例3其他部分与实施例1相同。
以上对本发明所提出的一种多波长垂直腔面发射半导体激光器及其制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种多波长垂直腔面发射半导体激光器，所述激光器包括依次排布的n型衬底（1）、n型掺杂下DBR（2）、n型掺杂电流传输层（3）、量子阱有源区（4）、p型重掺杂和n型重掺杂隧道结接触层（5）和n型掺杂上DBR（6），其特征在于：
在n型掺杂电流传输层（3）制造非均匀分布缺陷，将非均匀分布缺陷传导至量子阱有源区（4），使量子阱有源区（4）中不同区域的材料应变不同；
所述非均匀分布缺陷使n型掺杂电流传输层的不同局部区域分别形成位错富集区或空位富集区。
2.根据权利要求1所述的一种多波长垂直腔面发射半导体激光器，其特征在于，所述在n型掺杂电流传输层（3）制造非均匀分布缺陷，具体为：
所述n型衬底（1）、n型掺杂下DBR（2）、量子阱有源区（4）、p型重掺杂和n型重掺杂隧道结接触层（5）和n型掺杂上DBR（6）的生长温度均为480℃~520℃，所述n型掺杂电流传输层（3）的生长温度为450℃~480℃，V/III束流比为1~2，n型掺杂电流传输层（3）在450℃~480℃的生长温度下，制造非均匀分布缺陷。
3.根据权利要求1所述的一种多波长垂直腔面发射半导体激光器，其特征在于，所述非均匀分布缺陷的分布形式为条形形式周期分布或阵列形式周期分布。
4.根据权利要求1所述的一种多波长垂直腔面发射半导体激光器，其特征在于，所述n型衬底（1）为Te掺杂n型GaSb衬底。
5.根据权利要求1所述的一种多波长垂直腔面发射半导体激光器，其特征在于，所述n型掺杂下DBR（2）采用AlAsSb和GaSb，组成对数为为22对~24对，掺杂浓度为1.3×1018cm-3，AlAsSb的组分为AlAs0.09Sb0.91，折射率差为0.7。
6.根据权利要求1所述的一种多波长垂直腔面发射半导体激光器，其特征在于，所述n型掺杂上DBR（6）采用AlAsSb和GaSb，组成对数为为20对~22对，掺杂浓度为1.3×1018cm-3，AlAsSb的组分为AlAs0.09Sb0.91，折射率差为0.7。
7.根据权利要求1所述的一种多波长垂直腔面发射半导体激光器，其特征在于，所述量子阱有源区（4）为I型量子阱结构，采用GaInAsSb和AlGaAsSb，阱层组分为Ga0.57In0.43As0.16Sb0.84，阱层厚度为6nm~10nm，垒层组分为Al0.35Ga0.65As0.04Sb0.96，垒层厚度为15nm~20nm，量子阱有源区（4）生长时V/III束流比为2~3，生长速率为每秒1~1.5原子层。
8.根据权利要求1所述的一种多波长垂直腔面发射半导体激光器，其特征在于，所述p型重掺杂和n型重掺杂隧道结接触层（5）采用p++ GaSb（5a）和n++ InAsSb（5b），掺杂浓度为2×1019cm-3~5×1019cm-3。
9.根据权利要求1所述的一种多波长垂直腔面发射半导体激光器，其特征在于，所述在n型掺杂电流传输层（3）制造非均匀分布缺陷，具体为：
对n型掺杂电流传输层（3）进行离子注入，注入离子剂量为1×1013 ions/cm2~9×1014 ions/cm2，注入离子能量为40 keV~100 keV，得到非均匀分布缺陷。
10.一种多波长垂直腔面发射半导体激光器制备方法，所述方法用于制备权利要求1-8任一所述多波长垂直腔面发射半导体激光器，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，在n型衬底（1）上外延生长n型掺杂下DBR（2），生长温度为480℃；
步骤2，在n型掺杂下DBR（2）上外延生长n型掺杂电流传输层（3），生长温度为450℃，使n型掺杂电流传输层（3）的不同局部区域分别形成位错富集区或空位富集区，得到非均匀分布缺陷；
步骤3，在n型掺杂电流传输层（3）上外延生长量子阱有源区（4），生长温度为480℃，n型掺杂电流传输层（3）的非均匀分布缺陷沿外延方向传递至量子阱有源区（4），使量子阱有源区（4）中不同区域的量子阱层发生不同程度的压应变或拉应变，在量子阱有源区（4）的不同区域形成不同的激光发射波长；
步骤4，在量子阱有源区（4）上外延生长p型重掺杂和n型重掺杂隧道结接触层（5），生长温度为480℃；
步骤5，在p型重掺杂和n型重掺杂隧道结接触层（5）上外延生长n型掺杂上DBR（6），生长温度为480℃，完成多波长垂直腔面发射半导体激光器的制备。
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