通过在N型分布布拉格反射镜(DBR)中采用高热导率AlAs材料, 且增加AlAs层所占的厚度比例, 在保持DBR反射率基本不变的情况下, 大幅度增加了N型DBR的热导率, 提高了器件高温工作性能。制作了氧化限制型顶发射VCSEL器件, 不同温度条件下的直流测试结果表明：25 ℃时热反转功率超过8 mW；85 ℃ 时热反转电流为11 mA, 功率达5 mW, 表现出较好的高温工作特性。远场发散角小于17°。0～70 ℃的温度条件下眼图都较清晰, 表明器件满足高温25 Gbit/s工作要求。

在湿法氧化过程中采用一种自制的新型红外光源显微镜和CCD相机俯视成像系统监测被氧化晶圆片上氧化标记点颜色的变化, 通过CCD相机得到的氧化标记点尺寸大小与实际氧化标记点尺寸大小的比例计算, 由氧化标记点变化颜色的尺寸大小获得实际晶圆被氧化尺寸大小, 反馈调节氧化工艺, 保证控制垂直腔面发射激光器(VCSELs)的氧化孔径精度在±1 μm。根据氧化实验总结高Al组分含量对氧化孔形状影响、氧化速率随温度变化及氧化深度随时间变化规律, 得到在炉温 420 ℃、水浴温度 90 ℃、氧化载气N2流量 200 mL/min的工艺条件下, 氧化速率为 0.31 μm/min, 实现量产高速调制 4×25 Gbit/s的850 nm VCSELs。室温条件下, 各子单元器件工作电压为 2.2 V, 阈值电流为 0.8 mA, 斜效率为 0.8 W/A。在 6 mA工作电流下, 光功率为 4.6 mW。

采用金属有机物化学气相沉积设备生长InGaAs/AlGaAs应变多量子阱有源区和双氧化限制层的外延整体结构,利用断点监控电感耦合等离子体刻蚀技术、精确湿法氧化控制技术等芯片制造技术,实现了氧化孔径为7 μm、相邻单元间隔为250 μm的高速调制4×15 Gbit/s 850 nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)列阵。测试得到了VCSEL列阵的静态特性和动态特性:阈值电流为0.7 mA,斜效率为0.8 W/A;在6 mA工作电流下,工作电压为2.3 V,光功率为4.5 mW。在15 Gbit/s调制速率下,眼图轮廓清晰,线迹很细,抖动较小且无明显串扰。对比列阵各单元在15 Gbit/s调制速率下眼图的上升时间、下降时间、信噪比、均方根抖动等相关参数,结果表明其动态性能的一致性良好。利用箱线图分析得出外延片上VCSEL器件性能的一致性能良好,能够满足批量生产的要求。