典型的VCSEL結(jié)構(gòu)主要由p型DBR、n型DBR與光學(xué)共振腔所組成。上下DBR提供縱向的光學(xué)共振腔，然而在橫方向的電流局限與光學(xué)局限上仍需進一步適當?shù)脑O(shè)計與對應(yīng)方式。如圖3-14所示，VCSEL主要有四種典型的基本結(jié)構(gòu)：蝕刻空氣柱結(jié)構(gòu)（etched air-post）、離子布植式結(jié)構(gòu)（ion implanted）、再成長掩埋異質(zhì)結(jié)構(gòu)（regrown buried heterostructure）與氧化局限結(jié)構(gòu)（oxide-confined）。接下來我們將分別針對這四種結(jié)構(gòu)作介紹，其中由于氧化局限式VCSEL結(jié)構(gòu)可以同時提供橫向的載子與光學(xué)局限，也是目前最常使用的技術(shù)。

首先，形成橫方向光與電局限最簡單的方式即是蝕刻出一個桂狀或是平臺狀的結(jié)構(gòu)，如圖3-14（a）所示。為了要求制作出橫方向具有微小截面積與平坦的垂直側(cè)壁，這種蝕刻制程必須借由化學(xué)輔助離子束蝕刻或是反應(yīng)離子蝕刻技術(shù)［27］-［30］。由于蝕刻后的結(jié)構(gòu)造成空氣與半導(dǎo)體之間具有很大的折射率差異，因此在橫方向上具有強烈的光學(xué)局限，由于中央和周圍的折射率差異太大，高次橫向模態(tài)可以存在，因此在這種結(jié)構(gòu)下的VCSEL通常在達到閾值電流后會表現(xiàn)出多重橫向模態(tài)［31］。除此之外，蝕刻空氣桂結(jié)構(gòu)容易因為蝕刻而造成側(cè)壁的破壞形成非輻射復(fù)合中心，進而增加閾值電流，此外隨著蝕刻深度的加深將會增加光學(xué)的繞射損失與隨之而來嚴重的熱阻等問題，都是制作蝕刻空氣柱結(jié)構(gòu)時必須考量的重點。

其次，如圖3-14（b）結(jié)構(gòu)所示，利用離子布植技術(shù)來定義出橫方向的電流注入?yún)^(qū)，其原理是利用高能量的質(zhì)子或離子束將其布植于上DBR的區(qū)域造成晶體結(jié)構(gòu)的破壞而形成絕緣體。因此注入電流將會被局限在中央主動區(qū)的小區(qū)域，然而如何避免因為離子布植而造成主動區(qū)的損壞將是制作此種VCSEL結(jié)構(gòu)的重點，因為主動區(qū)被離子轟擊而破壞后將會導(dǎo)致嚴重的非輻射復(fù)合，而增加閾值電流。雖然電流路徑能被離子布植技術(shù)所定義，但是此種結(jié)構(gòu)并不存在橫方向的光學(xué)局限機制，因此橫方向的光學(xué)局限將是由熱引起的正折射率差異與因載子注入所引起的負折射率差異之間的相互競爭所決定［211［32］，在此情形下，由于空間燒洞（spatial hole burning） 效應(yīng)的存在使得離子布植VCSEL結(jié)構(gòu)具有非常復(fù)雜的多重橫向模態(tài)［33］。

第三種VCSEL結(jié)構(gòu)是利用再成長掩埋異質(zhì)結(jié)構(gòu)的VCSEL，這種結(jié)構(gòu)與蝕刻空氣柱VCSEL結(jié)構(gòu)比較，可以有效避免過大的橫向折射率差異所引起的高次模態(tài)行為，并可以提高散熱效率，如圖3-14（c） 結(jié)構(gòu)所示。此結(jié)構(gòu)利用蝕刻技術(shù)去除共振腔周圍的材料，然后接著利用再成長的方式將被蝕刻的區(qū)域取代為高能隙與低折射率的材料，利用此項技術(shù)可以同時達到橫方向光與電流局限的需求。然而制作再成長掩埋異質(zhì)結(jié)構(gòu)的VCSEL需要相當高的技術(shù)門檻，這是由于通常再成長的材料必須含有高鋁含量的材料才能達到高能隙與低折射率材料的要求，但是高鋁含量的材料很容易氧化，在再成長前去除自然氧化的部分是相當困難的，所以特殊的蝕刻技術(shù)與避免空氣的曝露都是磊晶再成長的重要技術(shù)。

至于第四種結(jié)構(gòu)則是相對而言制作上較為方便的方式，利用選擇性氧化的方式可以同時達到橫方向光與電的局限，如圖3-14（d）結(jié)構(gòu)所示。因為氧化層的形成是利用轉(zhuǎn)換DBR中高鋁含量的AlGaAs材料成為絕緣的AlOx氧化物，在VCSEL共振腔周圍形成氧化物，可以限制電流往中央的主動區(qū)流動，氧化層同時具備低折射率的特性以達到光學(xué)局限的效果。氧化層的位置可以被設(shè)計在VCSEL的DBR內(nèi)不同位置，愈靠近主動層，對于載子與光學(xué)的局限愈好，若將氧化層設(shè)計在光學(xué)共振駐波的峰值位置，光學(xué)局限的效果非常強烈；若設(shè)計在光學(xué)共振駐波的節(jié)點位置，比較容易達到單模操作并可以避免光經(jīng)過氧化層的散射損失。