由上述InP系列材料面射型雷射發(fā)展可以發(fā)現(xiàn)，要制作全磊晶結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)波長(zhǎng)面射型雷射難度較高，因此在1990年中期開(kāi)始許多光通訊大廠及研究機(jī)構(gòu)均投入大量資源開(kāi)發(fā)與砷化鎵基板晶格匹配的主動(dòng)層發(fā)光材料，希望能在砷化鎵基板上成長(zhǎng)晶格匹配的材料或結(jié)構(gòu)，同時(shí)獲得發(fā)光波長(zhǎng)范圍在1310nm甚至1550nm的較長(zhǎng)波段。

一般來(lái)說(shuō)在面射型雷射制作上，反射器之選擇以半導(dǎo)體材料較常用，主要考量有兩點(diǎn)，第一是晶格匹配的問(wèn)題；第二是導(dǎo)電難易度的問(wèn)題。采用半導(dǎo)體分布布拉格反射器的原因在于通?；钚詫硬牧闲枰砷L(zhǎng)在晶格匹配的基板或磊晶層上，才能有效避免因?yàn)榫Ц癫黄ヅ湓斐傻娜毕荩瑢?dǎo)致活性層品質(zhì)劣化。因此一般會(huì)在基板或緩沖層上先成長(zhǎng)與活性層材料晶格匹配的分布布拉格反射器，而通常選用會(huì)導(dǎo)電且品格匹配的半導(dǎo)備才料，例如AlGalnP、GaAs、InGaAs和InGaAsN四種材料分別可以作為紅光（650nm）、近紅外光（850mm）和紅外光（980nm）以及長(zhǎng)波長(zhǎng)1.3μm面射型雷射的半導(dǎo)體活性層材料，但是卻可以使用相同的碑化鎵/砷化鋁鎵（GaAS/AlGaAs） 系統(tǒng)來(lái)制作半導(dǎo)體分布布拉格反射器，因?yàn)橛蓤D6-4可以觀察到，這四種活性層材料均與砷化鎵材料系統(tǒng)晶格匹配，因此可以直接利用砷化鎵/砷化鋁鎵材料系統(tǒng)的高折射率差異來(lái)制作高品質(zhì)的反射鏡同時(shí)還可以具有良好的導(dǎo)電能力，可以避免后續(xù)金屬電極制作的困難，又可以采用高鋁含量AlGaAs作為選擇性氧化電流局限層，獲得更好的面射型雷射操作特性。

利用砷化鎵基板成長(zhǎng)AlGaAs/GaAs分布布拉格反射器后繼續(xù)成長(zhǎng)晶格匹配的活性層發(fā)光區(qū)，然后可以直接在活性層材料上繼續(xù)進(jìn)行頂部半導(dǎo)體DBR磊晶步驟，稱(chēng)為單石技術(shù)（Monolithic），好處是磊晶成長(zhǎng)過(guò)程中不需要將晶片在活性層成長(zhǎng)完畢后重新傳送到不同的薄膜蒸鍍?cè)O(shè)備沉積介電質(zhì)或金屬反射鏡，可避免晶片污染；另外作為反射器的半導(dǎo)體材料通常其晶格常數(shù)與熱膨脹系數(shù)也與活性層材料較為相近，因此可以減低元件在操作時(shí)因溫度上升而受熱膨脹不均形成應(yīng)力，甚至造成缺陷而影響雷射操作特性及壽命；而且半導(dǎo)體材料在摻雜之后導(dǎo)電度良好，可以有效傳導(dǎo)電流到活性層以達(dá)成載子數(shù)量反轉(zhuǎn)分布，滿(mǎn)足雷射操作條件，因此目前大多數(shù)量產(chǎn)面射型雷射均采用半導(dǎo)體分布布拉格反射器即基于上述考量。不過(guò)有些特殊應(yīng)用在制作高功率面射型雷射元件時(shí)，會(huì)設(shè)計(jì)某一側(cè)的布拉格反射器反射率較低，并且外加一個(gè)外部共振腔結(jié)構(gòu)，以期能提高元件輸出功率。

盡管如圖6-4中預(yù)期將InGaAs中的In莫耳分率提高到0.4就可以發(fā)出波長(zhǎng)在1.3微米范圍的紅外光，但是實(shí)際上這樣高的銦含量使得晶格常數(shù)與砷化鎵基板差異太大，磊晶層超過(guò)特定厚度（critical thickness）時(shí)容易形成缺陷差排，因此原先預(yù)期需要成長(zhǎng)在In0.2Ga0.8As基板上才有可能獲得高品質(zhì)的磊晶層足供導(dǎo)體雷射使用。但是實(shí)際上應(yīng)用在作為發(fā)光層結(jié)構(gòu)時(shí)，由于量子井厚度一般都在10nm以?xún)?nèi)，因此可以形成高應(yīng)變量子井結(jié)構(gòu)（highly strained quantum well），不至于因?yàn)榫Ц癯?shù)差異過(guò)大導(dǎo)致磊晶層破裂或差排形成。瑞典皇家理工學(xué)院J.Malmquist團(tuán)隊(duì)在2002年首次在砷化鎵基板上成長(zhǎng)Al0.88Ga0.12As/GaAs DBR，發(fā)光區(qū)增益介質(zhì)由1λ共振腔中In0.39Ga0.61As（8.1nm）/GaAs（20nm）/In0.39Ga0.61As（8.1nm）雙重量子井結(jié)構(gòu)所組成，元件可以在室溫下連續(xù)波操作發(fā)光波長(zhǎng)為1260nm，并且在85°C時(shí)有最低閾值電流1.6mA，最長(zhǎng)發(fā)光波長(zhǎng)為120°C操作溫度下所測(cè)得之1269nm，這個(gè)結(jié)果凸顯了與InP系列材料最大的差異在于InGaAs/GaAs具有較高元件操作溫度（因?yàn)閷?dǎo)帶能隙差異較高因此載子局限效果較好）同時(shí)采用砷化鎵基板直接成長(zhǎng)高反射率AlGaAs/GaAs DBR還可以利用選擇性氧化局限來(lái)獲得更低的閾值電流值，這是InP材料系統(tǒng)所欠缺的優(yōu)勢(shì)。