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对于此问题的探索，来源于vcsel的供应商选型，我们目前的vcsel厂家选型，都特别的依赖大厂，对于国产，自信心不足。为了解惑，增强自信心，需要从vcsel的结构和可靠性这2个角度去学习，目前了解尚浅，还需要持续学习！
一、vcsel的结构
1)基本结构
下图是vcsel的基本结构，上下面分别是p面电极和n面电极，位于n-substrate上的是vcsel的核心部分，这个核心部分结构类似于一个三明治。
位于三明治中间层的叫做量子阱（quantum well）层，量子阱层也叫做有源层，激光就是从这一层中生成的，因此虽然很薄（几十nm）,却是vcsel结构中最重要的部分。三明治的上下面包片在vcsel中对应部分叫做dbr,分别是p-dbr和n-dbr，单个dbr部分是由几十层两类折射率不同的材料依次间隔构成的，而且这2个dbr是不同的,具体区别是掺杂不一样。
基于上面的vcsel基本结构，其在工作时电流（红色箭头）和光场（蓝色箭头） 在内部是均匀分布的，所以此类结构的vcsel的阈值和电光效率都很差，不具备商业化价值。
从原理上，产生激光的过程一定是伴随着非线性效应的，光强越大，非线性效应就越强，因此最好是能够将电流和光场都约束在很小的范围内，如下图所示，这样能够有效降低vcsel的阈值电流、提高电光转换效率、提高3db调制带宽，这就需要优化vcsel的内部构造。
2)基于mesa（台面）的结构
既然要限制电流和光场，那么类型a就是最容易想到的结构，相比于最基本的结构，电流和光场只能在 蚀刻出来的台面（mesa）中流动，这样就提升了电流和光场密度。
类型b：是在类型a的基础上的优化，使用离子注入技术，一般是注入h 离子，使一部分的p-dbr失去电活性，将电流更加集中到vcsel器件的中心区域，第一款商业化的vcsel激光器使用的就是这类结构。
类型c：离子注入的电失活区域可以限制电流通过，但无法限制光场，电失活区域还会增加光损耗（散射和吸收），于是人们就设计出类型c，这类结构中使用到了氧化工艺，这些氧化区域不仅可以限制电流，也可以限制光场，因此类型c的性能比类型b更加优秀，目前主流的vcsel结构中都使用到了氧化工艺。
此结构的缺点：mesa结构中量子阱和p-dbr的核心部分是暴露于外面的，比较容易受到水汽、机械损伤的影响，这些因素组合在一起会影响vcsel的可靠性。从结构上看，mesa边缘离量子阱比较近，边缘的损伤或者位错缺陷容易快速生长至量子阱区域，导 致器件失效。
3)平坦化结构
类型d：不存在mesa结构，使用离子注入技术来限制电流，但显而易见 的是，和类型b一样，类型d是无法限制光场的。
类型e：使用蚀刻工艺，在vcsel两侧各设计出适当宽度的沟槽（trench），然后再进行选择氧化工 艺，最后在trench中填充有机物或者金属，做平坦化处理。这个类型其实是存在mesa结构的，只是mesa被 保护了起来，这样在器件的生产、贴片以及市场工作过程中，mesa结构都不会直接暴露在空气中，也不会受到清洗液、吸嘴等外力的影响。
二、vcsel的可靠性
无论是mesa结构还是平坦化结构，量子阱的位置对可靠性是有影响的。下图中vcsel a类型的量子阱位于mesa结构下方，d类位错缺陷就会从mesa边缘生长进入量子阱中导致器件失效，而vcsel b类型的量子阱位于mesa结构中，d类位错缺陷不会造成器件失效。
对于平坦化结构是类似的，取决于trench蚀刻深度或者是离子注入深度是否包含量子阱层。
不过，需要指出的是，mesa和trench蚀刻深度控制是很重要的，最好是刚好到达量子阱层。如果蚀刻深度不足，则会造成以上提到的问题，但如果蚀刻深度过深，则会导致n-dbr中a1在氧化工艺或者器件工作时被氧化。总之，mesa和trench蚀刻深度控制要刚刚好，精度控制在±0.2um以内。