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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。