VCSE(垂直腔面发射激光器，Vertical cavity surface emitting laser)是高速光通信系统中的关键器件，其在云计算、超级计算机、物联网、大数据等高速信息通信领域有着非常重要的应用，并且VCSEL已被纳入下一代基于850nm波长和1310nm波长，传输速率为400Gbps和100Gbps的以太网络标准规范(IEEE802.3bs)，而VCSEL本身具有成本低、效率高、易于光纤耦合等优势，这些因素使得VCSEL器件在全球的应用市场呈爆炸式增长。　　然而，VCSEL的制造是非常复杂的，其DBR结构使得外延材料生长非常困难，其多台面结构及获取准确的氧化孔径使得芯片工艺很难得到高的良率。本论文以规模量产高速VCSEL为背景，实验研究了VCSEL器件在制造过程中的关键工艺，在研究关键工艺的基础上制备了850nm VCSEL，对其静态特性和动态进行了测试分析，小批量制备了850nm VCSEL并对其静态特性进了测试分析。本论文的具体研究工作概括如下:　　1.介绍了VCSEL激光器的工作原理，以速率方程为出发点研究了影响VCSEL调制特性的关键参数;理论上分析了P-DBR反射率与光子寿命的关系，分析了GaAs接触层的厚度对P-DBR以及光子寿命的影响，优化出了使光子寿命最低的GaAs接触层厚度，分析了在GaAs接触层表面增加SiO2介质层对P-DBR反射率的影响。　　2.详细研究了VCSEL的制造工艺，对其制造过程中的清洗、光刻、干法刻蚀、金属电极等工艺进行了实验研究，得出了各部分工艺最优化的工艺条件;BCB由于具有良好的介质特性而被应用于VCSEL制造，本文详细研究了BCB的工艺，包括BCB光刻、BCB固化、BCB刻蚀，并优化出了最好的BCB工艺参数。　　3.详细研究了VCSEL制造过程中的湿法氧化，理论分析了湿法氧化的原理，实验研究了湿法氧化工艺:介绍了氧化设备的工作原理，并从光谱角度分析用红外CCD能够观察到氧化现象的原因;实验研究了氧化温度、气体流量、氧化深度、氧化速率相互之间的关系;实验研究了3寸1/4片晶圆片湿法氧化的均匀性，通过优化工艺条件，得到了良好的均匀性结果。　　4.制备了不同孔径的VCSEL，并对其静态特性和眼图特性进行了研究，经过测试，氧化孔径为6μm、8μm、10μm、12μm的VCSEL测试速率均最高达到30Gb/s。　　5.在晶圆片上小批量制备了具有不同氧化孔径的VCSEL，测试分析了晶圆片上VCSEL的阈值电流和微分电阻的分布;在3寸1/4片晶圆片上制备了同一孔径的VCSEL，测试分析了在出光孔表面镀上光学厚度为λ/4的SiO2薄膜对VCSEL静态特性的影响。