KR100228762B1

KR100228762B1 - 광통신 소자 제조방법

Info

Publication number: KR100228762B1
Application number: KR1019950066036A
Authority: KR
Inventors: 강중구; 정승조; 한상국; 강병권
Original assignee: 김영환; 현대전자산업주식회사
Priority date: 1995-12-29
Filing date: 1995-12-29
Publication date: 1999-11-01
Also published as: KR970054562A

Abstract

본 발명은 화합물 반도체를 이용한 광통신 소자 제조 방법에 관한 것으로, 절단된 거울면에 무반사막(Anti-reflection Coating)을 구현할 수 있도록 굴절율이 낮은 산화 알루미늄막과 굴절율이 높은 YSZ막을 적층하여 무반사막을 구현하는 것이다. 그로 인하여 반사율을 0

Description

광통신 소자 제조방법

제1도는 광통신 소자에서 빔이 방출되는 거울면을 도시한 도면.

제2도는 본 발명에 의해 빔이 방출되는 거울면에 굴절율이 낮은 산화 알루미늄막과 굴절율이 높은 YSZ막을 적층한 것을 도시한 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 방출 거울면 2 : 산화 알루미늄막

3 : YSZ(yittrium stabilized zirconia) 막

10 : 레이저 다이오드

본 발명은 화합물 반도체를 이용한 광통신 소자 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 절단된 거울면에 무반사막(Anti-reflection Coating)을 구현할 수 있도록 하는 광통신 소자 제조방법에 관한 것이다.

화합물 반도체 레이저 다이오드 제작시 각 칩을 절단(Cleaving)한 후 양자 효율(Slope Efficiency), 임계 전류(Threshold current)와 모드 선택비(Mode Selectivity) 등을 조절하기 위하여 레이저 다이오드(10)에서 빔(Beam)이 방출되는 방출 거울면(1)에 무반사막을 증착하였다.(제1도 참조)

또한, 광도파로를 이용하는 디.이.에프.(DFB, Distributed Feed Back) 레이저 다이오드의 경우에는 무반사막을 거울면에 형성함으로써 광 커플링 효율을 증가시키고, 페브리-페로(Febry-Perot) 공명효과를 감소시킬 수 있었다.

이때, 반사율은 작을수록 좋으며 거울면과 박막사이에 접착력이 좋아야 한다.

종래의 기술은 무반사막을 증착하는 방법이 SiO, SiO₂, Ta₂O₅, Si₃N₄, Al₂O₃등의 박막을 한층만 증착함으로써 반사율을 조절하는데 한계가 있으며 박막조성을 달리하여 굴절율 조절을 통해 저 반사율을 이룰 수 있으나 최적의 조건을 얻기 위해 오랜시간의 실험과정을 거쳐야 하는 문제가 있다.

단일층만을 반사막으로 증착할 경우에는 소자의 파장대에 따라 차이를 두며 수 퍼센트 정도의 반사율을 얻을 수는 있으나 소자특성(예, LD의 S.E.)을 향상시키는데 큰 효과를 주지 못하는 문제점이 있다.

그로 인하여 수 퍼센트 이하의 반사율로 낮추는데 어려움이 있고 또한 동작 파장 변화에 따른 최적화된 저 반사율을 얻을 수 없는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 무반사막을 형성하기 위하여 광통신 소자의 절단된 출력면에 두 층의 박막을 증착하는 무반사막을 갖는 광통신 소자 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 광통신 소자 방법은, 광통신 소자의 절단된 출력면에 굴절율이 낮은 산화 알루미늄막과 굴절율이 높은 YSZ막을 적층하여 무반사막을 구현하되, 산화 알루미늄막을 상기 YSZ막보다 상대적으로 두껍게 형성하는 공정으로 동작파장이 1.3내지 1.55인 광통신 소자의 제조방법으로서, 동작파장이 1.55인 레이저 다이오드에서 산화 알루미늄막이 1000일 때, 상기 YSZ막이 740 내지 770인 경우는 1의 반사율을 얻고, 상기 YSZ막이 500 내지 560인 경우는 5의 반사율을 얻고, 상기 YSZ막이 860 내지 970인 경우는 0.1의 반사율을 얻으며, 동작파장이 1.3인 레이저 다이오드에서 산화 알루미늄막이 1000의 두께일 때, 상기 YSZ막이 510 내지 570인 경우는 1의 반사율을 얻고, 상기 YSZ막이 310 내지 370인 경우는 5의 반사율을 얻고, 상기 YSZ막이 620 내지 670인 경우는 0.1의 반사율을 얻는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 광통신 소자 제조방법의 원리는 다음과 같다.

상기한 본 발명은, 광통신 소자의 절단된 출력면 즉, 거울면에 두 층의 박막을 증착함으로써 무반사막을 제작할 수 있고 각 층의 두께를 조절한 조합으로 소자의 동작 파장 변화에 관계없이 원하는 저 반사율을 구현할 수 있도록 하는 것이다. 또한, 각 층의 두께 변화에 따라 반사율이 변화하는 정도를 감소시킬 수 있어 안정적이며 높은 수율의 무반사막을 형성할 수 있도록 하는 것이다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 발명에 의해 광통신 소자 즉, 레이저 다이오드(10)의 방출 거울면(1)에 두 층의 박막을 증착한 것을 도시한 평면도로서, 상기 방출 거울면(1)에 굴절율이 낮은 산화 알루미늄막(2)을 증착하고, 그 표면에 굴절율이 높은 YSZ막(3)을 증착한 것이다.

상기와 같이 산화알루미늄막(2)과 YSZ막(3)의 조합으로 무반사막을 증착하면 0~5에 가까운 반사율을 얻을 수 있다.

본 발명에서는 동작파장이 1.3내지 1.55인 통신용 레이저 다이오드를 비롯한 광통신 소자들의 제작에 있어서 굴절율이 작은 산화 알루미늄막을 상대적으로 두껍게 증착하고, 굴절율이 큰 YSZ막을 상대적으로 얇게 차례로 증착함으로써 0에 가까운 반사율을 안정적으로 얻을 수가 있다.

예를 들어 동작파장이 1.55인 통신용 레이저 다이오드에서 산화 알루미늄막을 1000의 두께로 형성하고, 상기 YSZ막의 두께를 변화시키면 다양한 반사율을 얻을 수가 있는데 예를 들어 YSZ막이 740 내지 770인 경우에는 1의 반사율을 얻으며, YSZ막이 530인 경우에는 5의 반사율을 얻으며, YSZ막이 860 내지 970인 경우에는 0.1의 반사율을 얻을 수가 있다.

한편, 동작파장이 1.3인 통신용 레이저 다이오드에서 산화 알루미늄막을 1000의 두께로 형성하고, 상기 YSZ막의 두께를 변화시키면 다양한 반사율을 얻을 수가 있는데 예를 들어 YSZ막이 510 내지 570인 경우에는 1의 반사율을 얻으며, YSZ막이 340인 경우에는 5의 반사율을 얻으며, YSZ막이 620 내지 670인 경우에는 0.1의 반사율을 얻을 수가 있다.

종래의 기술에서는 무반사막 증착을 위해 AL₂O₃, SiO, SiO₂등의 물질을 사용하여 단층으로 무반사막을 증착함으로 인해 저 반사율을 얻는데 어려움이 있었으나 본 발명에서는 산화 알루미늄막과 YSZ막의 두층을 차례로 증착하여 반사율을 0에 가깝게 낮출 수가 있으며, 두께를 조절하여 원하는 반사율을 안정적으로 얻을 수 있어서 소자 특성 및 효율을 향상시킬 수 있다.

Claims

동작파장이 1.3내지 1.55인 광통신 소자의 제조방법으로서, 광통신 소자의 절단된 출력면에 굴절율이 낮은 산화 알루미늄막과 굴절율이 높은 YSZ막을 적층하여 무반사막을 구현하되, 산화 알루미늄막을 상기 YSZ막보다 상대적으로 두껍게 형성하는 공정; 동작파장이 1.55인 레이저 다이오드에서 산화 알루미늄막이 1000일 때, 상기 YSZ막이 740 내지 770인 경우는 1의 반사율을 얻고, 상기 YSZ막이 500 내지 560인 경우는 5의 반사율을 얻고, 상기 YSZ막이 860 내지 970인 경우는 0.1의 반사율을 얻으며, 동작파장이 1.3인 레이저 다이오드에서 산화 알루미늄막이 1000의 두께일 때, 상기 YSZ막이 510 내지 570인 경우는 1의 반사율을 얻고, 상기 YSZ막이 310 내지 370인 경우는 5의 반사율을 얻고, 상기 YSZ막이 620 내지 670인 경우는 0.1의 반사율을 얻는 광통신 소자 제조 방법.