KR100243417B1 - 알더블유지 구조의 고출력 반도체 레이저 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기존의 0.98μm 반도체 레이저에서 발생하는 COD(catastrophic optical damage)에 의한 수명단축 현상을 없앤 새로운 RWG(ridge waveguide) 구조의 0.98μm 반도체 레이저에 대한 것이다. 0.98μm 반도체 레이저에서 발생하는 COD의 원인이 되는 광 출력면에서의 온도상승을 억제하기위해 출력면 부근의 RWG 영역을 형성시키지 않음으로써 광 출력 분포를 확대시켜주기 위하여, 공진기 길이 방향으로 출력면 끝을 기준하여 30μm 위치에서 스트라이프가 정지 되도록 소정 폭과 소정 길이의 리지(ridge)를 형성시켜, 공진기 양쪽 끝 부분은 도파로가 없는(non waveguide) 영역이 형성된 레이저 구조를 제공한다. 이에따라 공진기 내에서 발생한 빛이 양쪽 출력면 부근에서는 증폭되지 않고 단순히 유효 굴절률이 다른 물질을 통과하도록 하여주어 횡 방향으로 광 출력 분포가 넓어지도록 하여 출력면에서의 열을 감소시킴으로써 고출력으로 오랜 시간 동작하여도 특성이 열화 되지 않는 반도체 레이저를 제공할 수 있다.

Description

알더블유지 구조의 고출력 반도체 레이저
본 발명은 COD(catastrophic optical damage)를 줄여주어 오랜 시간 안정된 광 출력을 내는 고출력 반도체 레이저 구조에 관한 것이다.
0.98μm 파장대에서 발진하는 반도체 레이저는, Er이 첨가된 광섬유 증폭기(EDFA; Erbium Doped Fiber Amplifier)의 광원으로 광섬유를 통과하는 신호를 증폭시키는데 사용된다. 따라서 0.98μm 반도체 레이저의 광출력이 클수록 EDFA의 광증폭율이 증가하게 된다. 이를 위해서는 높은 광출력을 낼 수 있는 0.98μm 반도체 레이저의 제작이 중요한 의미를 가진다.
그런데, 반도체 레이저의 광 출력이 향상되면 광 출력면에서의 광 출력 밀도(optical power density)가 증가되어 출력면의 온도가 증가되고 이는 COD를 유발시켜 반도체 레이저의 수명을 다하게 하는 원인이 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 굽은 도파로 NAM(bent-waveguide non absorbing mirror)구조, 지수형 플레어 스트라이프(exponential-shaped flared stripe) 구조 혹은 출력면에 이온주입을 시켜 혼정화(disordering)가 일어나게 하여 밴드갭을 변화 시켜 줌으로써 출력면에서의 광 출력 밀도를 낮춰주거나 활성층이 출력광의 일부를 흡수하는 것을 억제하는 방법이 제안 되어왔다.
도 7 ∼ 도 11은 기존의 0.98μm RWG 반도체 레이저의 제작 방법을 나타낸다.
도 7은 가장 일반적인 방법에 의한 RWG 반도체 레이저의 투시도이다. 화합물 반도체 기판(101) 위에 GaAs와 GaInP 층과의 밴드 갭 차이에 따른 전류의 흐름이 방해되는 것을 막기 위한 GaInAsP 완충층(102), GaInP 클래드층(103), GaInAsP 완충층(104), GaInAs/GaInAsP 활성층(105), GaInAsP 완충층(106), GaInP 클래드층(107), GaInAsP 완충층(108), 옴 접촉 형성을 위한 GaAs층(109)의 순서로 유기금속 기상 결정성장 장비(MOVPE: Metal Organic Vapor Phase Epitaxy)를 이용하여 결정성장을 수행한다.
성장된 시료 위에 Si3N4절연막과 포토레지스트를 입힌 다음 사진식각 공정을 통하여 리지(ridge) 폭이 2∼3μm, 채널 폭이 20μm를 유지하도록 절연막을 남기고 습식식각 혹은 건식식각 공정을 통하여 GaInAsP 완충층(106) 위까지 식각 한다.
이와 같이 형성된 리지(ridge)에 전류를 주입시키기 위하여 식각 마스크로 사용된 절연막을 제거한 다음 식각 된 리지(ridge) 전면에 Si3N4절연막(110)을 입히고 리지(ridge) 상단에 전류 주입구를 형성시킨 다음 1차 p측 전극을 증착 시키고 금 도금공정을 통하여 2차 p측 전극(111)을 2∼3μm 두께로 형성시켜 고 전류에 견디도록 한다. 기판을 100μm 정도만 남도록 갈아낸 다음 n측 전극(112)을 형성시키면 도 7에 나타낸 바와 같은 기존의 일반적인 방법에 의한 0.98μm RWG 반도체 레이저의 제작이 완료된다.
이상의 방법으로 반도체 레이저를 제작하여 반도체 레이저에 전류를 주입하면 전류주입이 리지(ridge)를 통해서 이루어지므로 리지(ridge) 아래 부분의 폭 2 ∼ 3μm, 길이 600 ∼ 1,000μm 활성층 영역에서만 광 이득에 의한 빛이 생성된다. 이와 같이 이득에 의해 생성된 빛은 활성층 수직 방향으로는 각 층의 굴절률 차이(활성층(105) - 완충층(106, 104) - 클래드층(107, 103) 순으로 굴절률이 작아진다)에 의해서, 활성층 수평 방향으로는 리지(ridge) 아래쪽 부분과 그 외 부분의 유효 굴절률 차이에 의해서 활성층 주위에 집속 되는 동작 원리를 가진다.
따라서 RWG 반도체 레이저의 공진기를 구성하는 활성층 형태는 이득 도파와 굴절률 도파가 혼합되어 결정되고 이는 직사각형 막대 모양이 수평 방향으로 약간 확대된 모양이 된다. 즉, 길이는 RWG 반도체 레이저의 공진기 길이에 해당하고 직사각형의 폭은 리지(ridge) 폭보다 조금 크게 주어진다.
이와 같은 통상적인 RWG 반도체 레이저를 고 주입전류로 동작시킬 경우 출력면 영역에서 높은 광출력 밀도가 형성되고 활성층이 이 광출력의 일부를 흡수함으로써 광 흡수(optical absorption)에 의한 부분 가열(local heating)에 의해 갑자기 출력면이 파손되는 COD가 발생하게 된다.
도 8 ∼ 도 9는 COD 준위를 높여 주기 위하여 제안된 굽은 도파로 NAM(bent-waveguide non absorbing mirror)구조 RWG 반도체 레이저 구조이다. [ 1 0 0 ] GaAs 기판을 도 9에서와 같이 [ 0 1 -1 ] 와 평행하게 1μm 깊이로 식각한 다음(113) n-AlGaAs 클래드층(114), SQW-GRINSCH(single quantum well graded-refractive-index separate confinement heterostructure) 활성층(115), p-AlGaAs 클래드층(116)의 순서로 결정성장을 수행한다.
성장된 시료 위에 Si3N4절연막과 포토레지스트를 입힌 다음 사진식각 공정을 통하여 리지(ridge) 폭이 3.5μm, 깊이가 1.25μm가 되도록 건식식각 공정을 통하여 식각 한다.
이와 같이 형성된 리지(ridge)에 전류를 주입시키기 위하여 식각 마스크로 사용된 절연막을 제거한 다음 식각 된 리지(ridge) 전면에 Si3N4절연막(117)을 입히고 p측 전극(118)을 형성시킨다. 6μm 깊이의 출력면 트렌치(trench)를 CAIBE(chemically assisted ion-beam etching) 공정을 통하여 형성시키고 출력면을 Al2O3로 코팅 시킨 다음 n측 전극(119)을 형성시키면 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같은 굽은 도파로 NAM(bent-waveguide non absorbing mirror)구조 RWG 반도체 레이저의 제작이 완료된다.
이 구조에서는 레이저 공진기가 출력면 영역에서 수직 위치가 이동됨으로써 레이저 출력광이 출력면 영역의 활성층으로부터 이탈하게 하여 활성층의 출력광 흡수를 억제하는 것이다. 이 구조의 경우 NAM 영역에서는 활성층에서 생성된 빛이 밴드 갭이 크고 광 흡수가 일어나지 않는 AlGaAs 클래드층으로 커플(couple)되어 빔 패턴(beam pattern)의 크기가 커지게 되고 출력면에서의 온도도 낮아지게 된다.
도 10은 통상적인 RWG 구조의 경우에서 발생하는 출력면에서의 높은 광출력 밀도를 줄여줌으로써 COD 발생을 줄여주는 구조에 관한 것으로 종래의 기술이다. 일반적으로 활성층의 폭이 좁아지면 킹크(kink)가 감소되나 광 출력밀도가 증가하여 출력면에서의 열화 특성은 증가한다. 이 발명에서는 도 10에서와 같이 활성층의 끝부분을 지수형 플레어 스트라이프(exponential-shaped flared stripe)(120)로 만들어 주어 공진기를 진행하는 출력광(121)의 분포를 확대함으로써 광출력 밀도를 낮추고있다. 이 구조의 경우 COD가 일어나는 광 출력 점이 크게 증가하였다.
도 11은 광 출력면 부근에 불순물을 주입시켜 혼정화(disordering)가 일어나게 함으로써 밴드갭의 변화를 일으켜 빛이 흡수되지 않도록 하여 COD를 높여 주는 종래의 기술이다.
도 11은 화합물 반도체 기판(122) 위에 n-AlGaAs 클래드층(123), AlGaAs/AlGaAs 양자우물 구조의 활성층(124), p-AlGaAs 첫번째 클래드층(125), p-AlGaAs 식각 정지 층(126), p-AlGaAs 두 번째 클래드층(127) 및 p-GaAs 첫번째 옴 접촉 층(128)을 성장시킨 다음 사진식각 공정을 통하여 광 출력면 부근을 p-AlGaAs 식각 정지 층(126)까지 식각한 다음 Si 이온 주입(129)을 수행한다. 이어서 이온 주입 방지를 위해 형성시켰던 포토레지스트를 제거한 다음 GaAs 블로킹 층(130) 및 p-GaAs 두 번째 옴 접촉 층(131)의 순서로 결정성장을 수행하고 p 및 n 측 전극을 형성시켰다.
이 구조의 경우 출력면 부근을 이온 주입하여 활성층의 밴드갭을 증가 시켜 공진기내의 빛이 활성층에서 다시 흡수되는 것을 억제하여 출력면에서의 온도 상승을 방지함과 동시에 이온 주입된 영역 위에 GaAs 층을 성장시켜 이온 주입된 영역으로의 전류흐름을 최소화 시켜주어 출력면에서의 COD 발생을 방지 시켜주는 종래의 기술이다.
그러나, 이상에서 설명한 바와 같이 종래의 통상적인 RWG 구조의 반도체 레이저의 경우 고 주입전류 조건에서 공간 홀 버닝(spatial hole burning)에 의한 킹크(kink)가 발생하거나 COD 준위가 낮아서 실제 시스템에의 적용이 어려웠다.
COD 준위를 높여 주기 위하여 제안된 구조가 굽은 도파로 NAM(bent-waveguide non absorbing mirror)구조 RWG 반도체 레이저의 경우, 결정성장 전에 기판에 식각에 의한 패턴을 형성시켜야 하는 단점이 있고, 공간 홀 버닝(spatial hole burning)에 의한 킹크(kink) 문제는 해결이 어렵다.
또, 활성층의 끝부분을 지수형 플레어 스트라이프(exponential-shaped flared stripe)를 만들어 출력광의 분포를 이 영역에서 확대시켜 COD가 일어나는 광 출력 점을 높이는 구조와, 광 출력면 부근에 불순물을 주입시켜 혼정화(disordering)가 일어나게 함으로써 밴드갭의 변화를 일으켜 빛이 흡수되지 않도록 하여 COD를 높여 주는 방법도 제안 되었으나, 두 번의 결정성장과 이온주입 공정 등이 도입되지만 킹크(kink) 문제는 해결하지 못하는 단점이 있었다.
EDFA의 광원으로 사용되는 0.98m 파장대에서 발진하는 반도체 레이저는 광출력이 클수록 광증폭율이 증가하게 된다. 이를 위해서는 킹크(kink)가 없는 높은 광 출력을 내는 반도체 레이저는 물론이고 COD 준위가 높아야 한다. 그러나 통상적인 RWG 구조의 반도체 레이저를 고출력으로 동작시킬 경우 공간 홀 버닝(spatial hole burning)에 의한 킹크(kink)가 발생되고 COD에 의해 반도체 레이저의 동작이 중지되는 경우가 대부분이다.
이를 개선하기 위해 본 발명에서는 공진기 양쪽 끝 부분의 도파로가 없는(non waveguide) 영역을 형성시켜 광 출력 분포의 확산에 의해 COD 준위가 높아지게 하였고, 테이퍼(taper) 구조를 갖는 공진기를 이용하여 공진기 폭의 변화에 따라 고차모드(higher mode)가 자연스럽게 제거되어 킹크(kink) 점이 좀더 높은 광 출력 점으로 이동되어 높은 광 출력에서도 안정된 광 출력 모드를 얻을 수 있도록 하는 데에 목적이 있다.
본 발명에서는 별도의 공정이 추가되지 않고 기존의 RWG 반도체 레이저 공정 기술을 이용하여 COD 준위를 높여주고 킹크(kink)가 발생하는 전류 준위를 높여주는 방법에 관한 기술이다. 통상적인 RWG 반도체 레이저 제조의 경우와 동일하게 결정성장을 수행하고 단지 리지(ridge) 형성공정에서 공진기 양쪽 끝에 리지(ridge) 영역이 없는, 도파로가 없는(non waveguide) 영역을 형성시켜준다.
이와 같이 하여 줌으로써 활성층에서 생성된 빛이 공진기 양쪽 끝 부분의 도파로가 없는(non waveguide) 영역에서 자연스럽게 확산되어 광 출력 분포의 크기가 증가된다. 즉, 공진기 내에서 발생한 빛이 양쪽 출력면 부근에서는 증폭되지 않고 단순히 유효 굴절률이 다른 물질을 통과하도록 하여주어 횡 방향으로 광 출력 분포가 넓어지도록 하여 광 흡수를 억제하여 출력면에서의 열을 감소시킴으로써 고출력으로 오랜 시간 동작하여도 특성이 열화 되지 않도록 하였다.
또한 공진기가 테이퍼(taper) 구조를 갖게 하여 공진기 폭의 변화에 의해 고차 횡모드가 자연스럽게 제거되어 킹크(kink) 점이 좀더 높은 광 출력 점으로 이동되어 높은 광 출력에서도 안정된 광 출력 모드를 얻을 수 있다.
도 1 본 발명의 결정성장 후의 단면도
도 2 본 발명의 리지(ridge) 형성을 위한 사진식각 공정 후의 투시도
도 3 본 발명의 도 2에서 리지(ridge) 형성 후 포토레지스트(photoresist)를 제거한 다음 A-A'로 잘랐을 때의 단면 투시도
도 4 본 발명에서 직선 형태의 리지(ridge)를 형성한 다음 리프트오프(lift-off ) 공정을 통하여 옴 접촉 금속을 형성한 후의 평면도. 금속 이외의 부분은 절연막으로 덮여있다.
도 5 본 발명에서 테이퍼(taper) 형태의 리지(ridge)를 형성한 다음 리프트오프(lift-off ) 공정을 통하여 옴 접촉 금속을 형성한 후의 평면도. 금속 이외의 부분은 절연막으로 덮여있다.
도 6 본 발명에 의한 RWG 구조의 반도체 레이저가 제작된 후의 단면도로서 도 4의 B-B' 방향으로 잘랐을 때의 단면도이다
도 7 종래의 방법에 의한 RWG 구조의 반도체 레이저의 투시도
도 8 종래의 방법에 의한 굽은 도파로 NAM(bent-waveguide non absorbing mirror)구조 RWG 반도체 레이저의 투시도
도 9 제 8도의 활성층 길이 방향 C-C'로 잘랐을 때의 단면도
도 10 종래의 방법에 의한 지수형 플레어 스트라이프(exponential-shaped flared stripe)를 갖는 고출력 레이저의 평면도
도 11 종래의 방법에 의한 출력면에 밴드 갭 변화를 주기위해 이온주입 공정을 수행한 반도체 레이저의 투시도
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1. n-GaAs 기판 2. n-GaInAsP 완충층(graded layer)
3. n-GaInP 클래드 층 4. GaInAsP 완충층(graded layer)
5. GaInAs/GaInAsP 활성층 6. GaInAsP 완충층(graded layer)
7. p-GaInP 클래드 층 8. p-GaInAsP 완충층(graded layer)
9. p+-GaAs 옴 접촉 층 10. SiN 절연막
11. 포토레지스트
12.사진식각 공정 후에 현상된 리지(ridge) 패턴
13. 리지(ridge) 영역이 없는, 도파로가 없는(non waveguide) 영역
14. 리프트오프(lift off) 공정 후에 형성된 p측 전극
15. 수평형태의 리지(ridge) 패턴
16. 테이퍼(taper) 형태의 리지(ridge) 패턴
17 : 절연막
17'. 리지(ridge)가 끝나는 부분의 도파로가 없는(non waveguide) 영역에 형성된 절연막
18. 도금 공정을 통해 형성된 p 측 전극
19. n 측 전극
본 발명에서는 별도의 공정이 추가되지 않고 기존의 RWG 반도체 레이저 공정 기술을 이용하여 COD 준위를 높여주고 킹크(kink)가 발생하는 전류 준위를 높여주기 위한 것으로서, 이에 대한 실시예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 의한 고출력 반도체 레이저의 결정 성장후의 단면도로서, 이에 도시된 바와 같이, 화합물 반도체 기판(1) 위에 GaAs와 GaInP 층과의 밴드 갭 차이에 따른 전류의 흐름이 방해되는 것을 막기 위한 n-GaInAsP 완충층(2), n-GaInP 클래드층(3), GaInAsP 완충층(4), GaInAs/GaInAsP 활성층(5), GaInAsP 완충층(6), p-GaInP 클래드층(7), p-GaInAsP 완충층(8) 및 p+-GaAs 옴 접촉층(9)을 유기금속 기상 결정성장 장비를 이용하여 도 1에 나타낸 바와 같이 1차 결정성장을 수행한다. 이때 도 1에는 나타내지 않았지만 p-GaInP 클래드층(7) 성장 도중에 GaAs 식각 정지 층을 삽입하여 넣는다.
도 2는 본 발명의 리지 형성을 위한 사진식각공정후의 투시도로서, 1차 성장된 시료(도 1의 구조) 위에 Si3N4절연막(10)과 포토레지스트(11)를 입힌 다음 사진식각 공정을 수행한다. 이때 패턴(12)의 모양은 폭 3∼4μm, 공진기 길이 방향으로는 출력면 끝을 기준하여 30μm 위치에서 스트라이프가 정지 되도록 마스크를 설계한다.
이어서, Si3N4절연막(10)을 식각한 다음 포토레지스트(11)를 제거하고 RIE(reactive ion etching)를 이용하여 1μm 정도 식각한 다음 습식식각을 이용하여 식각 정지 층까지 식각한다. 이에따른 단면 투시도를 도 3에 나타내었다.
식각 마스크로 사용된 절연막(10)을 제거한 다음 식각 된 리지(ridge) 전면에 Si3N4절연막 17을 입히고 포토레지스트를 입힌 다음 사진식각 공정을 통하여 리지(ridge) 상단에 전류 주입구를 형성시킨 리프트오프(lift-off) 공정을 이용하여 1차 p측 전극(14)을 형성시킨다. 이에 대한 평면도를 도 4에 나타 내었다.
도 4에서 알 수 있듯이 공진기 양쪽 끝은 리지(ridge) 영역이 없는, 도파로가 없는(non waveguide) 영역(13) 이고 15는 식각 되어 들어간 부분이다. 여기에서 공진기 양쪽 끝 부분의 리지(ridge) 영역이 없는, 도파로가 없는(non waveguide) 영역에는 옴 접촉 금속(14)을 형성시켜 주지 않았다.
도 4에서의 경우 공진기가 직선 형태로 이루어져있다. 이의 변형된 형태로 공진기의 모양을 위치에 따라 폭이 다르게 테이퍼(taper) 모양으로 형성시킨 경우가 도 5에 나타나있다. 이때 리지(ridge) 폭이 넓은 부분(16a)은 5∼6μm, 좁은 부분(16b)은 1.5∼3μm로 형성시켜 테이퍼진 리지(16)를 형성하고, 전극은 도 4의 경우와 동일하게 형성시켜 주었다.
이후, 웨이퍼 전면에 Ti/Au를 증착 시킨 다음 사진식각 공정을 이용하여 접합 패드(bonding pad) 및 열 방출 경로로 사용될 2차 p 측 전극 패턴을 형성시킨 다음 도금공정을 통하여 2차 p측 전극(18)을 2∼3μm 두께로 형성시켜 고 전류에 견디고 효과적으로 열 방출이 이루어 지도록 한다. 이때 공진기 양쪽 끝 리지(ridge) 영역이 없는, 도파로가 없는(non waveguide) 영역에도 도금을 하여줌으로써 효과적으로 열 방출이 이루어지도록 하였다. 그리고 기판을 100μm 정도만 남도록 갈아낸 다음 n측 전극(19)을 형성시키면 도 6에 나타낸 바와 같은 본 발명에 의한 0.98μm RWG 반도체 레이저의 제작이 완료된다.
도 6에서 17'은 리지(ridge)가 끝나는 부분의 도파로가 없는(non waveguide) 영역에 형성된 절연막을 나타낸다.
기존의 반도체 레이저와 비교하여 도 6에 나타낸 본 발명에 의한 반도체 레이저의 경우 광 출력면 부근에서 도파로 영역이 형성되지 않도록 함으로써 활성층에서 생성된 빛이 이 영역에서 수평 방향으로 자연스럽게 확산되어 결과적으로 광출력 분포면적이 증가되는 효과를 가진다.
즉, 공진기 내에서 발생한 빛이 양쪽 출력면 부근에서는 증폭되지 않고 단순히 유효 굴절률이 다른 물질을 통과하도록 하여주어 횡 방향으로 광 출력 분포가 넓어지도록 하여 출력면에서의 열을 감소시켜 주고 고출력으로 오랜 시간 동작하여도 특성이 열화 되지 않도록 하였다.
본 발명의 다른 실시 예로 제시된 테이퍼(taper) 구조를 갖는 RWG 반도체 레이저의 경우(도 5), 공진기 양쪽 끝 부분의 도파로가 없는(non waveguide) 영역에서 광 출력 분포의 확산에 의해 COD 준위가 높아지는 효과와 아울러 공진기 폭의 변화에 따라 고차 모드(higher mode)의 발진이 자연스럽게 억제되어 킹크(kink) 점이 좀더 높은 광 출력 점으로 이동되어 높은 광 출력에서도 안정된 광 출력 모드를 얻을 수 있다.
특히 일반적인 반도체 레이저 제작에서 사용되고 있는 전면 출력면의 저반사막(anti-reflection coating) 형성 및 후면 출력면의 고반사막(high-reflection coating) 형성 제조 공정에 의해서, 공진기 내부의 빛의 분포는 길이 방향으로 균일하지 않고 완만하게 변화한다.
따라서 테이퍼(taper) 구조의 경우 활성층의 폭이 넓은 쪽에 저반사막(anti-reflection coating)을 형성시켜 주면 넓은 활성층 단면적에 의한 광출력 밀도저하 효과를 얻음과 동시에 킹크(kink) 발생과 직결된 고차 횡모드 발진도 테이퍼(taper)의 좁은 영역에 의해 억제되므로 킹크(kink) 점이 좀더 높은 광 출력 점으로 이동하여 통상 적인 사용 범위인 200mW 이내에서는 안정된 광 출력 특성을 얻을 수 있다.
본 발명의 효과는 다음과 같다.
1. 통상적인 동작 조건에서 공간 홀 버닝(spatial hole burning)에 의한 킹크(kink)가 발생하지 않는다.
2. 출력면에서의 COD 준위가 향상되어 장시간 사용이 가능하다.
3. 통상적인 RWG 반도체 레이저와는 다르게 칩의 출력면 쪽이 요철이 없는 평면으로 제조되어 모듈로 제작하는 과정에서 활성층 주위의 모서리 부분이 쉽게 손상되지 않는다.
4. 출력면이 평면으로 되어있어 고 반사막 및 저 반사막 형성 시 활성층 주위에 균일한 막이 형성되어 재현성 있는 특성을 기대할 수 있다.

Claims (10)

  1. 리지 웨이브 가이드(RWG) 구조의 반도체 레이저에 있어서,
    공진기 길이 방향으로 출력면 끝을 기준하여 30μm 위치에서 스트라이프가 정지 되도록 소정 폭과 소정 길이의 리지(ridge)를 형성시켜, 공진기 양쪽 끝 부분은 도파로가 없는(non waveguide) 영역이 형성된 것을 특징으로 하는 RWG 고출력 반도체 레이저 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도파로가 없는(non waveguide) 영역에 옴 접촉 금속은 형성시키지 않고 열 방출을 위한 금 도금은 형성시키는 것을 특징으로 하는 RWG 고출력 반도체 레이저 구조.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 리지는, 길이 방향의 한 쪽과 다른쪽 끝의 폭이 서로 다르게 테이퍼진 모양으로 형성된 것을 특징으로 하는 RWG 고출력 반도체 레이저 구조.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 테이퍼진 리지의 넓은쪽 부분의 폭이 5 ∼ 6μm이고, 좁은 쪽 부분의 폭은 1.5∼3μm인 것을 특징으로 하는 RWG 고출력 반도체 레이저 구조.
  5. 화합물 반도체 기판(1) 위에 n-GaInAsP 완충층(2), n-GaInP 클래드층(3), GaInAsP 완충층(4), GaInAs/GaInAsP 활성층(5), GaInAsP 완충층(6), p-GaInP 클래드층(7), p-GaInAsP 완충층(8) 및 p+-GaAs 옴 접촉층(9)을 성장시키는 단계와,
    성장된 시료에 Si3N4절연막(10)과 포토레지스트(11)를 입힌 다음 폭 3∼4μm , 공진기 길이 방향으로는 출력면 끝을 기준하여 30μm 위치에서 스트라이프가 정지 되도록 사진식각하고 RIE(reactive ion etching)를 이용하여 리지(ridge)를 형성시키는 단계와,
    사진식각 공정을 통하여 리지(ridge) 상단에 전류 주입구를 형성시킨 후 리프트오프(lift-off) 공정을 이용하여 1차 p측 전극(14)을 형성시키는 단계와,
    웨이퍼 전면에 Ti/Au를 증착 시킨 다음 사진식각 공정을 이용하여 접합 패드(bonding pad) 및 열 방출 경로로 사용될 2차 p 측 전극 패턴을 형성시킨 다음 도금공정을 통하여 2차 p측 전극(18)을 2∼3μm 두께로 형성시키는 단계와,
    상기 기판(1)을 100μm 정도만 남도록 갈아낸 다음 n측 전극(19)을 형성시켜 공진기 양쪽 끝에 리지(ridge) 영역이 없는, 도파로가 없는(non waveguide) 영역(13)을 형성시킨 0.98μm RWG 반도체 레이저를 제작하는 것을 특징으로 하는 RWG 고출력 반도체 레이저 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 p-GaInP 클래드층(7) 성장 도중에 GaAs 식각 정지 층을 삽입하여 넣는 것을 특징으로 하는 RWG 고출력 반도체 레이저 제조방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 리지를 형성시키는 단계에서, RIE(reactive ion etching)를 이용하여 1μm 정도 식각한 다음 습식식각을 이용하여 식각 정지 층까지 식각하는 것을 특징으로 하는 RWG 고출력 반도체 레이저 제조방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 도파로가 없는(non waveguide) 영역에는 옴 접촉 금속은 형성시키지 않고 열 방출을 위한 금 도금은 형성시키는 것을 특징으로 하는 RWG 고출력 반도체 레이저 제조방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 리지는 길이 방향으로 한쪽끝과 다른쪽 끝의 폭이 다르게 테이퍼진 모양으로 형성하는 것을 특징으로 하는 RWG 고출력 반도체 레이저 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 활성층의 폭이 좁은 쪽에 저 반사막을 넓은 쪽에 고 반사막을 형성시키는 것을 특징으로 하는 RWG 고출력 반도체 레이저 제조방법.
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