KR100287202B1 - Semiconductor laser device and manufacturing method thereof - Google Patents

Semiconductor laser device and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR100287202B1
KR100287202B1 KR1019930021286A KR930021286A KR100287202B1 KR 100287202 B1 KR100287202 B1 KR 100287202B1 KR 1019930021286 A KR1019930021286 A KR 1019930021286A KR 930021286 A KR930021286 A KR 930021286A KR 100287202 B1 KR100287202 B1 KR 100287202B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
conductive
channel stripe
channel
stripe
Prior art date
Application number
KR1019930021286A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김종렬
Original Assignee
윤종용
삼성전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 윤종용, 삼성전자 주식회사 filed Critical 윤종용
Priority to KR1019930021286A priority Critical patent/KR100287202B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100287202B1 publication Critical patent/KR100287202B1/en

Links

Abstract

PURPOSE: A semiconductor laser device and a manufacturing method thereof are provided to enhance the reproductivity of an activation layer by employing double channels. CONSTITUTION: A V-shape first channel stripe(24b) is formed on a center of a first conductive type GaAs first contact layer(22) which is formed on a first conductive type GaAs substrate(21). A stepwise second channel stripe(24a) is formed on the center of a second conductive type GaAs current shield layer(23) which is formed on the first contact layer. A first conductive type AlGaInP first clad layer(25) is formed on the current shield layer and the first channel stripe, and has a flat surface of the center of the first channel stripe and inclined surfaces corresponding to the inclined surfaces of the first channel stripe. An InGaP activation layer(26) is formed on the first clad layer, and has a central flat surface and inclined surfaces of both sides of the central flat surface. A second conductive type AlGaInP second clad layer(27) is formed on the activation layer.

Description

반도체 레이저 소자 및 그 제조방법Semiconductor laser device and manufacturing method thereof

제1(a),(b) 및 (c)도는 종래의 가시광 레이저 다이오드의 제조과정을 나타내는 단면도들.1 (a), (b) and (c) are cross-sectional views showing a manufacturing process of a conventional visible light laser diode.

제2(a),(b) 및 (c)도는 본 발명에 의한 레이저 다이오드의 제조방법의 일례를 나타내는 단면도들.2 (a), (b) and (c) are sectional views showing an example of a method of manufacturing a laser diode according to the present invention.

본 발명은 반도체 레이저 소자 및 그의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 광 디스크(optical disk)나 광자기 디스크 (Magneto-Optical Disk;MOD)등의 광정보처리용 광원으로 사용되는 630-670nm 파장대의 AlGaInP계 굴절률 도파형 반도체 레이저 다이오드 소자 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser device and a method of manufacturing the same. In particular, an AlGaInP system having a wavelength range of 630-670 nm used as a light source for optical information processing such as an optical disk or a magneto-optical disk (MOD) The present invention relates to a refractive index waveguide semiconductor laser diode device and a method of manufacturing the same.

일반적으로 물질의 열평형상태에서는 유도방출 보다도 에너지준위가 높은 상태로의 광자의 흡수가 많이 일어나지만, 일정한 방법에 의해 자연방출이 흡수를 상회하는 부(負)온도상태로 가져갈 수 있다.In general, in the thermal equilibrium state of the material, the absorption of photons in a state where the energy level is higher than that of induction emission occurs, but it can be brought to a negative temperature state in which natural emission exceeds absorption by a certain method.

레이저는 이러한 부온도상태를 이용하여 광의 발진, 증폭을 일으키는 것으로서, 가간섭성(可干涉性), 단광성(單光性), 지향성 및 고강도를 특징으로 하며, 헬륨-네온(He-Ne) 레이저나, 아르곤(Ar) 레이저와 같은 기체 레이저와 레이저나 루비 레이저와 같은 고체 레이저로부터, 소형이며 고주파에서 바이어스 전류를 변조함으로써 변조가 용이한 반도체 레이저에 이르는 다양한 종류가 있다.The laser generates light and oscillates using this negative temperature state, and is characterized by coherence, unipolarity, directivity, and high intensity. Helium (He-Ne) There are various kinds of lasers, gas lasers such as argon (Ar) lasers, and solid state lasers such as lasers and ruby lasers, ranging from small size and high-frequency semiconductor lasers that are easily modulated by modulating bias current at high frequencies.

그 중에서도 특히 반도체 레이저 다이오드는, P-N접합을 기본으로 하여 양자 전자(Quantum Electron)의 개념을 포함하는 반도체 소자로서, 반도체 물질로 구성된 박막, 즉 활성층에 전류를 주입하여 인위적으로 전자-정공 재결합을 유도함으로써 재결합에 따르는 감소 에너지에 해당하는 빛을 발진하게 하는 것을 그 원리로 하고 있다. 상기와 같은 특성 때문에 컴팩트 디스크 플레이어(CDP)나 광학 메모리, 고속 레이저 프린터등의 정보처리기기 및 광통신용기기로서, 기존의 헬륨-네온등의 기체 레이저등을 대체하여 그 응용범위를 넓혀가고 있다.In particular, the semiconductor laser diode is a semiconductor device that includes the concept of quantum electrons based on PN junctions, and artificially induces electron-hole recombination by injecting a current into a thin film made of a semiconductor material, that is, an active layer. By doing so, the principle is to emit light corresponding to the reduced energy of recombination. Due to the above characteristics, as an information processing device such as a compact disc player (CDP), an optical memory, a high-speed laser printer, and an optical communication device, the application range has been expanded by replacing the conventional gas laser such as helium-neon.

최근 반도체 레이저의 성능은 파장을 결정하는 재료의 개발과, 임계전류값, 광출력, 효율, 단일파장, 스펙트럼선폭 따위의 특성과 신뢰성을 결정하는 에피택셜(Epitaxial) 성장기술 (특히 종래의 액상성장법(Liquid Phase Epitaxy:LPE법)을 대신하여 유기금속 기상성장법(Metal Organic Chemical Vapor Deposition:MOCVD) 및 MBE(Molecular Beam Epitaxy)법 등에 의하여 원자층 수준의 제어가 가능하게 되었다) 및 미세가공 기술의 진보에 의하여 현저한 발전을 거듭하고 있다.In recent years, the performance of semiconductor lasers has been developed through the development of materials that determine the wavelength and epitaxial growth technology that determines the characteristics and reliability of critical current values, light output, efficiency, single wavelength, and spectral line width (especially conventional liquid phase growth). Instead of the Liquid Phase Epitaxy (LPE) method, the control of atomic layer level has been made possible by the Organic Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) and Molecular Beam Epitaxy (MBE) methods, and microfabrication technology. Remarkable progress is being made by the advancement of.

특히 반도체 레이저의 재료로서, AlGaInP계의 레이저는 실온 연속발진이 가능한 캐리어의 주입에 의한 반도체 레이저로서 III-V족 화합물 반도체 레이저 중 가장 짧은 0.6㎛대(岱)의 파장을 지닌 적색 가시광 레이저이며, III-V족 화합물 중 밴드갭(band gap) 에너지가 가장 큰 물질로서, 고밀도의 광기록장치등의 광원으로 널리 실용화되어 지고 있다.In particular, as a material for semiconductor lasers, AlGaInP-based lasers are red lasers having a wavelength of 0.6 μm, which is the shortest among III-V compound semiconductor lasers, as a semiconductor laser by injection of a carrier capable of continuous oscillation at room temperature. It is the material with the largest band gap energy among group III-V compounds, and has been widely used as a light source such as a high density optical recording device.

제1(a),(b) 및 (c)도는 종래의 가시광 레이저 다이오드의 제조방법을 나타내는 단면도들로서, 일본 특개평 5-129716호에 개시되어 있다.1 (a), (b) and (c) are sectional views showing a conventional method for manufacturing a visible light laser diode, and are disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-129716.

상기 특개평 '716호의 기술은, 2회의 결정성장으로 가시광 레이저 다이오드 구조를 형성할 수 있는 동시에, 활성층의 발광부를 굴절률 가이드형 구조로 구성하는 레이저 다이오드를 제작하고져 하는 것이다. 즉, <011> 방향으로 순메사(mesa)형의 채널이 형성된 GaAs 기판상에 AlGaInP계의 헤테로(Double-Hetero) 구조를 성장시키면 볼록하게 만곡된 활성층을 수득하게 되며, 이 만곡된 활성층은 면방위의 차이에 따라 이 부분의 밴드 갭 에너지가 변화하여 만곡된 활성층의 중앙부에 광이 감금되도록 구성된다.The technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 716 is to produce a laser diode structure in which a visible light laser diode structure can be formed by two crystal growths, and the light emitting portion of the active layer is composed of a refractive index guide type structure. In other words, when an AlGaInP-based double-hetero structure is grown on a GaAs substrate on which a mesa-type channel is formed in the <011> direction, a convexly curved active layer is obtained. The band gap energy of this portion changes in accordance with the difference in orientation so that light is confined to the center portion of the curved active layer.

이하, 첨부한 제1(a),(b) 및 (c)도를 참조하여 종래의 가시광 레이저 다이오드의 제조방법을 살펴본다. 상기 각 도면으로부터 참조번호 "11"은 p형 GaAs기판을, "12"는 p형 GaAs 콘택트층을, "13"은 n형 GaAs 차단층을, "14"는 순메사형의 채널을, "15"는 p형 AlGaInP 클래드층을, "16"은 InGaP 활성층을, "17"은 n형 AlGaInP 클래드층을, "18"은 n형 GaAs 콘택트층을 각각 나타낸다. 이하의 설명에서는 각 부분의 성분을 나타내는 기호는 생략하고 기능만을 사용한다(예를 들면, 활성층(16) ).Hereinafter, a method of manufacturing a conventional visible light laser diode will be described with reference to FIGS. 1 (a), (b) and (c). In the drawings, reference numeral 11 denotes a p-type GaAs substrate, 12 denotes a p-type GaAs contact layer, 13 denotes an n-type GaAs blocking layer, and 14 denotes a pure mesa-type channel. Indicates a p-type AlGaInP cladding layer, "16" indicates an InGaP active layer, "17" indicates an n-type AlGaInP cladding layer, and "18" indicates an n-type GaAs contact layer. In the following description, the symbol which shows the component of each part is abbreviate | omitted, and only a function is used (for example, the active layer 16).

우선, 제1(a)도에서 보여지는 바와 같이, 기판(11)상에 콘택트층(12), 차단층(13)을 1차 결정성장에 의해 형성한다.First, as shown in FIG. 1 (a), the contact layer 12 and the blocking layer 13 are formed on the substrate 11 by primary crystal growth.

다음에, 제1(b)도에서 보여지는 바와 같이, <011> 방향으로 순메사형의 채널(14)을 형성한다. 상기 순메사형 채널(14)은 이 부분에서 콘택트층(12)과 p형 클래드층(15)이 접촉하며, 그 폭(t)은 식각조건에 따라 적절히 제어한다.Next, as shown in FIG. 1 (b), a pure mesa-shaped channel 14 is formed in the <011> direction. The pure mesa-type channel 14 is in contact with the contact layer 12 and the p-type cladding layer 15 at this portion, the width (t) is appropriately controlled according to the etching conditions.

이후, 제1(C)도에서 보여지는 바와 같이, AlGaInP계의 더블 헤테로 구조, 즉 p형 클래드층(15), 활성층(16), n형 클래드층(17) 및 콘택트층(18)을 2차의 결정성장에 의해 형성한다. 이에 따라 활성층(16)은 볼록하게 만곡되며, 상기 만곡부의 중앙에 평탄한 부분(16A)이 발광부분이 된다.Thereafter, as shown in FIG. 1 (C), the AlGaInP-based double heterostructure, i.e., the p-type cladding layer 15, the active layer 16, the n-type cladding layer 17 and the contact layer 18 is divided into two. Formed by crystal growth of tea. Accordingly, the active layer 16 is convexly curved, and a flat portion 16A at the center of the curved portion becomes a light emitting portion.

이상에서 살펴본 바와 같이 상기 종래 특개평 '716호의 기술에 의하면, 2차의 결정성장만으로 굴절률 가이드형의 가시광 레이저 다이오드를 제조할 수 있기 때문에 공정이 용이하며, 레이저 발진의 임계치가 낮아지고 어스펙트비가 작은 원형 빔에 근사한 레이저 광을 얻을 수 있다.As described above, according to the technique of the conventional Japanese Patent Application Laid-Open No. 716, the refractive index guide type visible light laser diode can be manufactured only by the second crystal growth, so that the process is easy, and the threshold of laser oscillation is lowered and the aspect ratio is low. Laser light approximating a small circular beam can be obtained.

그러나 상기 종래 기술에서는, 상기 채널(14)상에 2차의 결정성장에 의해 더블 헤테로 구조를 형성할 때에 소정의 단차를 갖는 만곡된 활성층을 재현성 있게 얻는다는 것이 매우 어렵다.However, in the prior art, it is very difficult to reproducibly obtain a curved active layer having a predetermined step when forming a double heterostructure by secondary crystal growth on the channel 14.

따라서, 본 발명의 목적은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 이중의 채널을 적용하여 활성층의 재현성이 향상된 반도체 레이저 소자를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor laser device having improved reproducibility of an active layer by applying a dual channel in order to solve the problems of the prior art.

또한 본 발명의 다른 목적은 상기 본 발명의 반도체 레이저 소자를 제조하는 용이하고 적합한 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an easy and suitable method for manufacturing the semiconductor laser device of the present invention.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 반도체 레이저 소자는,In order to achieve the above object, the semiconductor laser device of the present invention,

제1도전형의 GaAs 기판;A GaAs substrate of a first conductivity type;

상기 기판상에 형성되며, 그 중앙상부에 V자형 제1채널 스트라이프가 형성된 제1도전형의 GaAs 제1콘택트층;A first conductive GaAs first contact layer formed on the substrate and having a V-shaped first channel stripe formed on the center thereof;

상기 제1콘택트층상에 형성되며, 그 중앙부에 상기 제1채널 스트라이프의 경사부가 소정의 길이 만큼 연장되는 형태로 형성되고 그 경사부의 양단으로부터 수평방향으로 소정의 길이 만큼 연장된 후 경사부를 갖는 계단형태의 제2채널 스트라이프가 형성된 제2도전형의 GaAs 전류차단층;It is formed on the first contact layer, the inclined portion of the first channel stripe is formed in a form extending in a central length by a predetermined length and extending in a horizontal direction from both ends of the inclined portion by a predetermined length and has a stepped shape A second conductive GaAs current blocking layer formed with a second channel stripe;

상기 전류차단층 및 제1채널 스트라이프상에 형성되며, 상기 제1채널 스트라이프 위의 중앙부에서는 그 표면이 평탄면을 가지며, 그 양단으로부터 상기 제2채널 스트라이프의 경사부에 대응하여 경사면을 갖는 제1도전형의 AlGaInP 제1클래드층;A first layer formed on the current blocking layer and the first channel stripe, the surface having a flat surface at a central portion above the first channel stripe, and having a sloped surface corresponding to the inclined portion of the second channel stripe from both ends; A conductive AlGaInP first cladding layer;

상기 제1클래드층상에 형성되며, 그 표면형상에 대응하여 중앙부에 평탄면을 가지며, 그 양단으로부터 경사면ㅇ을 갖는 InGaP 활성층; 및An InGaP active layer formed on the first cladding layer and having a flat surface at a central portion corresponding to the surface shape thereof, and having an inclined surface from both ends thereof; And

상기 활성층상에 형성된 제2도전형의 AlGaInP 제2클래드층을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.And a second clad AlGaInP second cladding layer formed on the active layer.

본 발명의 반도체 레이저 소자의 구체적인 유형으로서, 상기 제2클래드층상에 제2도전형의 GaInP 통전용이층, 제2도전형의 GaAs 제2콘택트층이 형성될 수 있으며, 상기 제1도전형의 기판에는 제1도전형의 금속전극이 연결되고, 상기 제2콘택트층에는 제2도전형의 금속전극이 연결되어 다이오드 구조를 완성할 수 있다.As a specific type of the semiconductor laser device of the present invention, a second conductive GaInP conductive layer and a second conductive GaAs second contact layer may be formed on the second clad layer. The first conductive metal electrode may be connected to the substrate, and the second conductive metal electrode may be connected to the second contact layer to complete the diode structure.

한편 상기 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 반도체 레이저 소자의 제조방법은,On the other hand, in order to achieve the above another object of the present invention, the manufacturing method of the semiconductor laser device of the present invention,

제1도전형의 GaAs 기판상에 제1도전형의 GaAs 제1콘택트층, 제2도전형의 GaAs 전류차단층을 순차적으로 형성하는 단계;Sequentially forming a first conductive GaAs first contact layer and a second conductive GaAs current blocking layer on the first conductive GaAs substrate;

상기 결과물의 중앙부에 상기 전류차단층과 제1콘택트층의 일부를 식각하여, 상기 제1콘택트층의 일부를 노출시키는 V자형 제1채널 스트라이프를 형성하는 단계;Etching a portion of the current blocking layer and the first contact layer in a central portion of the resultant to form a V-shaped first channel stripe exposing a portion of the first contact layer;

상기 전류차단층의 일부를 식각하여, 제1채널 스트라이프 경사부의 양단으로부터 수평방향으로 소정의 길이 만큼 연장된 후 경사부를 갖는 계단형태의 제2채널 스트라이프를 형성하는 단계; 및Etching a portion of the current blocking layer to form a stepped second channel stripe having an inclined portion extending from the opposite ends of the first channel stripe inclined portion by a predetermined length in a horizontal direction; And

상기 결과물상에 제1도전형의 AlGaInP 제1클래드층을 형성한 후, 상기 제1채널 스트라이프 위의 중앙부에서는 평탄면을 가지며, 그 양단으로부터 상기 제2채널 스트라이프의 경사부에 대응하여 경사면을 갖는 InGaP 활성층을 연속하여 형성하는 단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.After forming the AlGaInP first cladding layer of the first conductivity type on the resultant, and has a flat surface in the center portion on the first channel stripe, and has an inclined surface corresponding to the inclined portion of the second channel stripe from both ends And a step of forming an InGaP active layer continuously.

본 발명에서는 상기 제1채널 스트라이프와 제2채널 스트라이프로 이루어지는 이중 채널의 효과에 의해, 상기 제1채널 스트라이프 위의 중앙부에 형성된 평탄한 활성층은 발광부위가 되고, 그 양단으로부터 상기 제2채널 스트라이프의 경사부에 대응하여 형성된 경사진 활성층은 에너지 밴드 갭 효과에 의해 광제어를 효과적으로 수행한다. 또한 상기 제2채널 스트라이프를 형성함으로써, 상기 활성층의 경사면을 재현성있게 형성할 수 있다.According to the present invention, due to the effect of the dual channel consisting of the first channel stripe and the second channel stripe, the flat active layer formed in the center portion on the first channel stripe becomes a light emitting region, and the inclination of the second channel stripe from both ends thereof. The inclined active layer formed corresponding to the negative portion effectively performs light control by an energy band gap effect. In addition, by forming the second channel stripe, the inclined surface of the active layer can be formed reproducibly.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 살펴본다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제2(c)도는 본 발명에 의한 반도체 레이저 소자의 일례를 나타내는 단면도이다. 구체적으로 살펴보면, 제1도전형의 GaAs 기판(21)상에 그 중앙상부에 V자형 제1채널 스트라이프(24b)가 형성된 제1도전형의 GaAs 제1콘택트층(22)이 형성되어 있고, 상기 제1콘택트층(22)상에 그 중앙부에 상기 제1채널 스트라이프(24b)의 경사부가 소정의 길이 만큼 연장되는 형태로 형성되어 있고, 그 경사부의 양단으로부터 수평방향으로 소정의 길이 만큼 연장된 후 경사부를 갖는 계단형태의 제2채널 스트라이프(24a)가 형성되어 있는 제2도전형의 GaAs 전류차단층(23)이 형성되어 있다.2 (c) is a cross-sectional view showing an example of a semiconductor laser device according to the present invention. Specifically, the first conductive GaAs first contact layer 22 having the V-shaped first channel stripe 24b formed thereon is formed on the GaAs substrate 21 of the first conductive type. The inclined portion of the first channel stripe 24b is formed on the center of the first contact layer 22 so as to extend by a predetermined length, and extends in the horizontal direction from both ends of the inclined portion by a predetermined length. A second conductive GaAs current blocking layer 23 in which a stepped second channel stripe 24a having an inclined portion is formed is formed.

또한 상기 전류차단층(23) 및 제1채널 스트라이프(24b)상에는 AlGaInP계의 더블 헤테로 구조가 형성되어 있다. 즉, 상기 제1채널 스트라이프(24b) 위의 중앙부에서는 평탄면을 가지며, 그 양단으로부터 상기 제2채널 스트라이프(24a)의 경사부에 대응하여 경사면을 갖는 제1도전형의 AlGaInP 제1클래드층(25)이 형성되어 있고, 상기 제1클래드층(25)상에는 상기 제1클래드층(25)의 표면형상에 대응하여 중앙부에 평탄면을 가지며, 그 양단으로부터 경사면을 갖는 InGaP 활성층(26)이 형성되어 있으며, 상기 활성층(26)상에는 제2도전형의 AlGaInP 제2클래드층(27)이 형성되어 있다.In addition, an AlGaInP-based double heterostructure is formed on the current blocking layer 23 and the first channel stripe 24b. That is, the AlGaInP first cladding layer of the first conductivity type having a flat surface at the center portion above the first channel stripe 24b and having an inclined surface corresponding to the inclined portion of the second channel stripe 24a from both ends thereof. 25 is formed, and on the first cladding layer 25, an InGaP active layer 26 having a flat surface in the center and an inclined surface from both ends thereof is formed corresponding to the surface shape of the first cladding layer 25. The second conductive AlGaInP second cladding layer 27 is formed on the active layer 26.

상기 제2클래드층(27)상에는 제2도전형의 GaInP 통전용이층(29)과 제2도전형 GaAs 제2콘택트층(28)이 차례로 형성되어 있다. 도시되어 있지 않지만 상기 제2콘택트층(28)에는 제2도전형의 금속전극이 연결되고, 상기 제1도전형 기판(21)에는 제1도전형의 금속전극이 연결되고, 상기 제1도전형 기판(21)에는 제1도전형의 금속전극이 연결되어 다이오드 구조를 완성한다.On the second cladding layer 27, a second conductive GaInP conductive layer 29 and a second conductive GaAs second contact layer 28 are sequentially formed. Although not shown, a second conductive metal electrode is connected to the second contact layer 28, a first conductive metal electrode is connected to the first conductive substrate 21, and the first conductive type is connected to the second conductive layer 28. The first conductive metal electrode is connected to the substrate 21 to complete the diode structure.

상기 본 발명의 일례의 구조에서 제1도전형은 p형 불순물이 주입된 구성수단을 나타내며, 제2도전형은 n형 불순물이 주입된 구성수단을 나타낸다. 또한 상기 제2채널 스트라이프(24a)의 외부 위로 형성되는 활성층(26)은 평탄한 면을 이루고 있다.In the structure of an example of the present invention, the first conductive type represents a constituent means in which p-type impurities are injected, and the second conductive type represents a constitutional means in which n-type impurities are injected. In addition, the active layer 26 formed on the outside of the second channel stripe 24a has a flat surface.

한편, 본 발명에 의한 반도체 레이저 소자의 제조방법의 일례를 첨부한 제2(a), (b) 및 (c)도를 참조하여 이하에서 설명한다.In addition, it demonstrates below with reference to 2nd (a), (b), and (c) which attached an example of the manufacturing method of the semiconductor laser element by this invention.

제2(a)도는 제1도전형의 GaAs 기판(21)상에 제1도전형의 GaAs 제1콘택트층(22), 제2도전형의 GaAs 전류차단층(23)을 순차적으로 형성하는 단계를 나타낸다. 상기 단계는 통상의 유기금속 기상성장법에 의한 1차 결정성장으로 수행한다.FIG. 2 (a) illustrates sequentially forming a first conductive GaAs first contact layer 22 and a second conductive GaAs current blocking layer 23 on the GaAs substrate 21 of the first conductive type. Indicates. The step is performed by primary crystal growth by a conventional organometallic vapor phase growth method.

제2(b)도는 상기 결과물상에 제1채널 스트라이프(24b)와 제2채널 스트라이프(24a)를 형성하는 단계를 나타낸다. 보다 구체적으로 보면, 우선 상기 제2(a)도에 도시된 결과물 중앙부에 상기 전류차단층(23)과 제1콘택트층(22)의 일부를 통상의 사진시각기술에 의해 식각하여, 상기 제1콘택트층(22)의 일부를 노출시키는 V자형의 제1채널 스트라이프(24b)를 형성한다. 이어서, 상기 전류차단층(23)의 일부를 통상의 사진식각기술에 의해 식각하여 제1채널 스트라이프(24b) 경사부위 양단으로부터 수평방향으로 소정의 길이 만큼 연장된 후 경사부를 갖는 계단형태의 제2채널 스트라이프(24a)를 형성한다. 따라서 제1채널 스트라이프(24b)를 내부에 포함하며, 그를 둘러싸는 형태로 제2채널 스트라이프(24a)가 형성된 이중 채널 스트라이프 구조가 형성된다.FIG. 2 (b) shows forming a first channel stripe 24b and a second channel stripe 24a on the resultant. To be more specific, first, a part of the current blocking layer 23 and the first contact layer 22 is etched by the conventional visual vision technique in the center of the resultant shown in FIG. A V-shaped first channel stripe 24b exposing a portion of the contact layer 22 is formed. Subsequently, a part of the current blocking layer 23 is etched by a conventional photolithography technique to extend a predetermined length in a horizontal direction from both ends of the inclined portion of the first channel stripe 24b, and then have a stepped second shape having a inclined portion. The channel stripe 24a is formed. Therefore, a dual channel stripe structure is formed including the first channel stripe 24b therein and surrounding the second channel stripe 24b.

제2(c)도는 상기 제2(b)도에 도시된 결과물상에 AlGaInP계의 더블 헤테로(double-hetero) 구조를 형성하여 소자를 완성한 단계를 나타낸다. 즉, 상기 결과물상에 제1도전형의 AlGaInP 제1클래드층(25), InGaP 활성층(26), 제2도전형의 AlGaInP 제2클래드층(27), 제2도전형의 GaInP 통전이용이층(29) 및 제2도전형 GaAs 제2콘택트층(28)을 순차적으로 형성한다.FIG. 2 (c) shows a step of forming an AlGaInP-based double hetero structure on the resultant material shown in FIG. 2 (b) to complete the device. That is, the AlGaInP first cladding layer 25 of the first conductivity type, the InGaP active layer 26, the AlGaInP second cladding layer 27 of the second conductivity type, and the GaInP conduction facilitating layer of the second conductivity type are formed on the resultant. (29) and the second conductive GaAs second contact layer 28 are sequentially formed.

이때 전술한 상기 제1,2 채널 스트라이프(24a,24b)의 폭 및 깊이를 식각공정에 의해 정확히 제어함으로써, 상기 제1클래드층(25)은 제1채널 스트라이프(24b) 위의 중앙부에서는 그 표면형상이 평탄면을 가지며, 그 양단으로부터 상기 제2채널 스트라이프(24a)의 경사부에 대응하여 경사면을 갖게 되며, 상기 제1클래드층(25)상에는 상기 제1클래드층(25)의 표면형상에 대응하여 중앙부에 평탄면을 가지며, 그 양단으로부터 경사면을 갖는 InGaP 활성층(26)이 형성되게 된다.At this time, the width and depth of the first and second channel stripes 24a and 24b are precisely controlled by an etching process, so that the first cladding layer 25 is formed at the center thereof on the first channel stripe 24b. It has a flat surface, and has an inclined surface corresponding to the inclined portion of the second channel stripe 24a from both ends thereof, and on the first clad layer 25 on the surface shape of the first clad layer 25. Correspondingly, an InGaP active layer 26 having a flat surface in the center portion and an inclined surface from both ends thereof is formed.

상기 단계는 통상의 유기금속 기상성장법에 의한 2차 결정성장에 의해 수행한다.The step is performed by secondary crystal growth by a conventional organometallic vapor phase growth method.

이상의 실시예에서 보여지는 바와 같이 본 발명에 의하면, 상기 제1채널 스트라이프(24b)와 제2채널 스트라이프(24a)로 이루어지는 이중 채널의 효과에 의해, 상기 제1채널 스트라이프 위의 중앙부에 형성된 평탄한 활성층은 발광부위가 되고, 그 양단으로부터 상기 제2채널 스트라이프의 경사부에 대응하여 형성된 경사진 활성층은 에너지 밴드 갭 효과에 의해 광제어를 효과적으로 수행하는 굴절률 가이드형 레이저 소자를 실현할 수 있다.As shown in the above embodiment, according to the present invention, a flat active layer formed in the center portion on the first channel stripe by the effect of the dual channel consisting of the first channel stripe 24b and the second channel stripe 24a. Is a light emitting region, and the inclined active layer formed corresponding to the inclined portion of the second channel stripe from both ends thereof can realize a refractive index guide type laser element which effectively performs light control by an energy band gap effect.

또한 상기 제2채널 스트라이프를 형성하므로써, 소정의 단차를 갖는 상기 활성층의 경사면을 재현성있게 형성할 수 있어, 낮은 역치전류값과 낮은 비점수차 거리 및 고출력 동작이 가능한 원형 빔을 얻을 수 있다.In addition, by forming the second channel stripe, the inclined surface of the active layer having a predetermined step can be formed reproducibly, so that a circular beam capable of low threshold current value, low astigmatism distance and high output operation can be obtained.

Claims (4)

제1도전형의 GaAs 기판;A GaAs substrate of a first conductivity type; 상기 기판상에 형성되며, 그 중앙부에 V자형 제1채널 스트라이프가 형성된 제1도전형의 GaAs 제1콘택트층;A first conductive GaAs first contact layer formed on the substrate and having a V-shaped first channel stripe formed at a center thereof; 상기 제1콘텍트층상에 형성되며, 그 중앙부에 상기 제1채널 스트라이프의 경사부가 소정의 길이 만큼 연장되는 형태로 형성되고, 그 경사부의 양단으로부터 수평방향으로 소정의 길이 만큼 연장된 후 경사부를 갖는 계단형태의 제2채널 스트라이프가 형성된 제2도전형의 GaAs 전류차당층;A staircase formed on the first contact layer, the inclined portion of the first channel stripe extending in a central portion by a predetermined length, and extending in the horizontal direction from both ends of the inclined portion by a predetermined length and then having a sloped portion A second conductive GaAs current difference layer on which a second channel stripe of a type is formed; 상기 전류차단층 및 제1채널 스트라이프상에 형성되며, 상기 제1채널 스트라이프 위의 중앙부에서는 그 표면이 평탄면을 가지며, 그 양단으로부터 상기 제2채널 스트라이프의 경사부에 대응하여 경사면을 갖는 제1도전형의 AlGaInP 제1클래드층;A first layer formed on the current blocking layer and the first channel stripe, the surface having a flat surface at a central portion above the first channel stripe, and having a sloped surface corresponding to the inclined portion of the second channel stripe from both ends; A conductive AlGaInP first cladding layer; 상기 제1클래드층상에 형성되며, 그 표면형상에 대응하여 중앙부에 평탄면을 가지며, 그 양단으로부터 경사면을 갖는 InGaP 활성층; 및An InGaP active layer formed on the first cladding layer and having a flat surface at a central portion corresponding to the surface shape thereof, and having an inclined surface from both ends thereof; And 상기 활성층상에 형성된 제2도전형의 AlGaInP 제2클래드층을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 소자.And a second clad AlGaInP second cladding layer formed on the active layer. 제1항에 있어서, 상기 제1채널 스트라이프는 상기 기판이 노출되지 않도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 소자.The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the first channel stripe is formed so that the substrate is not exposed. 제1항에 있어서, 상기 제2클래드층상에 제2도전형의 GlInP 통전용이층, 제2도전형의 GaAs 제2콘택트층이 더 포함되어 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 소자.The semiconductor laser device according to claim 1, further comprising a second conductive GlInP conducting layer and a second conductive GaAs second contact layer formed on the second cladding layer. 제1항에 있어서, 상기 제1도전형은 p형 불순물이 주입되고, 제2도전형은 n형 불순물이 주입되어 형성된 것임을 특징으로 하는 반도체 레이저 소자.The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the first conductive type is formed by implanting p-type impurities and the second conductive type is implanted by n-type impurities.
KR1019930021286A 1993-10-14 1993-10-14 Semiconductor laser device and manufacturing method thereof KR100287202B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019930021286A KR100287202B1 (en) 1993-10-14 1993-10-14 Semiconductor laser device and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019930021286A KR100287202B1 (en) 1993-10-14 1993-10-14 Semiconductor laser device and manufacturing method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100287202B1 true KR100287202B1 (en) 2001-09-17

Family

ID=37514961

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019930021286A KR100287202B1 (en) 1993-10-14 1993-10-14 Semiconductor laser device and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100287202B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4270096A (en) Semiconductor laser device
EP0260909B1 (en) Semiconductor light-emitting device and method of manufacturing the same
GB2046983A (en) Semiconductor lasers
US5173913A (en) Semiconductor laser
US4377865A (en) Semiconductor laser
US4514896A (en) Method of forming current confinement channels in semiconductor devices
US4447905A (en) Current confinement in semiconductor light emitting devices
EP0284684B1 (en) Inverted channel substrate planar semiconductor laser
KR100287202B1 (en) Semiconductor laser device and manufacturing method thereof
US5518954A (en) Method for fabricating a semiconductor laser
GB2095474A (en) Semiconductor light emitting devices
KR100259006B1 (en) Manufacturing method of semiconductor laser device
KR100261249B1 (en) Semiconductor laser device and its manufacturing method
KR100289730B1 (en) Manufacturing method of semiconductor laser device
KR100278630B1 (en) Semiconductor laser diode and manufacturing method thereof
KR100263934B1 (en) Semiconductor laser device and its manufacturing method
KR100287205B1 (en) Semiconductor laser device and manufacturing method thereof
KR100259005B1 (en) Semiconductor laser diode
KR100289728B1 (en) Semiconductor laser device and manufacturing method thereof
KR100265801B1 (en) Laser diode and its manufacturing method
KR19990009567A (en) Laser diode and manufacturing method thereof
EP0713275A1 (en) Method for fabricating a semiconductor laser diode
KR100287206B1 (en) Semiconductor laser device and manufacturing method thereof
KR100261243B1 (en) Laser diode and its manufacturing method
KR100261248B1 (en) Laser diode and its manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20100114

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee