KR100341946B1 - 패턴화미러수직공동표면방출레이저및그제조방법 - Google Patents

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Abstract

비교적 굴절율이 높은 층과 비교적 굴절율이 낮은 층의 다수의 쌍으로 이루어진 제 1 미러 스택을 형성하는 단계와, 제 1 미러 스택상에 알루미늄 없는 재료의 활성 영역을 형성하는 단계 및, 비교적 굴절율이 높은 층과 비교적 굴절율이 낮은 층의 다수의 쌍으로 이루어진 제 2 미러 스택을 형성하는 단계에 의해 VCSEL 용 패턴화 미러가 제조된다. 제 2 미러 스택은 제 1 및 제 2 부분을 포함하는데, 제 1 및 제 2 부분은, 이 제 1 과 제 2 부분간에 상이한 에칭 비율을 제공하도록 선택된 재료로 구성된다. 제 1 부분은 에칭 정지로 사용함으로써 제 2 부분은 제 1 부분에 대해 선택적으로 에칭된다.

Description

패턴화 미러 수직 공동 표면 방출 레이저(VCSEL) 및 그 제조 방법.
발명의 분야
본 발명은 수직 공동 표면 방출 레이저(vertical cavity surface emitting lasers : VCSELs)에 관한 것으로, 특히, 조절 가능한 선택적 에칭 영역을 갖는 VSCEL에 관한 것이다.
발명의 배경
1992 년 12 월 15 일자로 공개된, 명칭이 "Low Threshold Current Laster"인 미국 특허 제 5,172,384호에 통상적으로 개시된 것 같은 종래의 반도체 레이저에서는, 그 양측면에 알루미늄 갈륨 비소의 안내층(guiding layers)과 클래딩층(cladding layers)을 갖는 인듐 갈륨 비소 양자웰과 함께 활성 영역을 형성하는 것이 일반적이다. 또한, 활성 영역의 각 측면상에는 브레그 반사체(Bragg reflectors) 또는 미러 스택(mirror stacks)을 형성하는 것이 통상적인데, 이 미러 스택은 일반적으로 알루미늄 갈륨 비소를 포함한다. VCSEL 의 에피텍셜적 구성은 양호하지만 다양한 처리 기구(schemes)가 사용될 수 있다.
가장 일반적으로 사용되는 구조는 기판상에서 각 소자를 분리시키기 위해 양자 주입을 필요로 한다. 이 구조의 장점은 그 평면 특성에 있지만, 광학적 측면 모드(optical lateral mode)의 불안정성 및, 큰 전류 확산으로 인해 비교적 높은 임계 전류가 존재한다.
반도체 레이저가 리지 도파관 레이저 또는 패턴화 미러 레이저가 될 경우에, 상부 미러 스택은 에칭의 정확한 비율을 알고 그 에칭 처리를 타이핑함으로써 정확한 깊이로 에칭된다. 이 공지된 상부 미러 스택의 에칭 방법은 매우 어렵고도 부정확하다. 따라서, 공지된 패턴화 미러 VCSEL 은 비교적 낮은 임계 전류를 갖지만 필요한 신뢰성이 부족하다.
1993 년 3 월 8 일자로 출원된 명칭이 "VCSEL With Vertical Offset Operating Region Providing a Lateral Waveguide and Current Limiting and Method of Fabricating" 인 계류중인 특허출원 제 028,015호와 같은 몇몇 예에서는 상부 미러 스택에 에칭 정지층을 포함하여 원하는 깊이에서 에칭을 자동적으로 정지시키는 것이 제안되었다.
1994 년 3 월 8 일자로 공개된 명칭이 "Top Emitting VCSEL With Etch Stop Layers" 인 미국 특허출원 제 5,293,392호에서는, 제 2, 즉, 상부 미러 스택에 에칭 정지층이 성장되어 원하는 레벨에서 에칭을 자동적으로 정지시키는 데에 사용된다. 에칭 정지 방법은 MOVPE 성장으로 달성되는 우수한 제어를 사용하여 패턴화 미러의 높이를 규정하지만, 비유사 재료층(에칭 정지층)의 성장에는 더 복잡한 제조과정이 요구된다.
이런 에칭 정지층을 제공하기 위해서는, 규정되거나 원하는 재료 시스템의 층 사이에 상이한 재료 시스템으로 된 층이 에피텍셜법으로 성장되어야 한다. 따라서, 규정되거나 원하는 재료 시스템의 에피텍셜층이 원하는 높이로 성장된다. 다음에, 에피텍셜 성장이 정지되고, 원하는 두께의 에칭 정지층이 성장될 때까지 상이한 재료 시스템으로 재개시된다. 다음에, 소자가 완성될 때까지 원래의 에피텍셜 성장이 계속된다. 일반적으로, 이것은 어려울뿐 아니라 그 완성에는 상당한 노력 및 시간이 요구된다.
본원과 동일 날짜에 출원되어 계류중인 명칭이 "VCSEL With Al-Free CavityRegion" 인 특허 출원에서는, 알루미늄 없는 활성 영역이 에칭 정지로 사용된다. 그러나, 어떤 예에서는 활성 영역에 도달하기 전에 상부 미러 스택의 에칭을 종료하는 것이 바람직하다.
따라서, VCSEL 의 상부 미러 스택을 쉽고도 정확하게 에칭하는 방법을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 목적은 패턴화 미러 VCSEL 의 쉽고도 정확한 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 비교적 쉽게 수행될 수 있고 활성 영역을 손상시키기 전에 에칭 처리를 자동적으로 정지시키는 VCSEL 의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 종래의 VCSEL 에 비해 신뢰도가 높은 VCSEL 을 초래하는 VCSEL 의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 종래의 VCSEL 에 비해 신뢰도가 높은 VCSEL 을 제공하는 것이다.
발명의 개요
제 1 전도형의 미러 스택을 형성하는 단계와, 제 1 미러 스택상에 활성 영역을 형성하는 단계 및, 활성 영역상에 제 2 미러 스택을 형성하는 단계를 포함하는, VCSEL 용 패턴화 미러 제조 방법으로 상기 문제점들이 적어도 부분적으로 해결되고 상기 목적들이 실현된다. 제 2 미러 스택은 활성 영역상에 배치되고, 굴절율이 비교적 높은 층과 굴절율이 비교적 낮은 층의 쌍을 적어도 한 쌍 포함하는 제 1 부분 및, 제 1 부분상에 배치되고 굴절율이 비교적 높은 층과 굴절율이 비교적 낮은 층의 쌍을 적어도 한 쌍 포함하여 제 2 미러 스택을 완성하는 제 2 부분으로 구성된다. 제 1 및 제 2 부분에서, 굴절율이 비교적 높은 층과 낮은 층의 결합된 쌍 수는 VCSEL 의 동작에 필요한 반사성을 제공하기에 충분하며, 제 1 및 제 2 부분은 이들 사이에 상이한 에칭 비율을 제공하기 위해 선택된 재료를 포함하여 제 2 부분은 제 1 부분에 대해 선택적으로 에칭될 수 있다. 따라서, 제 2 미러 스택의 에칭 깊이는 제 2 미러 스택의 제 1 과 제 2 부분의 상대 두께에 의해 제어된다.
양호한 실시예의 설명
제 1 도를 참조하면, 본 발명에 따른 제조 방법의 다양한 단계에서 실현된 중간 구조의 단순화된 단면도가 도시되어 있다. 특히, 제 1 도는 그 상부에 활성영역(12)이 형성되어 있는 제 1 미러 스택(10)을 도시한다. 일반적으로, 미러 스택(10)은, 예컨대, 기판상에 고굴절율과 저굴절율의 교호 굴절율을 갖는 다수의 반도체 재료층을 에피텍셜법으로 성장함으로써 형성된다. 각 쌍의 교호층은 그 층에서 전파되는 방출 파장의 1/4 두께로 성장되고, 쌍의 수는 가능한한 높은 광반사성을 제공하고 스택수를 실수로 제한하도록 선택된다.
예를 들어, 미러 스택(10)과 함께 설명된 것처럼 반도체 층의 쌍을 에피텍셜법으로 성장함으로써, 활성 영역(12)의 상부 표면상에 제 2 미러 스택(15)이 형성된다. 일반적으로 층의 쌍은 미러 스택(10)의 재료와 유사한 재료로 이루어질 것이고 마찬가지로 그 두께는 선택된 파장의 적절한 선택성 또는 적절한 파장 스펙트럼을 제공할 것이다. 또한, 제 1 과 제 2 미러 스택은 반대 전도형으로 도핑되어 전기 전류의 흐름에 대해 2 단자(다이오드) 구조를 형성한다. 이 특성 실시예에서는,예컨대, 미러 스택(10)이 n 형으로 도핑되고, 미러 스택(15)이 p 형으로 도핑된다.
일반적으로 활성 영역(12)은, 그 한쪽측면에 스페이서 또는 클래딩층을 갖는 장벽층에 의해 분리된 1 이상의 양자웰을 포함한다. 양자웰, 장벽층 및 스페이서층 또한 에피텍셜법으로 성장된다. 양자웰은 인가된 전기 전류에 의해 적절히 전원이 공급될 때 공지된 현상에 따라 광자(광)를 산출한다. 일반적으로, 활성 영역(12)에 인가되는 전류가 클수록 생성되는 광자수가 증가된다. 이 광자는 미러 스택에 의해 반사되고 공지된 레이징 효과가 야기되어 결과적으로 방출광을 산출한다. 이 광의 파장은 양자웰 또는 양자웰들에 사용된 재료 및 미러 스택에서의 교호층 쌍의 두께에 의해 결정된다.
활성 영역(12)은 일반적으로 미러 스택(10 및 15)의 재료 시스템과 상이한 재료 시스템으로 구성되며, 본 실시예에서는 알루미늄이 없도록 선택된다. 알루미늄은 산화되기 쉽고, 활성 영역(12)의 비신뢰성에 상당히 기여하여, 결과적으로 VCSEL 의 오동작을 초래한다고 생각된다. 알루미늄을 포함하지 않도록 활성 영역(12)의 재료 시스템을 선택함으로써 VCSEL 의 신뢰성 및 수명이 상당히 개선된다. 본원과 동일자로 출원되고 기준에 의해 통합된 명칭이 "VCSEL With Al-Free Cavity Region" 인 계류중인 미국 특허 출원에서 부가적인 정보를 이용할 수 있다.
특히, 제 2 도를 참조하면, 이 실시예에 대한 활성 영역(12)의 단순화된 확대 단면도가 도시되어 있다. 이 특정 실시예에서, 활성 영역(12)은, 3 개의 양자웰(20, 21 및 22) 및 그 사이에 끼워진 장벽층(25 및 26)을 포함한다. 장벽층(25 및 26)에 의해 분리된 양자웰(20, 21 및 22)은 스페이서 또는안내층(guiding layers)(30 및 31)사이에 끼워져 있고, 이 스페이서층(30 및 31)은 차례로 클래딩층(33 및 34)사이에 끼워져 있다. 일반적으로, 스페이서층(30 및 31) 및 클래딩층(33 및 34)은, 전술되고 기준에 의해 본원에 통합된 특허출원 제 5,172,384호에 더 상세히 설명되어 있는것 처럼, 안내 동작을 제공하기 위한 것이다.
InGaP/InGaAsP 재료는 본 발명에 필요한 피간격(bandgop)(실내온도에서 1.42eV - 1.9eV)을 덮고, 이 실시예에서 GaAs 인 기판(11)에 격자정합을 유지한다. 특정 실시예에서, 양자웰(20, 21 및 22)은 InGaAs 로 구성되고, 장벽층(25 및 26)은 GaAs 로 구성된다. 양자웰(20, 21 및 22)과 장벽층(25 및 26)은 각각 100 옹스트롬 두께로 형성된다. 스페이서층(30 및 31)은 GaAs 로 구성되고, 클래딩층(33 및 34)은 GaAs 에 격자 정합된 InGaAsP(Eg = 1.65eV)로 구성된다. 각 층의 두께는 활성 영역(12)이 반도체 재료에서 거의 전파(full wave)의 광학적 두께를 갖도록 선택된다.
구조의 비평면성을 감소시키고 VCSEL 의 신뢰성을 향상시키기 위해, 활성 영역(12)의 상부 표면에 도달하기 전에 미러 스택(15)내에서 에칭을 종료하는 것이 바람직하다. 이런 접근법은 제조기로 하여금, 에칭 깊이의 함수이며 유효 굴절율 스텝에 관여하는 구조내 굴절율 안내(index-guiding) 정도를 제어하는 것을 허용한다. 에칭 처리의 정확한 제어능력을 보장하고 구조의 에피텍셜 성장을 단순화시키기 위해, 부분들간에 상이한 에칭 비율을 제공할 수 있도록 선택된 재료로 이루어진 제 1 및 제 2 부분을 포함하여 제 2 부분이 제 1 부분에 대해 선택적으로 에칭될 수 있도록 하는 하이브리드(hybrid) 미러 스택이 사용된다.
제 1 도를 참조하면, 제 1 미러 스택(10)은 제 1 부분(35) 및 제 2 부분(36)을 포함하고, 제 2 미러 스택(15)은 제 1 부분(37) 및 제 2 부분(38)을 포함한다(일반적으로 성장되는 순서로 기술됨). 이런 목적을 위해 사용될 수 있는 재료의 예로서 이 특정 실시예에서는 GaAs 와 Al.80Ga.20As 의 교호층이 사용되어 부분(35 및 38)을 형성하고 GaAs 와 InGaP 의 교호층이 사용되어 활성영역(12)에 인접한 부분(36 및 37)을 형성한다. 일반적으로, 미러 스택(15)만이 에칭될 것이므로 미러 스택(10 및 15)을 정확하게 정합시킬 목적을 제외하고는 미러 스택(10)을 하이브리드(두 부분)로 형성할 필요가 없다.
각 쌍의 층들의 반사성은 인접한 재료간의 굴절율의 차(△ n)에 비례한다. 예컨대 0.98μm의 방츨 파장일 경우, △ n은 AlGaAs(.8)/GaAs 와 InGaP/GaAs 에 대해 각각 13.2% 와 7.1% 이다. 미러 스택(15)의 부분(38)은 m 쌍의 AlGaAs(.8)/GaAs 층의 1/4 λ 교호층을 포함하며 부분(37)은 n 쌍의 InGap/GaAs 층의 1/4 λ 교호층을 포함한다. 마찬가지로, 균일성을 유지하기 위해, 미러 스택(10)의 부분(35)은 m 쌍의 AlGaAs(.8)/GaAs 층의 1/4λ 교호층을 포함하며 부분(35)은 n 쌍의 InGaP/GaAs 층의 1/4 λ 교호층을 포함한다. 1 미만의 상이한 재료층의 쌍이 생성된다면 미러 스택은 하이브리드 스택이 되지 않을 것이므로 m 및 n 은 각각 적어도 1 이상의 층의 쌍을 포함한다는 것이 이해될 것이다.
AlGaAs(.8)/GaAs 층 및 InGaP/GaAs 층으로부터의 반사 기여도에 대응하는m/n 은 변화될 수 있다. 이 특정 실시예에서는 AlGaAs(.8)/GaAs 및 InGaP/GaAs 재료가 선택되었는데, 이것은 이들이 선택적으로 에칭될 수 있기 때문이다. InGaP 및 AlGaAs 재료는 선택적으로 에칭될 수 있으므로, 미러 스택(15)을 통한 에칭의 깊이는 정확하게 제어될 수 있고 리지 도파관 또는 패턴화 미러 구조가 제조될 수 있다.
제 1 도에 도시된 것처럼, 전술된 재료를 포함한채, 제 1 미러 스택(10)과 함께 활성 영역(12) 및 제 2 미러 스택(15)이 기판(11)상에 형성되고, 제 2 미러 스택(15)의 제 2 부분(38)은 제 4 도에 도시된 것처럼 선택적으로 에칭된다. 습식이나 건식 에칭 기술이 사용될 수 있다. 습식 에칭의 경우에는 H2O2:H2O:H2SO4/HCl:H3PO4가 주성분인 부식제가 사용되어 AlGaAs/InGaAsP 를 선택적으로 에칭할 수 있다. 건식 에칭의 경우에는 Cl/CH4화학 작용이 주로 사용된다. 에칭 선택성으로 인해, 제 2 미러 스택(15)의 제 1 부분(37)을 향해 제 2 부분(38)을 에칭함으로써 패턴화 미러 또는 리지 도파관 VCSEL 구조가 형성된다. 이 에칭은 정확하고 활성 영역(12)을 손상시키지 않으므로, 양호한 전기 전류 및 광집중(optical confinement)이 달성되어 양호한(평면형 VCSEL 에 비해) 신뢰성을 유지함과 동시에 낮은 임계가 성취된다. 또한, 구조의 비평면성을 감소시키고 VCSEL 의 신뢰성을 향상시키기 위해 활성 영역(12)의 상부 표면에 도달하기 전에 미러 스택(15)내에서 에칭을 종료하는 것이 바람직하다. 이런 접근법은 제조기로 하여금, 에칭 깊이의 함수인, 구조내 굴절율 안내도를 제어하는 것을 허용한다.
제 4 도를 참조하면, 제 4 도에 도시된 구조는 다음 단계를 수행함으로써 완성된다. 공지된 방법에 의해 상부 미러스택(15)의 노출된 표면상에는 P 형 금속층(40)이 형성된다. P 형 금속층(40)중 적어도 메사의 상부 표면에 놓인 부분은 ITO와 같은 투명성 금속이 될 수도 있다. 예컨대 기판(11)의 상부 표면상에는 미러 스택(10)과 함께 n 형 금속층(45)이 형성되어 VCSEL 에 대한 또다른 전기 접속을 제공한다. 일반적으로, 기판(11)의 표면상에는 고도핑 반도체 재료층(46)이 제공되어 VCSEL 의 미러 스택(10)에 더 양호한 저저항 접촉을 제공한다. 원한다면 전기 접촉은 기판(11)의 미러 스택(10)측 표면과 반대인 표면상에 형성될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
이로써, 새롭고도 개선된 VCSEL 제조 방법이 개시되었고, 세롭고도 개선된 VCSEL 용 패턴화 미러의 제조 방법이 개시되었다. 상부 미러 스택은 임의의 원하는 깊이로 정확하고도 선택적으로 에칭되므로 신뢰성은 상당히 향상된다. 또한, VCSEL 의 활성 영역에는 알루미늄이 없으므로, VCSEL 의 수명 및 신뢰성이 상당히 향상된다. 또한, 유사한 하이브리드 미러 스택을 형성함으로써 에칭의 선택성이 달성되므로, 중도에서 에피텍셜 성장 처리를 통해 재료를 변화시킴으로써 VCSEL 의 제조가 복잡해지지 않고, 불균형적인 미러 스택이 형성되지 않는다. 즉, 하부 미러 스택에서 활성 영역으로 이동할 경우 및 그 다음에 다시 상부 미러 스택으로 이동할 경우에는 에피텍셜 성장 처리의 어떤 변화가 정규적으로 이루어져야 한다. 활성 영역에 인접한 하부 및 상부 미러 스택의 재료 시스템을 변화시킴으로써, 에피텍셜 성장 처리에는 최소량의 변화가 요구된다.
제 1 도는 본 발명에 따른 패턴화 미러 VCSEL 제조시의 제 1 단계에 대한 단순화된 단면도.
제 2 도는 제 1 도의 구조에 대한 확대 단면도.
제 3 도는 본 발명에 따른 패턴화 미러 VCSEL 제조시의 제 2 단계에 대한 단순화된 단면도.
제 4 도는 본 발명에 따른 패턴화 미러 VCSEL 제조시의 최종 단계에 대한 단순화된 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10, 15 : 미러 스택 12 : 활성 영역
20, 21, 22 : 양자웰 25, 26 : 장벽층
30, 11 : 스페이서층 33, 34 : 클래딩층
40, 45 : 금속층 46 : 고도핑 반도체 재료층

Claims (4)

  1. 패턴화 미러 수직 공동 표면 방출 레이저(VCSEL)의 제조 방법에 있어서,
    비교적 굴절율이 높은 층과 비교적 굴절율이 낮은 층의 다수의 쌍으로 이루어진, 제 1 전도형의 제 1 미러 스택을 형성하는 단계,
    상기 제 1 미러 스택상에 활성 영역을 형성하는 단계, 및
    상기 활성 영역상에, 제 1 부분 및 제 2 부분으로 구성되는 제 2 전도형의 제 2 미러 스택을 형성하는 단계로서, 상기 제 1 부분은 비교적 굴절율이 높은 층과 비교적 굴절율이 낮은 층의 쌍을 적어도 1 쌍 포함한채 상기 활성 영역상에 배치되고, 상기 제 2 부분은 비교적 굴절율이 높은 층과 비교적 굴절율이 낮은 층의 쌍을 적어도 1 쌍 포함한채 상기 제 1 부분상에 배치되어 완성된 제 2 미러 스택을 형성하며, 상기 제 1 및 제 2 부분에서, 비교적 굴절율이 높은 층과 비교적 굴절율이 낮은 층의 결합된 쌍의 갯수는 상기 VCSEL 의 동작에 필요한 반사성을 제공하기에 충분하며, 상기 제 1 및 제 2 부분은 상기 제 1 부분과 제 2 부분간에 상이한 에칭 비율을 제공하도록 선택된 재료를 포함하여 상기 제 2 부분이 상기 제 1 부분에 대해 선택적으로 에칭될 수 있는 제 2 미러 스택을 형성하는 단계를 포함하는 패턴화 미러 수직 공동 표면 방출 레이저(VCSEL) 제조 방법.
  2. 수직 공동 표면 방출 레이저(VCSEL)용 패턴화 미러의 제조 방법에 있어서,
    AlGaAs 와 GaAs로 된 비교적 굴절율이 높은 층과 비교적 굴절율이 낮은 층의다수의 쌍으로 이루어진, 제 1 전도형의 제 1 미러 스택을 형성하는 단계,
    상기 제 1 미러 스택상에, 알루미늄 없는 재료로 구성된 활성 영역을 형성하는 단계,
    상기 활성 영역상에, 제 1 부분 및 제 2 부분으로 구성되는 제 2 전도형의 제 2 미러 스택을 형성하는 단계로서, 상기 제 1 부분은 InGaAs 및 GaAs 를 포함하는 비교적 굴절율이 높은 층과 비교적 굴절율이 낮은 층의 쌍을 적어도 1 쌍 포함한채 상기 활성 영역상에 배치되고, 상기 제 2 부분은 AlGaAs 및 GaAs 를 포함하는 비교적 굴절율이 높은 층과 비교적 굴절율이 낮은 층의 쌍을 적어도 1 쌍 포함한채 상기 제 1 부분상에 배치되어 완성된 제 2 미러 스택을 형성하며, 상기 제 1 및 제 2 부분에서, 비교적 굴절율이 높은 층과 비교적 굴절율이 낮은 층의 결합된 쌍의 갯수는 상기 VCSEL 의 동작에 필요한 반사성을 제공하기에 충분한 제 2 미러 스택을 형성하는 단계, 및
    상기 제 1 부분을 에칭 정지로 사용함으로써 상기 제 2 미러 스택의 제 2 부분을 선택적으로 에칭하는 단계를 포함하는 수직 공동 표면 방출 레이저(VCSEL) 용 패턴화 미러 제조 방법.
  3. 패턴화 미러 수직 공동 표면 방출 레이저(VCSEL)에 있어서,
    기판,
    상기 기판상에 배치되고, 비교적 굴절율이 높은 층과 비교적 굴절율이 낮은 층의 다수의 쌍으로 이루어진, 제 1 전도형의 제 1 미러 스택,
    상기 제 1 미러 스택상에 배치된 활성 영역,
    상기 활성 영역상에 배치되고 제 1 부분 및 제 2 부분으로 구성되는 제 2 전도형의 제 2 미러 스택으로서, 상기 제 1 부분은 비교적 굴절율이 높은 층과 비교적 굴절율이 낮은 층의 쌍을 적어도 1 쌍 포함한채 상기 활성 영역상에 배치되고, 상기 제 2 부분은 비교적 굴절율이 높은 층과 비교적 굴절율이 낮은 층의 쌍을 적어도 1 쌍 포함한채 상기 제 1 부분상에 배치되어 완성된 제 2 미러 스택을 형성하며, 상기 제 1 및 제 2 부분에서, 비교적 굴절율이 높은 층과 비교적 굴절율이 낮은 층의 결합된 쌍의 갯수는 상기 VCSEL 의 동작에 필요한 반사성을 제공하기에 충분하며, 상기 제 1 및 제 2 부분은 상기 제 1 부분과 제 2 부분간에 상이한 에칭 비율을 제공하도록 선택된 재료를 포함하고, 상기 제 2 미러 스택의 제 2 부분이 상기 제 1 부분에 대해 패턴화되어 레이징 영역을 규정하는 제 2 미러 스택을 포함하는 패턴화 미러 수직 공동 표면 방출 레이저(VCSEL).
  4. 패턴화 미러 수직 공동 표면 방출 레이저(VCSEL)에 있어서,
    기판,
    상기 기판상에 배치되고, AlGaAs 와 GaAs 로 된 비교적 굴절율이 높은 층과 비교적 굴절율이 낮은 층의 다수의 쌍으로 이루어진, 제 1 전도형의 제 1 미러 스택,
    상기 제 1 미러 스택상에 배치되고, 알루미늄 없는 재료로 구성된 활성 영역,
    상기 활성 영역상에 배치되고 제 1 부분 및 제 2 부분으로 구성되는 제 2 전도형의 제 2 미러 스택으로서, 상기 제 1 부분은 InGaAs 및 GaAs 를 포함하는 비교적 굴절율이 높은 층과 비교적 굴절율이 낮은 층의 쌍을 적어도 1 쌍 포함한채 상기 활성 영역상에 배치되고, 상기 제 2 부분은 AlGaAs 및 GaAs 를 포함하는 비교적 굴절율이 높은 층과 비교적 굴절율이 낮은 층의 쌍을 적어도 1 쌍 포함한채 상기 제 1 부분상에 배치되어 완성된 제 2 미러 스택을 형성하며, 상기 제 1 및 제 2 부분에서, 비교적 굴절율이 높은 층과 비교적 굴절율이 낮은 층의 결합된 쌍의 갯수는 상기 VCSEL 의 동작에 필요한 반사성을 제공하기에 충분하며,
    레이징 영역을 규정하기 위해 상기 제 1 부분에 패턴화된 상기 제 2 미러 스택의 제 2 부분을 포함하는 패턴화 미러 수직 공동 표면 방출 레이저(VCSEL).
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