KR100397597B1 - Semiconductor laser diode and fabricating method thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A semiconductor laser diode and a fabricating method thereof are provided to reduce the power consumption by forming a conduction channel on a center of an upper part of an active layer. CONSTITUTION: A semiconductor laser diode includes a substrate(51), a first clad layer(53), an active layer(54), a current confinement layer, a second clad layer(55), a first contact layer(56), and a second contact layer(57). The first clad layer(53), the active layer(54), the current confinement layer, the second clad layer(55), the first contact layer(56), and the second contact layer(57) are sequentially stacked on the substrate(51). A plurality of trenches are formed between the second contact layer and the first clad layer. A conduction channel is formed at a center of the current confinement layer formed between both trenches. An insulating layer is formed on inner walls of the trenches.

Description

반도체 레이저 다이오드 및 그 제조방법Semiconductor laser diode and manufacturing method thereof

본 발명은 반도체 레이저 다이오드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 발진파장이 1㎛이하인 단파장 반도체 레이저 다이오드 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser diode and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a short wavelength semiconductor laser diode having an oscillation wavelength of 1 m or less and a method of manufacturing the same.

통상의 반도체 레이저 다이오드는 GaAs기판을 근간으로 하는 발진파장 1㎛이하의 단파장 레이저 다이오드와 InP를 기판으로 하는 발진파장 1㎛이상의 장파장 레이저 다이오드로 크게 양분 되고 있다. 그중에서 GaAs기판을 사용한 반도체 레이저 다이오드는 GaAs기판위에 기판과 격자 정합이 되는 Al(1-x)GaxAs 나 [Al(1-x)Gax]0.5In0.5P, In1-xGaxAs(1-y)Py와 같은 물질들이 순차적으로 적층된 구조를 가진다.Conventional semiconductor laser diodes are largely divided into short wavelength laser diodes having an oscillation wavelength of 1 µm or less based on GaAs substrates and long wavelength laser diodes having an oscillation wavelength of 1 µm or more having InP as a substrate. Among them, a semiconductor laser diode using a GaAs substrate is Al (1-x) Ga x As or [Al (1- x) Ga x ] 0.5 In 0.5 P, In 1-x Ga x which is lattice matched with the substrate on the GaAs substrate. Materials such as As (1-y) P y are sequentially stacked.

일반적으로 850㎛, 780㎛, 670㎛, 625∼650㎛의 발진 파장은 레이저빔 프린터, 바코드 리더, 각종 정보처리기기 및 광통신용기기등의 광원으로써 사용되며 그 수요가 계속 증가하고 있다.In general, oscillation wavelengths of 850 μm, 780 μm, 670 μm, and 625 to 650 μm are used as light sources for laser beam printers, bar code readers, various information processing devices, and optical communication devices, and demand thereof continues to increase.

제1도는 종래의 반도체 레이저 다이오드의 개략적 수직단면도이다.1 is a schematic vertical cross-sectional view of a conventional semiconductor laser diode.

종래의 반도체 레이저 다이오드에는 n형 GaAs 기판(1)상에 n형 GaAs버퍼층(2), n형 GaAs와 격자정합이 되는 AlGaAs, AlGaInP 또는 InGaAsP의 크래드층(3)(이하, 제1크레드층이라 한다), GaAs와 격자정합되는 AlGaAs, AlGaInP 또는 InGaAsP의 활성층(4), p형 AlGaAs, AlGalnP, 또는 InGaAsP의 크래드층(5)(이하,제2크래드층이라 한다)이 순차로 적층되어 있고, 상기 제2크래드층(5)의 중앙부에 리지(5')가 결정성장되어 있다. 그리고, 상기 리지(5')의 상부에는 p형의 AlGaAs, AlGaInP, 또는 InGaAsP의 제1콘택트층(이하, 제1콘택트층이라 한다)(6)이 적층되어 있으며 그 리지(5')를 제외한 제2크래드층(5)의 두께는 활성층(4)에서 일정한 두께(d)가 되도록 식각되어 있다. 그리고, 리지의 측부와 제2크래드층(5)으로의 전류 흐름을 제한하는 n형 GaAs 전류 제한층(10)이 상기 리지를 제외한 제2크래드층(5)으로부터 리지(5')상부에 적층되어 있는 제1콘택트층(6)까지 적층되어 있다. 그리고, 그 제1콘택트층(6)의 상면과 전류 제한층(10)의 상면에는 p형 GaAs 제2콘택트층(이하, 제2콘택트층이라 한다)(7)이 적층되어 있으며 그 제2콘택트층(7)의 상면에는 p형 상부 전극(8)이, 상기 기판 저면에는 n형 하부 전극(9)이각각 마련되어 있다.In a conventional semiconductor laser diode, an n-type GaAs buffer layer 2 on an n-type GaAs substrate 1, a cladding layer 3 of AlGaAs, AlGaInP, or InGaAsP that is lattice matched with n-type GaAs (hereinafter, referred to as a first creed layer) ), An active layer 4 of AlGaAs, AlGaInP or InGaAsP lattice matched with GaAs, and a cladding layer 5 of p-type AlGaAs, AlGalnP, or InGaAsP (hereinafter referred to as a second cladding layer) are sequentially stacked. The ridge 5 'is crystal-grown at the center of the second clad layer 5. A first contact layer (hereinafter referred to as a first contact layer) 6 of p-type AlGaAs, AlGaInP, or InGaAsP is stacked on the ridge 5 ', except for the ridge 5'. The thickness of the second clad layer 5 is etched to have a constant thickness d in the active layer 4. Then, the n-type GaAs current limiting layer 10 which restricts the flow of current to the side of the ridge and the second cladding layer 5 is located above the ridge 5 'from the second cladding layer 5 except for the ridge. It is laminated up to the first contact layer 6 which is laminated on. Then, a p-type GaAs second contact layer (hereinafter referred to as a second contact layer) 7 is laminated on the upper surface of the first contact layer 6 and the upper surface of the current limiting layer 10. The p-type upper electrode 8 is provided on the upper surface of the layer 7, and the n-type lower electrode 9 is provided on the bottom of the substrate, respectively.

상기와 같은 구조의 반도체 레이저 다이오드의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.Referring to the manufacturing method of the semiconductor laser diode of the above structure is as follows.

액상 성장법(Liquid Phase Epitaxy:LPE) 유기금속 기상성장법(Metal Organic Chemical Vapor Deposition;MOCVD), 분자빔 성장법(Molecular Beam Epitaxy;MBE)법 등으로 기판(1)상에 버퍼층(2), 제1크래드층(3), 활성층(4), 제2크래드층(5), 제1콘택트층(6)을 순차로 적층한다. 다음에, 제1콘택트층상(6)에 마스크층(미도시)을 도포하고 통상의 포토리소그래피로 그 중앙에 소정폭의 스트라이프 패턴을 형성하고 그 패턴을 제외한 부분을 제거한다. 다음에 습식 식각법에 의해 제2크래드층(5)을 활성층(4)으로부터 일정한 두께(d)가 되도록 식각하여 리지를 형성한다. 다음에, 선택적 결정성장법에 의해 리지(5')를 제외한 제2크래드층(5)으로부터 상기 제1콘택트층(6)까지 전류 제한층(10)을 적층하여 상기 리지(5')의 측면과 상기 제2크래드층(5)으로의 전류의 흐름을 제한한다. 다음, 상기 제1콘택트층(6)의 상면에 있는 마스크(미도시)층을 제거한다. 그리고, 상기 전류 제한층(10)의 상면과 상기 제1콘택트층(6)의 상면에 제2콘택트층(7)을 적층하고 그 상면에 상부전극(8)을, 상기 기판의 저면에 하부 전극(9)을 마련하면 반도체 레이저 다이오드가 완성된다.Liquid phase epitaxy (LPE) buffer layer (2) on the substrate (1) by the organic metal vapor deposition (MOCVD), Molecular Beam Epitaxy (MBE) method, etc. The first cladding layer 3, the active layer 4, the second cladding layer 5, and the first contact layer 6 are sequentially stacked. Next, a mask layer (not shown) is applied on the first contact layer 6, a stripe pattern having a predetermined width is formed in the center thereof by ordinary photolithography, and portions except for the pattern are removed. Next, the second clad layer 5 is etched from the active layer 4 to a constant thickness d by a wet etching method to form a ridge. Next, the current limiting layer 10 is laminated from the second cladding layer 5 excluding the ridge 5 'to the first contact layer 6 by the selective crystal growth method, thereby forming the ridge 5'. Limit the flow of current to the side and the second clad layer (5). Next, the mask (not shown) layer on the upper surface of the first contact layer 6 is removed. The second contact layer 7 is stacked on the upper surface of the current limiting layer 10 and the upper surface of the first contact layer 6, and the upper electrode 8 is disposed on the upper surface thereof, and the lower electrode is disposed on the lower surface of the substrate. Provision of (9) completes the semiconductor laser diode.

제2도는 종래기술에 따른 반도체 레이저 다이오드의 다른 예를 도시한 개략적 수직 단면도이다.2 is a schematic vertical cross-sectional view showing another example of a semiconductor laser diode according to the prior art.

기판(11)상에 버퍼층(12), 제1크래드층(13), 활성층(14), 제2크래드층(15), 제1콘택트층(16), 제2콘택트층(17)이 순차적으로 적층되어 있다. 제2콘택트층(17)의 상면 그 중앙에는 소정폭의 스트라이프상 오픈영역을 가지는 전류제한층(20)이 형성되어 있고, 그 개구부 사이로 상기 제2콘택트층(17)이 노출되어 있다. 상기 전류제한층(20)은 전류를 상기 제2콘택트층(17)의 노출된 영역으로 흐르게 하기 위해 마련되어 있다. 그리고, 상기 전류 제한층(20)의 상면과 상기 오픈된 제2콘택트층(17)의 상면을 덮도록 상부 전극(18)이 마련되어 있고, 상기 기판의 저면에는 하부 전극(19)이 마련되어 있다.The buffer layer 12, the first cladding layer 13, the active layer 14, the second cladding layer 15, the first contact layer 16 and the second contact layer 17 are formed on the substrate 11. Laminated sequentially. A current limiting layer 20 having a stripe-shaped open area of a predetermined width is formed in the center of the upper surface of the second contact layer 17, and the second contact layer 17 is exposed between the openings. The current limiting layer 20 is provided to allow a current to flow to the exposed area of the second contact layer 17. An upper electrode 18 is provided to cover an upper surface of the current limiting layer 20 and an upper surface of the open second contact layer 17, and a lower electrode 19 is provided on a bottom surface of the substrate.

상기와 같은 구조의 반도체 레이저 다이오드의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.Referring to the manufacturing method of the semiconductor laser diode of the above structure is as follows.

LPE, MOCVD, MBE법 등으로 기판(11)에 버퍼층(12), 제1크래드층(13), 활성층(14), 제2크래드층(15), 제1콘택트층(16), 제2콘택트층(17), 전류제한층(20)을 순차적으로 적층한다. 다음, 상기 전류 제한층(20)의 상면에 마스크층을 도포하고 통상의 포토리소그래피로 그 중앙에 소정폭을 가지는 스트라이프상의 개구부를 마련한다. 다음, 습식 식각에 의해 상기 개구부에 노출된 전류 제한층(20)을 식각하여 제2콘택트층(17)이 노출되도록 한다. 다음, 상기 마스크층을 제거하고 노출된 상기 제2콘택트층(17)의 상면과 상기 전류 제한층(20)의 상면에 상부 전극(18)을 마련하고 기판저면에 하부 전극(19)을 형성한다.The buffer layer 12, the first cladding layer 13, the active layer 14, the second cladding layer 15, the first contact layer 16, and the like are formed on the substrate 11 by LPE, MOCVD, MBE, or the like. The two contact layers 17 and the current limiting layer 20 are sequentially stacked. Next, a mask layer is coated on the upper surface of the current limiting layer 20, and a stripe-shaped opening having a predetermined width is formed in the center thereof by ordinary photolithography. Next, the second contact layer 17 is exposed by etching the current limiting layer 20 exposed through the opening by wet etching. Next, the mask layer is removed, and an upper electrode 18 is formed on an exposed upper surface of the second contact layer 17 and an upper surface of the current limiting layer 20, and a lower electrode 19 is formed on the bottom of the substrate. .

제3도, 제4도는 종래기술에 따른 반도체 레이저 다이오드의 또 다른 예를 도시한 개략적 수직 단면도이다.3 and 4 are schematic vertical cross-sectional views showing yet another example of the semiconductor laser diode according to the prior art.

종래와 유사한 방법으로 기판상(21,22)에 버퍼층(22,32), 제1크래드층(23,33), 활성층(24,34), 제2크래드층(25,35), 제1콘택트층(26,36),GaAs제2콘택트층(27,37)을 순차적으로 LPE, MOCVD, MBE등 여러 방법으로 적층한 후, 포토리소그래피에 의해 식각 및 전류제한층 증착을하여 반도체 레이저 다이오드의 구조를 형성한다.The buffer layers 22 and 32, the first cladding layers 23 and 33, the active layers 24 and 34, and the second cladding layers 25 and 35 are formed on the substrates 21 and 22 in a manner similar to the related art. The first contact layers 26 and 36 and the GaAs second contact layers 27 and 37 are sequentially stacked by various methods such as LPE, MOCVD, and MBE, and then subjected to etching and current limiting layer deposition by photolithography to semiconductor semiconductor diodes. Form the structure of.

이의 제조 방법은 상기한 예와 유사하기 때문에 생략한다.Its manufacturing method is omitted because it is similar to the above example.

그러나, 상기한 바와 같은 반도체 레이저 다이오드를 만들기 위해서는 포토리소그래피, 식각, 세정 및 재성장 등 복잡한 제조 공정이 포함된다. 반도체 레이저 다이오드의 제조 방법에 있어서, 이러한 복잡한 제조 공정이 요구되는 것은 싱글 모드 발진이 리지 구조와 같은 국소적인 발광영역에서 이루어지기 때문이다.However, the fabrication of such semiconductor laser diodes involves complex manufacturing processes such as photolithography, etching, cleaning and regrowth. In the manufacturing method of a semiconductor laser diode, such a complicated manufacturing process is required because single mode oscillation is performed in a local light emitting region such as a ridge structure.

그러나, 소자 구조상 소자 상하로는 발광영역을 위한 굴율차를 주기 쉽지만 횡방향으로는 굴절율차를 주기 어려우므로 횡방향으로의 발광 영역의 국소화가 용이하지 않았다. 따라서, 반도체 레이저 다이오드의 싱글(single)모드 발진이 용이하지 않았다.However, due to the structure of the device, it is easy to give a difference in refractive index for the light emitting area on the top and bottom of the device. Therefore, single mode oscillation of the semiconductor laser diode was not easy.

또, 상기와 같은 식각공정으로는 식각면이 고르게 형성되지 않아 식각후 재성장에 의해 만들어지는 전류제한층 역시 고르게 성장되지 않았다. 따라서, 상기 식각면상에 성장된 전류 제한층은 상기 리지의 측면이나 상기 제2크래드층으로의 전류 제한이 소망한대로 이루어지지 않았으며, 따라서 소망하는 광출력 이득을 얻기가 곤란하였다.In addition, since the etching surface is not evenly formed by the etching process as described above, the current limiting layer formed by regrowth after etching is not evenly grown. Therefore, the current limiting layer grown on the etching surface did not achieve the current limiting to the side of the ridge or the second cladding layer as desired, and thus, it was difficult to obtain a desired light output gain.

또한, 상기와 같은 재성장공정은 제조 공정을 더욱 번거롭게 하였고, 재성장시에 따르는 불순물 오염 등에 의해 신뢰성 저하와 같은 문제점이 있엇다.In addition, such a regrowth process has made the manufacturing process more cumbersome, and there is a problem such as deterioration of reliability due to impurity contamination caused during regrowth.

한편, 식각 공정에 의해 형성된 광 도파로의 표면은 고르지 않게 되어 광손실이 증가되었으며, 그 표면에서의 결함(defect)으로 인해 반도체 레이저 다이오드의 특성을 저하시켰다.On the other hand, the surface of the optical waveguide formed by the etching process is uneven to increase the optical loss, deterioration of the characteristics of the semiconductor laser diode due to the defect (defect) on the surface.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 발광영역을 국소화할 수 있고 제조 공정이 단순하여 수율을 높일 수 있는 반도체 레이저 다이오드 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor laser diode and a method of manufacturing the same, which can localize a light emitting area and increase the yield by a simple manufacturing process.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 반도체 레이저 다이오드의 제1실시예는,A first embodiment of a semiconductor laser diode for achieving the above object,

기판 상부에 순차적으로 적층된 제1크래드층, 활성층, 전류 제한층, 제2크래드층, 제1콘택트층 및 제2콘택트층을 구비하여 된 반도체 레이저 다이오드 다이오드에 있어서,In a semiconductor laser diode diode comprising a first cladding layer, an active layer, a current limiting layer, a second cladding layer, a first contact layer and a second contact layer sequentially stacked on the substrate,

상기 제2콘택트층에서 적어도 제1크레드층까지 이르는 트랜치가 소정 간격 이격되어 형성되어 있고,Trenchs extending from the second contact layer to at least the first cradle layer are formed at predetermined intervals,

상기 양 트랜치 사이에 위치한 상기 전류 제한층의 중앙부에 소정폭의 통전 채널이 구비되어 있고,A conduction channel having a predetermined width is provided in the center of the current limiting layer located between the trenches.

상기 양 트랜치의 내측벽에 절연층이 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.An insulating layer is provided on inner walls of both trenches.

본 발명에 따르면, 상기 전류 제한층은 Al2O3로 이루어지는 것이 바람직하다.According to the invention, the current limiting layer is preferably made of Al 2 O 3 .

본 발명에 따르면, 상기 통전 채널은 AlAs로 이루어지는 것이 바람직하다.According to the invention, the conduction channel is preferably made of AlAs.

본 발명에 따르면, 상기 통전 채널은 그 중앙의 폭이 5㎛정도인 것이 바람직하다.According to the present invention, it is preferable that the width of the center of the energization channel is about 5 μm.

본 발명에 따르면, 상기 트랜치 사이의 폭은 10∼50㎛의 범위인 것이 바람직하다.According to the invention, the width between the trenches is preferably in the range of 10 to 50 mu m.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 반도체 레이저 다이오드의 제1실시예의 제조 방법은,The manufacturing method of the first embodiment of the semiconductor laser diode for achieving the above object,

기판상에 제1크래드층, 활성층, AlAs층, 제2크래드층, 제1콘택트층, 제2콘택트층을 순차적으로 적층하는 단계와;Sequentially stacking a first cladding layer, an active layer, an AlAs layer, a second cladding layer, a first contact layer, and a second contact layer on a substrate;

상기 제2콘택트층에서 적어도 제1크래드층까지 이르는 깊이로 소정 간격 이격된 트랜치를 형성하는 것에 의해 그 트랜치의 내측으로 층단면을 노출시키는 단계와;Exposing a layered cross section inside the trench by forming trenches spaced at predetermined intervals from a depth from the second contact layer to at least a first cladding layer;

상기 AlAs층을 그 중앙에 대해 소정폭을 가질때까지 산화시키는 단계와;Oxidizing the AlAs layer until it has a width relative to its center;

상기 트랜치 내측의 노출된 적층면에 절연층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.And forming an insulating layer on the exposed laminated surface inside the trench.

본 발명에 따르면, 상기 산화시키는 단계는 H2O수증기에 의해 실행되는 것이 바람직하다.According to the invention, the step of oxidizing is preferably carried out by H 2 O steam.

본 발명에 따르면, 상기 AlAs층의 중앙폭은 5㎛정도인 것이 바람직하다.According to the present invention, it is preferable that the center width of the AlAs layer is about 5 μm.

본 발명에 따르면, 상기 트랜치 사이의 폭을 10∼50㎛의 범위로 하는 것이 바람직하다.According to the present invention, it is preferable that the width between the trenches is in the range of 10 to 50 mu m.

본 발명에 따르면, 상기 산화처리 공정에서의 온도는 400∼500℃의 범위로 하는 것이 바람직하다.According to the present invention, the temperature in the oxidation treatment step is preferably in the range of 400 to 500 ° C.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 반도체 레이저 다이오드의 제2실시예는,In order to achieve the above object, a second embodiment of a semiconductor laser diode,

기판상에 순차적으로 적층된 제1크래드층, 활성층, 전류 제한층, 제2크래드층, 제1콘택트층 및 제2콘택트층을 구비하여 이루어진 반도체 레이저 다이오드 다이오드에 있어서,In the semiconductor laser diode diode comprising a first cladding layer, an active layer, a current limiting layer, a second cladding layer, a first contact layer and a second contact layer sequentially stacked on a substrate,

상기 활성층의 일측과 인접된 상기 전류 제한층의 중앙부에는 소정폭의 통전 채널이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.The central portion of the current limiting layer adjacent to one side of the active layer is characterized in that the conductive channel of a predetermined width is provided.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 전류 제한층은 Al2O3로 이루어지는 것이 바람직하다.According to another feature of the invention, the current limiting layer is preferably made of Al 2 O 3 .

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 통전 채널은 AlAs으로 이루어지는 것이 바람직하다.According to another feature of the invention, the conduction channel is preferably made of AlAs.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 통전 채널은 그 중앙의 폭이 5㎛정도인 것이 바람직하다.According to another feature of the invention, the conduction channel is preferably about 5㎛ the width of the center thereof.

상기와 같은 또 다른 목적을 달성하기 위하여 반도체 레이저 다이오드의 제조 방법은,In order to achieve the above another object, a method of manufacturing a semiconductor laser diode,

기판상에 제1크래드층, 활성층, AlAs층, 제2크래드층, 제1콘택트층, 제2콘택트층을 순차적으로 적층하는 단계와;Sequentially stacking a first cladding layer, an active layer, an AlAs layer, a second cladding layer, a first contact layer, and a second contact layer on a substrate;

상기 AlAs층이 소정폭을 가질때까지 산화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.And oxidizing the AlAs layer until the AlAs layer has a predetermined width.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 산화시키는 단계는 H2O수증기에 의해 실행되는 것이 바람직하다.According to another feature of the invention, the oxidizing step is preferably carried out by H 2 O steam.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 전류 제한층은 Al2O3으로 이루어지는 것이 바람직하다.According to another feature of the invention, the current limiting layer is preferably made of Al 2 O 3 .

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 통전 채널은 AlAs층으로 이루어지는 것이 바람직하다.According to another feature of the invention, the conduction channel is preferably made of an AlAs layer.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 통전 채널은 그 중앙의 폭이 5㎛정도인 것이 바람직하다.According to another feature of the invention, the conduction channel is preferably about 5㎛ the width of the center thereof.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 산화처리 공정에서의 온도는 400∼500℃의 범위로 하는 것이 바람직하다.According to another feature of the invention, the temperature in the oxidation treatment step is preferably in the range of 400 ~ 500 ℃.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 설명한다.Best Mode for Carrying Out the Invention Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

제5도 ∼ 제7도는 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체 레이저 다이오드의 제조공정을 개략적으로 도시한 도면이며, 제8도는 제5도 ∼ 제7도의 제조공정에 의하여 제조된 반도체 레이저 다이오드의 수직단면도이다.5 to 7 schematically show a manufacturing process of the semiconductor laser diode according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 8 shows a semiconductor laser diode manufactured by the manufacturing process of FIGS. Vertical cross section.

제8도에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체 레이저 다이오드는, n형 GaAs 기판(51)상에 n형 GaAs버퍼층(52), n형 GaAs와 격자정합되는 AlGaAs, AlGalnP 또는 InGaAsP의 크래드층(53)(이하, 제1크래드층이라 한다), GaAs와 격자정합되는 AlGaAs, AlGalnP 또는 InGaasP의 활성층(54)(이하, 활성층이라 한다), p형 AlAs, AlGalnP, 또는 InGaAsP의 크래드층(55)(이하, 제2크래드층이라 한다), p형의 AlGaAs, AlGalnP, 또는 InGaAsP의 제1콘택트층(이하, 제1콘택트층이라 한다) 및 p형 GaAs 제2콘택트층(이하, 제2콘택트층이라 한다)(57)이 순차적으로 적층되어 있고, 제2콘택트층(57)에서 제1크래드층 (53)층까지의 깊이를 가지는 트랜치(65)가 소정 간격으로 이격되어 형성되어 있는 구조로 되어 있다.As shown in FIG. 8, the semiconductor laser diode according to the first embodiment of the present invention includes AlGaAs and AlGalnP lattice matched with n-type GaAs buffer layer 52 and n-type GaAs on an n-type GaAs substrate 51. Or an InGaAsP cladding layer 53 (hereinafter referred to as a first cladding layer), an active layer 54 (hereinafter referred to as an active layer) of AlGaAs, AlGalnP or InGaasP lattice matched with GaAs, p-type AlAs, AlGalnP, Or InGaAsP cladding layer 55 (hereinafter referred to as second cladding layer), p-type AlGaAs, AlGalnP, or InGaAsP first contact layer (hereinafter referred to as first contact layer) and p-type GaAs Two contact layers (hereinafter referred to as second contact layers) 57 are sequentially stacked, and trenches 65 having a depth from the second contact layer 57 to the first cladding layer 53 are formed. The structure is formed spaced apart at predetermined intervals.

상기 활성층(54)과 제2크래드층(55) 사이에 마련되어 있는 전류제한층(50)은 AlAs(50)가 산화되어 된 Al2O3층이고, 그 Al2O3로 된 전류제한층(50)의 중앙에는 5㎛ 폭의 AlAs층(50)이 산화되지 않은 상태로 마련되어 있다. 상기 전류 제한층는 AlAs층(50)를 산화시켜 형성시킨 Al2O3이므로 그 중앙의 AlAs층(50)과는 일체로 되어 있으며, 그 전류제한층의 두께는 1000Å정도이다.The current limiting layer 50 provided between the active layer 54 and the second cladding layer 55 is an Al 2 O 3 layer in which AlAs 50 is oxidized, and a current limiting layer of Al 2 O 3 . In the center of the 50, a 5 µm wide AlAs layer 50 is provided in an unoxidized state. Since the current limiting layer is Al 2 O 3 formed by oxidizing the AlAs layer 50, the current limiting layer is integrated with the AlAs layer 50 in the center thereof, and the current limiting layer has a thickness of about 1000 mA.

상기 트랜치(65)의 내측으로는 적층된 층들의 측면이 노출되어 있는데, 그 층들의 측면을 절연시키는 절연층(61)이 그 트랜치(65)의 내측면에 마련되어 있다. 여기에서 사용된 절연층(61)의 조성은 SiO2로 되어 있다. 도면에서 도시된 절연층(61)은 트랜치(65)의 내측면은 물론 상기 제2콘택트층 상면의 가장자리까지 적층되어 있지만, 상기 절연층(61)은 트랜치(65) 내측의 제2콘택트층(57) 측면까지만 적층되어도 무방하다. 그리고, 상기한 방법으로 만들어진 적층 조립체의 상면에는 상부 전극(58)이, 기판(51) 저면에는 하부 전극(59)이 각각 마련되어 있다.Sides of the stacked layers are exposed to the inside of the trench 65, and an insulating layer 61 is provided on the inner side of the trench 65 to insulate the sides of the layers. The composition of the insulating layer 61 used herein is a SiO 2. Although the insulating layer 61 illustrated in the drawing is stacked not only on the inner surface of the trench 65 but also on the edge of the upper surface of the second contact layer, the insulating layer 61 is formed of the second contact layer (inside the trench 65). 57) It may be stacked only to the side. The upper electrode 58 is provided on the upper surface of the laminated assembly made by the above method, and the lower electrode 59 is provided on the bottom surface of the substrate 51, respectively.

다음 상기한 제1실시예에 따른 반도체 레이저 다이오드 제조방법에 대해서 설명한다.Next, a method of manufacturing a semiconductor laser diode according to the first embodiment will be described.

제5도는 도시한 바와 같이, 기판(51)상에 버퍼층(52), 제1크래드층(53), 활성층(54), AlAs층(50), 제2크래드층(55), 제1콘택트(56) 및 제2콘택트층(57)을 순차적으로 적층한다. 이때, 상기 AlAs층(50)의 두께는 1000Å정도로 형성한다.5 illustrates a buffer layer 52, a first cladding layer 53, an active layer 54, an AlAs layer 50, a second cladding layer 55, and a first layer on the substrate 51. The contact 56 and the second contact layer 57 are sequentially stacked. At this time, the thickness of the AlAs layer 50 is formed to about 1000Å.

다음, 제6도에 도시된 바와 같이 상기 제2콘택트층(57)상에서 적어도 제1크래드층(53)까지 깊이를 가지는 트랜치(65)를 표정간격 이격되게 식각하여 형성한다. 그러면, 식각된 영역에서 상기 적층들의 측면이 노출된다. 이때, 그 트랜치(65) 사이의 거리는 50㎛정도로 한다.Next, as shown in FIG. 6, the trench 65 having a depth from the second contact layer 57 to at least the first cladding layer 53 is etched to have an expression interval. The sides of the stacks are then exposed in the etched area. At this time, the distance between the trenches 65 shall be about 50 micrometers.

다음, 제7도에 도시된 바와 같이, 상기와 같이 제조된 적층 조립체를 400∼500℃정도의 노(furnace)에 넣은 후, 노안으로 H2O 증기를 불어넣어 산화 반응을 진행시킨다. 그러면, 트랜치(65)내부의 AlAs층(50) 양측면으로부터 산화반응이 진행된다.Next, as shown in FIG. 7, the laminate assembly prepared as described above is placed in a furnace at about 400 to 500 ° C., and H 2 O vapor is blown into the furnace to proceed the oxidation reaction. Then, the oxidation reaction proceeds from both sides of the AlAs layer 50 in the trench 65.

상기한 산화 반응은 상기 적층 조립체의 AlAs층(50)에서 가장 활발하게 이루어지므로 다른 층들이 산화되기 전에 그 AlAs층(50)을 산화시킬수 있다. 여기에서, 상기 노 내부의 온도를 400∼500℃정도로 하는 것은 이때의 AlAs층(50)의 산화 정도가 가장 크기 때문이다. 이러한 산화반응은 전류가 주입될 수 있는 전류주입영역폭, 즉 AlAs층(50)의 폭이 약 5㎛이하가 될 때까지 진행시킨다.Since the oxidation reaction is most active in the AlAs layer 50 of the stack assembly, the AlAs layer 50 can be oxidized before other layers are oxidized. The temperature inside the furnace is about 400 to 500 ° C because the oxidation degree of the AlAs layer 50 at this time is the largest. This oxidation reaction proceeds until the width of the current injection region into which the current can be injected, that is, the width of the AlAs layer 50 is about 5 μm or less.

상기한 AlAs층(50)의 폭을 5㎛로 하는 이유는, 그 폭이 너무 작으면 전류가 상기 주입영역으로 적게 흘러 충분한 광 출력을 얻을 수 없고, 그 폭이 너무 크면 발광 영역이 넓어짐으로 인해 단일 모드 발진이 이루어지지 않기 때문이다.The reason why the width of the AlAs layer 50 is 5 μm is that if the width is too small, current flows to the injection region so that sufficient light output cannot be obtained. If the width is too large, the light emitting region is widened. This is because there is no single mode oscillation.

상기 트랜치 사이의 폭은 50㎛정도로 하는 이유는, 상기한 산화반응은 양 트랜치(65)의 내측면에 노출된 AlAs층(50)의 양측면으로부터 시작되므로, 만약 트랜치사이의 폭이 너무 크면 산화반응이 상기 AlAs층(50)의 폭이 5㎛가 될 때까지 진행되는 도중에 다른 층들도 산화되기 때문이다.The reason for the width between the trenches is about 50 μm because the oxidation reaction starts from both sides of the AlAs layer 50 exposed on the inner side of both trenches 65, so if the width between the trenches is too large, the oxidation reaction This is because other layers are also oxidized while the AlAs layer 50 has a width of 5 μm.

또한 상기 트랜치 사이의 폭이 너무 작으면, 상기 콘택트층과 상기 크래드층의 폭도 작아지게 되므로 그곳으로 흐르는 전류 역시 작아지게 되어 충분한 게인(gain)을 얻을 수 없다. 상기한 반도체 레이저 다이오드에 있어서, 상기 트랜치의 사이 폭은 10㎛∼50㎛정도로 하였을때 가장 바람직한 특성을 얻을 수 있었다.In addition, if the width between the trench is too small, the width of the contact layer and the clad layer is also small, so that the current flowing there is also small, so that a sufficient gain cannot be obtained. In the above-described semiconductor laser diode, the most preferable characteristics were obtained when the width between the trenches was set to about 10 µm to 50 µm.

다음, 상기 산화 반응 공정이 완료된 후, 제8도에 도시한 바와 같이 상기 트랜치(65)의 내측으로 노출된 각층의 측면에 절연층(61)을 마련한다. 여기에서 사용된 절연층(61)은 SiO2로 되어 있다. 제8도에서 도시된 상기 절연층(61)은 트랜치(65)의 내측면은 물론 상기 제2콘택트층 상면의 가장자리까지 적층되어 있지만, 트랜치(65)의 내측에 노출된 제2콘택트층(57)의 측면까지만 적층되어도 무방하다.Next, after the oxidation process is completed, as shown in FIG. 8, an insulating layer 61 is provided on the side surface of each layer exposed to the inside of the trench 65. The insulating layer 61 used here is SiO 2 . The insulating layer 61 illustrated in FIG. 8 is stacked not only on the inner surface of the trench 65 but also on the edge of the upper surface of the second contact layer, but the second contact layer 57 exposed inside the trench 65. It may be stacked only up to the side of).

그리고 상기와 같은 조립 적층체의 상층에 상부 전극(58)을, 상기 기판 저면(51)에 하부 전극(59)을 마련하면 상기와 같은 반도체 레이저 다이오드가 완성된다.When the upper electrode 58 is provided on the upper layer of the assembled laminate as described above, and the lower electrode 59 is provided on the bottom surface 51 of the substrate, the semiconductor laser diode as described above is completed.

일반적으로 그 산화되는 정도는 Al(1-x)GaxAs계의 경우에 Al의 조성에 따라 산화되는 정도가 결정된다. 이때, 산화되는 정도는 Al의 조성이 커짐에 따라 고차적인 비율로 산화반응이 진행된다. 때문에 상기한 AlAs의 경우, AlAs의 상층에 적층되어 있는 다른 화합물보다 Al의 조성이 많으므로 산화반응의 속도가 다른 층보다 크고, 따라서 그 AlAs층을 소정의 폭이 되도록 산화반응을 진행시킬 수 있다. 본 실시예에서는 AlAs층이 산화되어 Al2O3로 조성이 변환된다. 이러한 산화 공정에서 활성층(54)의 상부에 마련되어 있는 Al2O3(60)는 전류 제한층의 역할을 하며, 그 중간의 AlAs층(50)은 통전 채널(current aperture)의 역할을 하게 된다. 상기 통전 채널은 활성층(54)으로의 전류 및 광 출력영역을 제한하는 역할을 한다.In general, the degree of oxidation is determined according to the composition of Al in the case of Al (1-x) Ga x As system. At this time, the degree of oxidation is the oxidation reaction proceeds at a higher rate as the composition of Al increases. Therefore, in the case of AlAs described above, since the composition of Al is higher than that of other compounds stacked on the top of AlAs, the oxidation reaction rate is larger than that of the other layers, so that the oxidation reaction can be advanced so that the AlAs layer has a predetermined width. . In this embodiment, the AlAs layer is oxidized to convert the composition into Al 2 O 3 . In this oxidation process, Al 2 O 3 60 provided on the active layer 54 serves as a current limiting layer, and the middle AlAs layer 50 serves as a current aperture. The conduction channel serves to limit the current and light output area to the active layer 54.

이하, 본 발명의 반도체 레이저 다이오드 및 그 제조방법의 제2실시예를 도면을 참조하면서 설명한다.Hereinafter, a second embodiment of the semiconductor laser diode of the present invention and a manufacturing method thereof will be described with reference to the drawings.

제9도 ∼ 제10도는 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체 레이저 다이오드의 제조공정을 개략적으로 도시한 도면이며, 제11도는 제9도 ∼ 제10도의 제조공정에 의하여 제조된 반도체 레이저 다이오드의 수직단면도이다.9 to 10 are schematic diagrams illustrating a manufacturing process of a semiconductor laser diode according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a view illustrating a semiconductor laser diode manufactured by the manufacturing process of FIGS. 9 to 10. Vertical cross section.

제11도에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체 레이저 다이오드는, 기판(71)상에 버퍼층(72), 제1크래드층(73), 활성층(74), 전류 제한층(80), 제2크래드층(75), 제1콘택트층(76) 및 제2콘택트층(77)이 순차로 적층되어 있고, 상기 전류 제한층(80)의 중앙에는 그 전류 제한층과 일체로 형성된 스트라이프상의 5㎛폭의 AlAs층(70)이 마련되어 있다. 상기 전류 제한층(80)은 두께가 약 1000Å정도이고, AlAs층(70)이 산화되어 변성된 Al2O3의 조성으로 되어 있다. 그리고, 상기 제2콘택트층(77)의 상면에는 상부 전극(78)이, 상기 기판(71) 저면에는 하부 전극(79)이 각각 마련되어 있다.As shown in FIG. 11, the semiconductor laser diode according to the second embodiment of the present invention, the buffer layer 72, the first cladding layer 73, the active layer 74, the current limiting on the substrate 71 The layer 80, the second clad layer 75, the first contact layer 76 and the second contact layer 77 are sequentially stacked, and the current limiting layer 80 is formed at the center of the current limiting layer 80. And a 5 μm wide AlAs layer 70 formed integrally with each other. The current limiting layer 80 has a thickness of about 1000 mA, and has a composition of Al 2 O 3 in which the AlAs layer 70 is oxidized and denatured. An upper electrode 78 is provided on an upper surface of the second contact layer 77, and a lower electrode 79 is provided on a bottom surface of the substrate 71.

다음 상기한 제2실시예에 따른 반도체 레이저 다이오드 제조방법에 대해서 설명한다.Next, a method of manufacturing a semiconductor laser diode according to the second embodiment will be described.

제9도에 도시한 바와 같이, 기판(71)상에 버퍼층(72), 제1크래드층(73), 활성층(74), 전류 제한층(80), 제2크래드층(75), 제1콘택트층(76) 및 제2콘택트층(77)을 순차적으로 적층한다. 그리고, 제10도에 도시된 바와 같이 상기 적층 조립체를 400∼500℃정도의 노(furnace)에 넣은 후, 노안으로 H2O 증기를 불어넣어 산화 반응을 진행시킨다.As shown in FIG. 9, the buffer layer 72, the first cladding layer 73, the active layer 74, the current limiting layer 80, the second cladding layer 75, on the substrate 71, The first contact layer 76 and the second contact layer 77 are sequentially stacked. Then, as shown in FIG. 10, the laminate assembly is placed in a furnace at about 400 to 500 ° C., and H 2 O steam is blown into the furnace to proceed the oxidation reaction.

상기한 산화 반응은 상기 적층 조립체의 AlAs층(70)에서 가장 활발하게 진행되므로 다른 층들이 산화되기 전에 그 AlAs층(70)을 산화킬수 있다. 상기 노 내부의 온도를 400∼500℃정도로 하는 것은 이때의 AlAs층(70)의 산화 정도가 가장 크기 때문이다.Since the oxidation reaction is most active in the AlAs layer 70 of the stack assembly, the AlAs layer 70 may be oxidized before other layers are oxidized. The temperature inside the furnace is about 400 to 500 ° C because the oxidation degree of the AlAs layer 70 at this time is the largest.

그러면, 상기한 구조로 이루어진 적층 조립체의 측면으로 노출된 AlAs층(70)의 양 측면으로부터 산화반응이 진행된다. 이러한 산화반응은 전류가 주입될 수 있는 통전 채널, 즉 AlAs층(70)의 폭이 약 5㎛이하가 될 때까지 진행시킨다.Then, the oxidation reaction proceeds from both sides of the AlAs layer 70 exposed to the side of the stack assembly having the above structure. The oxidation reaction proceeds until the width of the conduction channel through which the current can be injected, that is, the AlAs layer 70, is about 5 μm or less.

상기한 AlAs층(70)의 폭을 5㎛로 하는 이유는 제1실시예에서 설명된 바와 같이, 그 폭이 너무 작으면 충분한 광 출력을 얻을 수 없고, 너무 크면 단일광(single mode)을 얻을 수 없기 때문이다.The reason why the width of the AlAs layer 70 is 5 mu m is as described in the first embodiment. If the width is too small, sufficient light output cannot be obtained. If the width is too large, a single light can be obtained. Because you can't.

상기한 적층 조립체의 폭은 대략 10∼50㎛정도이다. 그 이유는, 상기한 AlAs층(70)의 산화반응은 적층 조립체의 측면에 노출된 AlAs층(70)의 양측면으로부터시작되게 되므로, 만약 적층 조립체의 폭이 너무 크다면 AlAs층이 5㎛가 될 때까지의 산화 반응 진행 시간이 늘어나게 되고, 그렇게 되면 산화시키고자 하는 상기 AlAs층(70)뿐만 아니라 다른 층들도 산화되게 된다. 또한 상기 적층 조립체의 폭이 너무 작으면, 상기 콘택트층과 상기 크래드층의 폭도 작아지므로 그곳으로 흐르는 전류 역시 작아지게 되어 충분한 게인(gain)을 얻을 수 없다. 상기한 반도체 레이저 다이오드에 있어서, 상기 적층 조립체의 폭을 10㎛∼50㎛정도로 하였을 때 가장 바람직한 특성을 얻을 수 있었다.The laminated assembly has a width of approximately 10 to 50 µm. The reason is that the oxidation reaction of the AlAs layer 70 starts from both sides of the AlAs layer 70 exposed on the side of the stack assembly, so if the width of the stack assembly is too large, the AlAs layer will be 5 占 퐉. Until the oxidation reaction progress time is increased, the other layers as well as the AlAs layer 70 to be oxidized are oxidized. In addition, if the width of the lamination assembly is too small, the width of the contact layer and the clad layer is also small, so that the current flowing therein is also small, so that a sufficient gain cannot be obtained. In the above-described semiconductor laser diode, the most preferable characteristics were obtained when the width of the laminated assembly was about 10 µm to 50 µm.

다음, 상기 산화 처리 공정이 완료된 후, 제11도에 도시한 바와 같이 상층에 상부 전극(78)을, 상기 기판 저면(71)에 하부 전극(79)을 마련하면 상기와 같은 반도체 레이저 다이오드가 완성된다.Next, after the oxidation process is completed, as shown in FIG. 11, when the upper electrode 78 is provided on the upper layer and the lower electrode 79 is provided on the bottom surface 71 of the substrate, the semiconductor laser diode as described above is completed. do.

상기 제2실시예의 동작과 작용은 상기 제1실시예와 매우 유사하므로 생략한다.Operations and operations of the second embodiment are very similar to those of the first embodiment, and thus will be omitted.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 상기와 상기 구조의 반도체 레이저 다이오드는 통전 채널이 약 5㎛정도로 활성층 바로 상부의 중앙부에 마련되므로 통상의 반도체 레이저 다이오드 구조에 비해 전력 손실이 매우 적다.As described above, according to the present invention, the semiconductor laser diode of the above-described and the above structures has a power supply channel of about 5 μm, which is provided at the center portion directly above the active layer, and thus has a very low power loss compared to the conventional semiconductor laser diode structure.

또한, AlAs층이 산화되어 형성된 Al2O3층의 굴절율은 AlAs보다 작기 때문에 횡방향으로의 광출력 영역(optical field)이 강력하게 제한된다. 즉, Al2O3층에 의한 스트롱 인덱스(Strong index)차에 의해서 활성층에서 횡 방향으로의 굴절율차를 도모할 수 있었다. 따라서, 종 방향은 물론 횡 방향으로의 광 출력 영역의 국소화를 실현할 수 있어 싱글 모드 발생을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.In addition, since the refractive index of the Al 2 O 3 layer formed by oxidizing the AlAs layer is smaller than that of AlAs, the optical field in the lateral direction is strongly limited. That is, the difference in refractive index in the transverse direction in the active layer can be achieved by the strong index difference caused by the Al 2 O 3 layer. Therefore, localization of the light output region in the longitudinal direction as well as in the transverse direction can be realized, and there is an effect that the generation of single mode can be improved.

한편, Al2O3와 AlAs는 일체로 형성되어 있으므로 그 경계면에서 구조적인 결함이 제거되어 도파로 광손실을 낮출 수 있다. 또한, 전류제한층이나 리지를 형성하기 위해 사용한 식각 공정이 배제되므로, 도파로(waveguide) 경계가 매끄러워지게 되고 따라서 도파로 경계에서의 광손실을 감소시키는 동시에 식각 표면에서의 결함등이 발생되지 않게 되어 반도체 레이저 다이오드의 전기적, 광학적특성의 저하를 방지할 수 있다는 효과가 있다.On the other hand, since Al 2 O 3 and AlAs are integrally formed, structural defects are removed from the interface, so that the optical waveguide may have low optical loss. In addition, since the etching process used to form the current limiting layer or the ridge is excluded, the waveguide boundary becomes smooth, thereby reducing the optical loss at the waveguide boundary and preventing defects on the etching surface. There is an effect that the degradation of the electrical and optical characteristics of the semiconductor laser diode can be prevented.

또한, 재성장 공정이 들어가지 않아 공정이 단순화되고 재성장시에 따르는 불순물 감염 등에 의한 신뢰성 저하와 같은 문제점을 해소할 수 있다는 효과와 함께 제작되는 소자의 크기를 매우 작게 할 수 있다.In addition, since the regrowth process does not enter, the process can be simplified, and the size of the device to be manufactured can be made very small, with the effect that the problem such as reliability deterioration due to impurity infection or the like during regrowth can be solved.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and various modifications and equivalent other embodiments are possible for those skilled in the art. I will understand the point. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

제1도는 종래의 반도체 레이저 다이오드의 수직 단면도이며,1 is a vertical cross-sectional view of a conventional semiconductor laser diode,

제2도는 종래의 또 다른 반도체 레이저 다이오드의 수직 단면도이며,2 is a vertical sectional view of another conventional semiconductor laser diode,

제3도는 종래의 또 다른 반도체 레이저 다이오드의 수직 단면도이며,3 is a vertical sectional view of another conventional semiconductor laser diode,

제4도는 종래의 또 다른 반도체 레이저 다이오드의 수직 단면도이며,4 is a vertical sectional view of another conventional semiconductor laser diode,

제5도 ∼ 제7도는 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체 레이저 다이오드의 제조공정을 개략적으로 도시한 도면이며,5 to 7 schematically illustrate a manufacturing process of the semiconductor laser diode according to the first embodiment of the present invention.

제8도는 제5도 ∼ 제7도의 제조공정에 의하여 제조된 반도체 레이저 다이오드의 수직단면도이며,8 is a vertical cross-sectional view of a semiconductor laser diode manufactured by the manufacturing process of FIGS.

제9도 ∼ 제10도는 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체 레이저 다이오드의 제조공정을 개략적으로 도시한 도면이며,9 to 10 are diagrams schematically showing a manufacturing process of a semiconductor laser diode according to a second embodiment of the present invention,

제11도는 제9도 ∼ 제10도의 제조공정에 의하여 제조된 반도체 레이저 다이오드의 수직단면도.11 is a vertical sectional view of a semiconductor laser diode manufactured by the manufacturing process of FIGS.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1, 11, 21, 31, 51, 71 ... 기판1, 11, 21, 31, 51, 71 ... substrate

2, 12, 22, 32, 52, 72 ... 버퍼층2, 12, 22, 32, 52, 72 ... buffer layer

3, 13, 23, 33, 53, 73 ... 제1크래드층3, 13, 23, 33, 53, 73 ... first cladding layer

4, 14, 24, 34, 54, 74 ... 활성층4, 14, 24, 34, 54, 74 ... active layer

5, 15, 25, 35, 55, 75 ... 제2크래드층5, 15, 25, 35, 55, 75 ... second cladding layer

6, 16, 26, 36, 56, 76 ... 제1콘택트층6, 16, 26, 36, 56, 76 ... first contact layer

7, 17, 27, 37, 57, 77 ... 제2콘택트층7, 17, 27, 37, 57, 77 ... second contact layer

8, 18, 28, 38, 58, 78 ... 상부 전극8, 18, 28, 38, 58, 78 ... upper electrode

9, 19, 29, 39, 59, 79 ... 하부 전극9, 19, 29, 39, 59, 79 ... lower electrode

10, 20, 30, 40, 60, 80 ... 전류 제한층10, 20, 30, 40, 60, 80 ... current limiting layer

61. 절연층61. Insulation layer

50, 70 AlAs층50, 70 AlAs layer

Claims (20)

기판 상부에 순차적으로 적층된 제1크래드층, 활성층, 전류제한층, 제2크래드층, 제1콘택트층 및 제2콘택트층을 구비하여 된 반도체 레이저 다이오드 다이오드에 있어서,In a semiconductor laser diode diode having a first cladding layer, an active layer, a current limiting layer, a second cladding layer, a first contact layer and a second contact layer sequentially stacked on the substrate, 상기 제2콘택트층에서 적어도 제1크레드층까지 이르는 트랜치가 소정 간격 이격되어 형성되어 있고,Trenchs extending from the second contact layer to at least the first cradle layer are formed at predetermined intervals, 상기 양 트랜치 사이에 위치한 상기 전류 제한층의 중앙부에 소정폭의 통전 채널이 구비되어 있고,A conduction channel having a predetermined width is provided in the center of the current limiting layer located between the trenches. 상기 양 트랜치의 내측벽에 절연층이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드.A semiconductor laser diode, wherein an insulating layer is provided on inner walls of both trenches. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전류 제한층은 Al2O3인 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드.The current limiting layer is a semiconductor laser diode, characterized in that Al 2 O 3 . 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 통전 채널은 AlAs로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드.The conduction channel is a semiconductor laser diode, characterized in that made of AlAs. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 통전 채널은 그 중앙의 폭이 5㎛정도인 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드.The conduction channel is a semiconductor laser diode, characterized in that the width of the center of about 5㎛. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 트랜치 사이의 폭은 10∼50㎛의 범위인 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드.And the width between the trenches is in the range of 10 to 50 mu m. 기판상에 제1크래드층, 활성층, AlAs층, 제2크래드층, 제1콘택트층, 제2콘택트층을 순차적으로 적층하는 단계와;Sequentially stacking a first cladding layer, an active layer, an AlAs layer, a second cladding layer, a first contact layer, and a second contact layer on a substrate; 상기 제2콘택트층에서 적어도 제1크래드층까지 이르는 깊이로 소정 간격 이격된 트랜치를 형성하는것에 의해 그 트랜치의 내측으로 층단면을 노출시키는 단계와;Exposing a layered cross section inside the trench by forming trenches spaced at predetermined intervals to a depth from the second contact layer to at least a first cladding layer; 상기 AlAs층을 그 중앙에 대해 소정폭을 가질때까지 산화시키는 단계와;Oxidizing the AlAs layer until it has a width relative to its center; 상기 트랜치 내측의 노출된 적층면에 절연층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드 제조방법.Forming an insulating layer on the exposed laminated surface inside the trench. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 산화시키는 단계는 H2O수중기에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드제조방법.Wherein the oxidizing step is performed by H 2 O underwater. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 AlAs층의 중앙폭은 5㎛m정도인 것이 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드 제조방법.The center width of the AlAs layer is a semiconductor laser diode manufacturing method, characterized in that about 5㎛. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 트랜치 사이의 폭을 10∼50㎛의 범위로 하는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드 제조방법.A method of manufacturing a semiconductor laser diode, characterized in that the width between the trenches is in the range of 10 to 50 mu m. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 산화처리 공정에서의 온도는 400∼500℃의 범위로 하는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드 제조방법.A temperature in the oxidation treatment step is in the range of 400 ~ 500 ℃ semiconductor laser diode manufacturing method characterized in that. 기판상에 순차적으로 적층된 제1크래드층, 활성층, 전류제한층, 제2크래드층, 제1콘택트층 및 제2콘택트층을 구비하여 이루어진 반도체 레이저 다이오드 다이오드에 있어서,In a semiconductor laser diode diode comprising a first cladding layer, an active layer, a current limiting layer, a second cladding layer, a first contact layer and a second contact layer sequentially stacked on a substrate, 상기 활성층의 일측과 인접된 상기 전류 제한층의 중앙부에는 소정폭의 통전 채널이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드.And a conducting channel having a predetermined width is provided at a central portion of the current limiting layer adjacent to one side of the active layer. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 전류 제한층은 Al2O3로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드.The current limiting layer is a semiconductor laser diode, characterized in that made of Al 2 O 3 . 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 통전 채널은 AlAs로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드.The conduction channel is a semiconductor laser diode, characterized in that made of AlAs. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 통전 채널은 그 중앙의 폭이 5㎛정도인 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드.The conduction channel is a semiconductor laser diode, characterized in that the width of the center of about 5㎛. 기판상에 제1크래드층, 활성층, AlAs층, 제2크래드층, 제1콘택트층, 제2콘택트층을 순차적으로 적층하는 단계와;Sequentially stacking a first cladding layer, an active layer, an AlAs layer, a second cladding layer, a first contact layer, and a second contact layer on a substrate; 상기 AlAs층이 소정폭을 가질때까지 산화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드 제조방법.And oxidizing the AlAs layer until the AlAs layer has a predetermined width. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 산화시키는 단계는 H2O수증기에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드 제조방법.And the oxidizing step is performed by H 2 O steam. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 전류 제한층은 Al2O3로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드 제조방법.The current limiting layer is a semiconductor laser diode manufacturing method, characterized in that made of Al 2 O 3 . 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 통전 채널은 AlAs로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드 제조방법.The conduction channel is a semiconductor laser diode manufacturing method, characterized in that made of AlAs. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 통전 채널은 그 중앙의 폭이 5㎛정도인 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드 제조방법.The conduction channel is a semiconductor laser diode manufacturing method, characterized in that the width of the center of about 5㎛. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 산화처리 공정에서의 온도는 400∼500℃의 범위로 결정하는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 다이오드 제조방법.A temperature in the oxidation treatment step is determined in the range of 400 ~ 500 ℃ semiconductor laser diode manufacturing method characterized in that.
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