KR100421335B1 - Laser diode and fabricating method thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A laser diode and a fabricating method thereof are provided to improve an interfacial characteristic and reduce leakage current by forming a current confinement layer on a selected region. CONSTITUTION: A first clad layer(12), an active layer(14), and a second clad layer(16) are sequentially grown on a substrate(11). A SiO2 layer is deposited on the second clad layer. An upper surface of the second clad layer is exposed by removing partially the SiO2 layer. A diffusion barrier is formed on the upper surface of the SiO2 layer and the exposed surface of the second clad layer. A current confinement layer(17) is formed by diffusing Si of the SiO2 layer to the second clad layer. The residual SiO2 layer and the diffusion barrier are removed therefrom. A cap layer(18) is grown thereon.

Description

레이저 다이오드 및 그 제조방법Laser diode and manufacturing method thereof

본 발명은 반도체 레이저 다이오드에 관한 것으로, 상세하게는 주입되는 전류를 활성층영역의 일부분으로 제한하기위한 전류제한층의 형성방법이 간략화 된 레이저 다이오드 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser diode, and more particularly, to a laser diode and a method of manufacturing the same, which simplifies a method of forming a current limiting layer for limiting an injected current to a portion of an active layer region.

일반적으로, 레이저 다이오드는 정보처리기기, 광통신, 광측정기기 등의 광원으로서 널리 이용되고 있다.In general, laser diodes are widely used as light sources in information processing devices, optical communications, optical measuring devices, and the like.

레이저 다이오드가 빛을 발진시키는 원리는, 레이저 다이오드에 순방향으로 바이어스를 걸면, n-영역의 전자와 p-영역의 정공(hole)이 각각 상대 영역으로 이동하여 p-n접합 부근 즉, 활성층에서 재결합하면서 밴드갭에너지에 해당하는 광을 방출하게 된다. 이 때 주입되는 전자와 정공이 일정레벨이상이 되면 자연광을 자극하여 유도방출이 일어나 광이 증폭된다. 이와 같이 유도방출이 일어나기 위해 주입되는 최소한의 전류를 문턱전류라 하고, 레이저 다이오드의 특성을 결정짓는 중요한 피라미터가 된다. 낮은 문턱전류에서 횡모드의 특성이 우수한 광을 얻기 위해 종래에는 활성층의 양측에, 그 활성층과 다른 종류의 결정체를 접합시키고 전류의 흐름을 공간적으로 제한시킨 이중헤테로접합의 스트라입(stripe)형 레이저 다이오드가 사용되었다.The principle that the laser diode emits light is that when the bias is applied to the laser diode in the forward direction, the electrons in the n-region and the holes in the p-region move to the relative regions, respectively, and the band is recombined near the pn junction, that is, in the active layer. It emits light corresponding to the gap energy. At this time, when the injected electrons and holes are above a certain level, natural light is stimulated to induce emission, thereby amplifying light. As such, the minimum current injected to cause the induced emission is referred to as the threshold current, which is an important parameter for determining the characteristics of the laser diode. In order to obtain light having excellent lateral mode characteristics at low threshold currents, a stripe-type laser of a double heterojunction is conventionally bonded to both sides of an active layer, and the active layer and other kinds of crystals are limited in space. Diodes were used.

제1도에 종래의 이중헤테로접합의 스트라입형 레이저 다이오드의 단면을 도시하였다.1 shows a cross section of a conventional double heterojunction stripe laser diode.

도시된 바와 같이 종래의 이중헤테로접합의 스트라입형 레이저 다이오드에서는, 기판(1)위에 제l클래드층(2)이 성장되어 형성되며, 그 위에 레이저 광파를 가이드 해주는 제1광도파층(3), 레이저가 발진되는 활성층(4), 제l광도파층(3)과 함께 활성층(4)을 둘러싸며 레이저 광파를 가이드 해주는 제2광도파층(5), 제l클래드층(2)과 함께 활성층(4)내의 캐리어 밀도를 높여주는 제2클래드층(6) 및 전류의 흐름을 공간적으로 제한시키는 전류제한층(7)이 순차적으로 성장되고, 그 상면에는도시되지 않은 금속층과 접하는 캡층(8)이 구비되어 있다. 여기서 상기 활성층(4)은 그 상하에 위치된 제l클래드층(2) 및 제2클래드층(6)에 비해 밴드갭 에너지가 작다.As shown, in the conventional double heterojunction stripe type laser diode, the first cladding layer 2 is formed on the substrate 1, and the first optical waveguide layer 3 and the laser guide the laser light wave thereon. The active layer 4 together with the first optical waveguide layer 3 and the second optical waveguide layer 5 and the first cladding layer 2 that guide the laser light waves surrounding the active layer 4 together with the first optical waveguide layer 3 that is oscillated. The second cladding layer 6 for increasing the carrier density in the inside and the current limiting layer 7 for spatially restricting the flow of current are sequentially grown, and a cap layer 8 is provided on the upper surface thereof in contact with a metal layer (not shown). have. Here, the active layer 4 has a smaller bandgap energy than the first cladding layer 2 and the second cladding layer 6 positioned above and below.

상기와 같은 구조에 있어서, 이 레이저 다이오드에 순방향 바이어스를 인가하면, 전자와 정공에 의한 캐리어들이 활성층(4)으로 주입된다. 이 때 활성층(4)은 밴드갭이 작기 때문에 양쪽의 클래드층이 에너지 장벽을 형성하게 되어 주입된 캐리어들은 활성층(4)내에 갇히는 효과가 있게 된다. 따라서 폭이 얇은 활성층(4)내의 캐리어의 밀도는 대단히 커지게 되고, 대부분의 발광 재결합이 활성층(4)내에서 이루어진다. 또한 활성층(4)에서 생생된 광이 클래드층과의 경계면에서 전반사 되도록 활성층(4)의 굴절율을 클래드층의 굴절률보다 높도록 조성된다.In such a structure, when forward bias is applied to this laser diode, carriers by electrons and holes are injected into the active layer 4. At this time, since the band gap of the active layer 4 is small, both clad layers form an energy barrier, so that the injected carriers are trapped in the active layer 4. Therefore, the density of the carrier in the thin active layer 4 becomes very large, and most of the light emission recombination is performed in the active layer 4. Further, the refractive index of the active layer 4 is higher than the refractive index of the cladding layer so that the light generated in the active layer 4 totally reflects at the interface with the cladding layer.

전류제한층(7)에 의해 캡층(8)에서부터 제2클래드층(6)사이로 형성된 통전채널을 따라 전류가 한정됨으로써, 활성층(4)에 유입되는 전류의 흐름이 공간적으로 제한된다. 따라서 활성층(4)내에 주입되는 캐리어의 밀도가 커지고, 문턱치 전류는 작게된다.By limiting the current along the conduction channel formed between the cap layer 8 and the second cladding layer 6 by the current limiting layer 7, the flow of current flowing into the active layer 4 is spatially limited. Therefore, the density of carriers injected into the active layer 4 becomes large, and the threshold current becomes small.

이와 같이 구조된 레이저 다이오드를 제작하는 공정을 살펴보자.Let's look at the process of manufacturing the structured laser diode.

먼저 기판(1)위에 제l클래드층(2), 제l쾅도파층(3), 활성층(4), 제2광도파층(5), 제2클래드층(6)을 순차적으로 결정성장시킨다.First, the first cladding layer 2, the first waveguide layer 3, the active layer 4, the second optical waveguide layer 5, and the second cladding layer 6 are sequentially grown on the substrate 1.

제2단계로 제2클래드층(6)을 선택적으로 식각하기 위하여 식각대상부위를 제외한 부분에 SiO2마스크층을 형성시켜, 마스크에 의해 보호된 부위는 에칭되지 않도록 하여 리지형상으로 만들고, 에칭이 완료된 후에는 다시 상기 마스크층을 제거한다.In order to selectively etch the second cladding layer 6 in the second step, a SiO 2 mask layer is formed on a portion excluding the portion to be etched, so that the portion protected by the mask is not etched to make a ridge shape. After completion, the mask layer is removed again.

재3단계로 제2클래드층(6)의 식각된 부분에 전류제한층(7)을 성장시킨다.In a third step, the current limiting layer 7 is grown on the etched portion of the second cladding layer 6.

제4단계로 전류제한층(7)과 리지형상의 상면에 걸쳐 캡층(8)을 성장시킨다.In a fourth step, the cap layer 8 is grown over the current limiting layer 7 and the upper surface of the ridge shape.

이와 같은 단계를 거쳐 제작되는 과정에 있어서, 전류를 공간적으로 제한하기 위한 통전채널을 형성하기 위해 전류제한층(7)을 형성시키는 과정을 보면, 제2클래드층(6)을 식각하여 리지형상을 만들고, 그 위에 전류제한층(7)과 캡층(8)을 성장시키기 때문에 식각에 의한 계면이 불안정하여 과다한 누설전류를 발생시켜 발진효율을 저감시킨다. 또한 리지형상의 식각공정후 다시 결정성장에 의해 제작되기 때문에 대단히 많은 시간을 요하게 된다.In the process of manufacturing through such a step, in the process of forming the current limiting layer 7 to form a conduction channel for limiting the current spatially, the second cladding layer 6 is etched to form a ridge shape. Since the current limiting layer 7 and the cap layer 8 are grown thereon, the interface due to etching is unstable and excessive leakage current is generated to reduce the oscillation efficiency. In addition, since it is manufactured by crystal growth after the ridge-shaped etching process, it takes much time.

따라서 본 발명을 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 전류제한층의 형성이 용이하고, 계면특성이 향상되어 누설전류가 저감되는 레이저 다이오드 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a laser diode and a method of manufacturing the same, which are created to solve the problems described above, which facilitate the formation of a current limiting layer, improve the interfacial properties, and reduce the leakage current.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 레이저 다이오드는,Laser diode of the present invention for achieving the above object,

기판과, 상기 기판의 상면에 마련된 제l클래드층과, 이 제l클래드층 상면에 위치하여 레이저를 발진시키는 활성층과, 상기 활성층의 상면에 형성되어 상기 제l클래드층과 함께 상기 활성층 내부의 캐리어 밀도를 높여주는 제2클래드층과, 상기 제2클래드층에 접하여 전류의 통전경로를 제한하는 전류제한층을 구비하는 레이저 다이오드에 있어서,A carrier, a first cladding layer provided on an upper surface of the substrate, an active layer positioned on an upper surface of the first cladding layer to oscillate a laser, and a carrier formed inside the active layer together with the first cladding layer formed on an upper surface of the active layer; In the laser diode having a second cladding layer for increasing the density and a current limiting layer for contacting the second cladding layer to limit the current passing path of the current,

상기 전류제한층은 상기 제2클래드층의 소정영역에 확산된 Si에 의해 마련된것을 그 특징으로 한다.The current limiting layer is characterized in that provided by Si diffused in a predetermined region of the second cladding layer.

또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 레이저 다이오드의 제조방법은,In addition, the manufacturing method of the laser diode of the present invention for achieving the above object,

기판과, 상기 기판의 상면에 마련된 제l클래드층과, 이 제l클래드층 상면에 위치하여 레이저를 발진시키는 활성층과, 상기 활성층의 상면에 형성되어 상기 제l클래드층과 함께 상기 활성층 내부의 캐리어 밀도를 높여주는 제2클래드층과, 상기 제2클래드층에 접하여 전류의 통전경로를 제한하는 전류제한층을 구비하는 레이저 다이오드의 제조방법에 있어서,A carrier, a first cladding layer provided on an upper surface of the substrate, an active layer positioned on an upper surface of the first cladding layer to oscillate a laser, and a carrier formed inside the active layer together with the first cladding layer formed on an upper surface of the active layer; In the method of manufacturing a laser diode comprising a second cladding layer for increasing the density and a current limiting layer in contact with the second cladding layer to limit the current carrying path of the current,

상기 기판상면에 상기 제1클래드층, 상기 활성층 및 상기 제2클래드층을 순차적으로 성장시키는 제l결정성장단계;A first crystal growth step of sequentially growing the first clad layer, the active layer, and the second clad layer on the substrate;

상기 제2클래드층 상면에 SiO2를 증착시키는 SiO2증착단계;SiO 2 deposition step of depositing SiO 2 on the upper surface of the second clad layer;

상기 SiO2증착단계에서 형성된 SiO2박막의 일부를 제거하여 상기 제2클래드층의 상면의 일부를 노출시키는 SiO2식각단계;An SiO 2 etching step of exposing a part of the top surface of the second clad layer by removing a part of the SiO 2 thin film formed in the SiO 2 deposition step;

상기 SiO2박막의 상면과 상기 노출된 제2클래드층상면에 SiO2의 확산을 방지하는 확산방지막을 증착시키는 확산방지막 증착단계;A diffusion barrier film deposition step of depositing a diffusion barrier layer on the upper surface of the SiO 2 thin film and the exposed second clad layer layer to prevent diffusion of SiO 2 ;

상기 확산방지막 증착단계를 마친 박막구조체를 고온에서 노출시켜 상기 SiO2박막의 Si가 상기 제2클래드층의 일부영역에 확산시켜 전류제한층을 형성시키는 Si확산단계;A Si diffusion step of exposing the thin film structure after the diffusion barrier film deposition step at a high temperature to diffuse Si in the SiO 2 thin film to a partial region of the second clad layer to form a current limiting layer;

상기 Si확산단계 후, 상기 잉여된 SiO2박막 및 확산방지막을 제거하고, 그위에 캡층을 성장시키는 제2결정성장단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.And a second crystal growth step of removing the excess SiO 2 thin film and the diffusion barrier layer and growing a cap layer thereon after the Si diffusion step.

상기 확산방지막은 Si3N4로 조성되는 것이 바람직 하다.The diffusion barrier is preferably composed of Si 3 N 4 .

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제2도는 본 발명에 따른 레이저 다이오드의 단면도가 도시되었다.2 shows a cross-sectional view of a laser diode according to the invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 레이저 다이오드는 종래의 레이저 다이오드와 같이, 기판(11)과, 기판(11)상면에 위치되는 제l클래드층(12)과, 이 제l클래드층(12) 상면에 위치하여 레이저를 발진시키는 활성층(14)과, 상기 활성층(14)의 상면에 형성되며 상기 제l클래드층(12)과 함께 상기 활성층(14) 내부의 캐리어 밀도를 높여주는 재2클래드층(16)과, 상기 제2클래드층(16)의 선택된 부분에 Si가 확산되어 제2클래드층(16)의 조성물과 결합되어 전류의 통전경로를 제한하는 전류제한층(17) 및 상기 전류제한층(17)과 상기 제2클래드층(16)의 일부영역의 상면에 형성된 캡층(18)을 구성층으로 포함한다.As shown, the laser diode of the present invention, like a conventional laser diode, has a substrate 11, a first cladding layer 12 positioned on the top of the substrate 11, and an upper surface of the first cladding layer 12. The second cladding layer is formed on the active layer 14 and the upper layer of the active layer 14 and to increase the carrier density in the active layer 14 together with the first cladding layer 12 ( 16) and a current limiting layer 17 and a current limiting layer 17 in which Si is diffused in selected portions of the second cladding layer 16 to be combined with the composition of the second cladding layer 16 to limit the current carrying path. (17) and the cap layer 18 formed on the upper surface of the partial region of the said 2nd cladding layer 16 are included as a constituent layer.

기판(11)의 저면과 캡층(18)의 상면에는 도시되지 않은 전류를 공급하는 전극층이 각각 구비된다.The bottom surface of the substrate 11 and the top surface of the cap layer 18 are each provided with an electrode layer for supplying a current not shown.

여기서 본 발명의 레이저 다이오드는 활성층(14)위에 형성된 제2클래드층(16)에 Si를 선택적으로 확산시킴으로써, 제2클래드층(16)의 조성물과 Si의 결합에 의해 전류의 흐름을 제한하는 층이 형성되고, 이 전류제한층(17)에 의해 제2클래드층(16)은 Si가 확산되지 않은 영역의 형상이 실질적으로 리지형상으로되어 통전채널을 형성하게 된다.In this case, the laser diode of the present invention selectively diffuses Si into the second cladding layer 16 formed on the active layer 14, thereby restricting the flow of current by the combination of Si and the composition of the second cladding layer 16. By the current limiting layer 17, the second cladding layer 16 becomes substantially ridged in the shape of the region where Si is not diffused, thereby forming a conduction channel.

각 층별 화합물은 활성층(l4)에 유입되는 전자와 정공을 밀폐시키고, 전자와 정공의 결합에 의해 생성된 광이 그 경계면에서 전반사하도록 밴드갭에너지가 제1 및 제2 클래드층보다 활성층(14)이 낮고, 굴절률은 반대로 제1 및 제2 클래드층보다 활성층(14)이 높도록 물질이 선택되어 조성됨으로써, 활성층(14)의 밴드갭에너지에 해당하는 광자 즉, 레이저 광을 효율적으로 출사하게 된다. 또한, 활성층(14)에 대해 양측에서 접하는 층이 서로 p-n접합이 되도록, 각 층의 조성물에 n형 과 p형 도펀트를 첨가한다. 이와 같이 각층의 조성이 연관되어 조성된 레이저다이오드로부터 제2클래드층(16)를 조성하는 물질과 도펀트는 다양하게 적용되고, 다양한 조성을 갖는 제2클래드층(16)에 대해서도 Si의 확산에 의해 전류제한층(17)의 형성이 제한되지 않는다.Compounds for each layer seal the electrons and holes flowing into the active layer l4, and the bandgap energy is greater than that of the first and second clad layers so that light generated by the combination of electrons and holes totally reflects at the interface. This low refractive index is selected by the material selected so that the active layer 14 is higher than the first and second cladding layers, thereby efficiently emitting photons corresponding to the bandgap energy of the active layer 14, that is, laser light. . Further, n-type and p-type dopants are added to the composition of each layer so that the layers in contact with both sides with respect to the active layer 14 are p-n bonded to each other. As described above, various materials and dopants for forming the second cladding layer 16 from the laser diodes formed by the composition of the respective layers are applied in various ways, and the current of the second cladding layer 16 having the various compositions is caused by diffusion of Si. The formation of the limiting layer 17 is not limited.

이와 같은 구조의 레이저 다이오드의 작동은 다음과 같다.The operation of the laser diode of such a structure is as follows.

먼저, 이 레이저 다이오드에 순방향 바이어스를 전극층을 통해 인가하면, 활성층(14)의 전체영역에서 통전채널에 의해 제한된 영역으로 대부분의 캐리어가 주입된다. 따라서 통전채널에 의해 제한된 활성층(14)내의 영역에는 캐리어의 밀도는 대단히 커지게 되고, 대부분의 발광 재결합이 여기서 이루어진다. 그 결과, 활성층(14)내의 캐리어와 광파의 밀도가 증가되고 인가되는 전류의 접속밀도가 매우 높아짐에 따라 임계전류를 낮출 수 있게 되며 고출력의 레이저를 발진시킬 수 있게 된다.First, when forward bias is applied to this laser diode through the electrode layer, most carriers are injected into the region limited by the conduction channel in the entire region of the active layer 14. Therefore, the density of the carrier becomes very large in the region in the active layer 14 limited by the conduction channel, and most of the light emission recombination takes place here. As a result, as the density of the carrier and the light wave in the active layer 14 increases and the connection density of the applied current becomes very high, the threshold current can be lowered and the laser of high power can be oscillated.

상술한 바와 같은 레이저 다이오드의 제조방법을 제3를 통해 설명한다.A method of manufacturing the laser diode as described above will be described with reference to the third.

이를 참조하면 본 발명의 레이저 다이오드의 제조방법은 다음과 같은 단계를 포함하여 이루어진다.Referring to this, the manufacturing method of the laser diode of the present invention comprises the following steps.

제3도의 (가)와 같이, 기판(11)상면에 제l클래드층(12), 활성층(14) 및 제2클래드층(16)을 순차적으로 성장시키는 제l결정성장단계를 거친다.As shown in FIG. 3A, the first cladding layer 12, the active layer 14, and the second cladding layer 16 are sequentially grown on the upper surface of the substrate 11.

제l결정성장단계는 상기 각층의 순차적 성장과정에서 레이저의 발진효율을 향상시키기 위해 삽입되는 보조층을 포함한다. 그 예로서, 도시되지는 않았지만, 제1클래드층(12)과 상기 활성층(14)사이에 삽입되어 광의 도파를 안내하는 제l광도파층과 상기 활성층(14)과 상기 제2클래드층(16)사이에 삽입된 제2광도파층을 더 성장시키는 것을 포함한다.The first crystal growth step includes an auxiliary layer inserted to improve the oscillation efficiency of the laser during the sequential growth of each layer. As an example, although not shown, the first optical waveguide layer and the active layer 14 and the second cladding layer 16 are inserted between the first cladding layer 12 and the active layer 14 to guide the light waveguide. And further growing a second optical waveguide layer interposed therebetween.

SiO2증착단계(제3도의 (나))에서는 상기 제2클래드층(16) 상면에 SiO2박막(20)을 증착시킨다.In the SiO 2 deposition step ( b ) of FIG. 3 , a SiO 2 thin film 20 is deposited on the second clad layer 16.

SiO2식각단계(제3도의 (다))에서는 SiO2증착단계에서 형성된 SiO2박막(20)의 일부를 제거하여 상기 제2클래드층(16)의 상면의 일부를 노출시킨다.In the SiO 2 etching step (FIG. 3C), a part of the SiO 2 thin film 20 formed in the SiO 2 deposition step is removed to expose a part of the upper surface of the second clad layer 16.

확산방지막 증착단계(제3도의 (라))에서는 SiO2박막(20)의 상면과 상기 노출된 제2클래드층(16)상면에 SiO2의 확산을 방지하는 확산방지막(21)으로서 Si3N4을 증착시킨다.In the diffusion barrier film deposition step (d) of FIG. 3 , Si 3 N is used as a diffusion barrier 21 to prevent diffusion of SiO 2 on the upper surface of the SiO 2 thin film 20 and the exposed upper surface of the second cladding layer 16. 4 is deposited.

Si확산단계(제3도의 (라))에서는 먼저 확산방지막 증착단계를 마친 박막구조체를 고온에서 노출시킨다. 이 때, SiO2박막(20)의 Si가 제2클래드층(16)을 형성하는 조성물의 일부영역에 확산되고, 제2클래드층(16)에 Si가 확산된 영역은 전기적특성이 바뀌어 전류를 차단하는 전류제한층(17)이 형성된다. 여기서, Si3N4조성된 확산방지막(21)은 그 고유한 결정특성에 의해 SiO2박막(20)의 Si가 그 확산방지막(21)의 저면으로 확산되는 것을 방지한다. 그 결과, 원하는 폭의 전류제한층(17)이 효과적으로 쉽게 형성된다.In the Si diffusion step (D in FIG. 3), the thin film structure after the diffusion barrier film deposition step is first exposed at a high temperature. At this time, the Si of the SiO 2 thin film 20 is diffused in a partial region of the composition forming the second cladding layer 16, and the region in which Si is diffused in the second cladding layer 16 is changed in electrical properties so that the current is changed. A current limiting layer 17 for blocking is formed. Here, the diffusion barrier 21 having the Si 3 N 4 composition prevents the Si of the SiO 2 thin film 20 from diffusing to the bottom of the diffusion barrier 21 due to its intrinsic crystallinity. As a result, the current limiting layer 17 of the desired width is effectively formed easily.

재2결정성장단계에서는 Si확산단계 후, 상기 잉여된 SiO2박막(20) 및 확산방지막(21)을 제거하고(제3도의 (마)), 그 위에 캡층(18)을 성장시키는 (제3도의 (바))시킨다.In the second crystal growth step, after the Si diffusion step, the excess SiO 2 thin film 20 and the diffusion barrier 21 are removed ((e) of FIG. 3), and the cap layer 18 is grown thereon (third). (Bar)).

캡층(18)형성이후에는 기판(11)의 저면과 캡층(18)의 상부에 금속층을 형성한다.After the cap layer 18 is formed, a metal layer is formed on the bottom surface of the substrate 11 and the top of the cap layer 18.

이와 같은 제조방법에 따라 제조된 레이저 다이오드는 종래의 제조방법과 비교하여 다음과 같은 장점이 있다.The laser diode manufactured according to the above manufacturing method has the following advantages as compared to the conventional manufacturing method.

첫째, 종래에는 부분적인 식각 후, 결정성장시킴으로써, 식각면에서의 계면특성이 불안정하였으나, Si의 확산에 의해 전류제한층(17)이 선택된 영역에 형성됨으로써 계면특성이 향상되어 누설전류가 저감되고,First, although the interface characteristics on the etching surface are unstable by crystal growth after partial etching, the current limiting layer 17 is formed in the selected region by diffusion of Si, thereby improving the interface characteristics and reducing the leakage current. ,

둘째, 종래에는 제2클래드층(16)위에 결정성장에 의해 전류제한층(17)과 캡층(18)을 성장시킴으로서, 제2클래드층(16)에 혼입된 도펀트가 결정성장되는 층으로 일부 유출되어 원하고자 하는 특성을 얻는데 장애가 되었으나, 제2클래드층(16)위에 Si의 확산에 의해 전류제한층(17)이 형성됨으로써, 제2클래드층(16)의 도펀트의 유출이 방지되어 특성이 안정적으로 유지된다.Second, conventionally, the current limiting layer 17 and the cap layer 18 are grown by crystal growth on the second cladding layer 16, so that the dopant mixed in the second cladding layer 16 is partially leaked into the crystal growing layer. However, although it is an obstacle in obtaining desired characteristics, the current limiting layer 17 is formed by diffusion of Si on the second cladding layer 16, so that the dopant of the second cladding layer 16 is prevented from flowing out, thereby making the characteristic stable. Is maintained.

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

제1도는 종래의 레이저 다이오드의 단면도.1 is a cross-sectional view of a conventional laser diode.

제2도는 본 발명에 따른 레이저 다이오드의 단면도.2 is a cross-sectional view of a laser diode according to the present invention.

제3도는 본 발명에 따른 레이저 다이오드의 제조 단계별 단면도.3 is a cross-sectional view of manufacturing a laser diode according to the present invention.

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

1, 11: 기판 2, 12: 제l클래드층1, 11: substrate 2, 12: first cladding layer

3: 제l광도파층 4, 14: 활성층3: first optical waveguide layer 4, 14: active layer

5: 제2광도파층 6, 16: 제2클래드층5: 2nd optical waveguide layer 6, 16: 2nd cladding layer

7, 17: 전류제한층 8, 18: 캡층7, 17: current limiting layer 8, 18: capping layer

20: SiO2박막층 21 : 확산방지막(Si3N4)20: SiO 2 thin film layer 21: diffusion barrier (Si 3 N 4 )

Claims (2)

기판과, 상기 기판의 상면에 마련된 제l클래드층과, 이 제l클래드층 상면에 위치하여 레이저를 발진시키는 활성층과, 상기 활성층의 상면에 형성되어 상기 제1클래드층과 함께 상기 활성층 내부의 캐리어 밀도를 높여주는 제2클래드층과, 상기 제2클래드층에 접하여 전류의 통전경로를 제한하는 전류제한층을 구비하는 레이저 다이오드의 제조방법에 있어서,A carrier, a first cladding layer provided on an upper surface of the substrate, an active layer positioned on an upper surface of the first cladding layer to oscillate a laser, and a carrier formed inside the active layer together with the first cladding layer formed on an upper surface of the active layer; In the method of manufacturing a laser diode comprising a second cladding layer for increasing the density and a current limiting layer in contact with the second cladding layer to limit the current carrying path of the current, 상기 기판상면에 상기 제1클래드층, 상기 활성층 및 상기 제2클래드층을 순차적으로 성장시키는 제1결정성장단계;A first crystal growth step of sequentially growing the first clad layer, the active layer, and the second clad layer on the substrate; 상기 제2클래드층 상면에 SiO2를 증착시키는 SiO2증착단계;SiO 2 deposition step of depositing SiO 2 on the upper surface of the second clad layer; 상기 SiO2증착단계에서 형성된 SiO2박막의 일부를 제거하여 상기 제2클래드층의 상면의 일부를 노출시키는 SiO2식각단계;An SiO 2 etching step of exposing a part of the top surface of the second clad layer by removing a part of the SiO 2 thin film formed in the SiO 2 deposition step; 상기 SiO2박막의 상면과 상기 노출된 제2클래드층상면에 SiO2의 확산을 방지하는 확산방지막을 증착시키는 확산방지막 증착단계;A diffusion barrier film deposition step of depositing a diffusion barrier layer on the upper surface of the SiO 2 thin film and the exposed second clad layer layer to prevent diffusion of SiO 2 ; 상기 확산방지막 증착단계를 마친 박막구조체를 고온에서 노출시켜 상기 SiO2박막의 Si를 상기 제2클래드층의 일부영역에 확산시켜 전류제한층을 형성시키는 Si확산단계;An Si diffusion step of forming a current limiting layer by diffusing Si of the SiO 2 thin film to a partial region of the second cladding layer by exposing the thin film structure after the diffusion barrier film deposition step at a high temperature; 상기 Si확산단계 후, 상기 잉여된 SiO2박막 및 확산방지막을 제거하고, 그위에 캡층을 성장시키는 제2결정성장단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드의 제조방법.And a second crystal growth step of removing the excess SiO 2 thin film and the diffusion barrier after the Si diffusion step, and growing a cap layer thereon. 2. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 확산방지막은 Si3N4로 조성된 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드의 제조방법.The diffusion barrier is a manufacturing method of a laser diode, characterized in that the composition of Si 3 N 4 .
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