KR100428253B1 - 표면 방출형 반도체 레이저 어레이 및 그의 제조방법 - Google Patents

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    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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Abstract

표면 방출형 반도체 레이저 어레이 및 그의 제조방법이 게시된다. 본 발명에 따른 반도체 레이저 어레이는 레이저광을 생성/방출하는 다수의 반도체 레이저 소자 그룹; 및 전류를 다수의 반도체 레이저 소자 그룹으로 인가하는 다수의 전류유도수단을 구비한다. 반도체 레이저 소자 그룹 각각은 레이저광을 생성/방출하기 위한 복수의 반도체 레이저 소자를 포함한다. 전류유도수단 각각은 각 반도체 레이저 소자 그룹에 포함된 복수의 반도체 레이저 소자 중 선택되는 적어도 어느 하나에 연결되어, 전류를 선택되는 반도체 레이저 소자로 인가한다. 전술한 반도체 레이저 어레이의 제조방법은 레이저광을 생성/방출하는 복수의 반도체 레이저 소자를 각각 구비하는 다수의 반도체 레이저 소자 그룹을 형성하는 단계; 각 반도체 레이저 소자의 정상 여부를 테스트하는 단계; 및 각각의 반도체 레이저 소자 그룹에서, 정상으로 판단되는 반도체 레이저 소자에 전류공급용 와이어를 연결하는 단계를 포함한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 표면 방출형 반도체 레이저 어레이 및 그의 제조방법에 의하면, 반도체 레이저 어레이의 생산 수율을 현저하게 향상시킬 수 있으며, 기존의 어레이에 비하여 월등하게 높은 광출력을 발생시킬 수 있다.

Description

표면 방출형 반도체 레이저 어레이 및 그의 제조방법{SURFACE EMITTING SEMICONDUCTOR LASER ARRAY AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 전자 장치에 관한 것으로서, 특히 표면 방출형 반도체 레이저 어레이 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 표면 방출형 반도체 레이저 소자는 가격이 저렴하고, 광섬유 연결시에 광손실이 적으며, 하나의 기판 상에 다수개의 소자를 1차원 또는 2차원 어레이로 집적하여 구성할 수 있다. 이러한 장점으로 인해, 표면 방출형 반도체 레이저 어레이는 광통신 분야, 전자 계산기, 음향 영상기기, 레이저 프린터, 레이저 스캐너 및 의료장비 등 광응용 분야에서 널리 응용될 수 있으며, 그 사용이 급격히 증가하는 추세에 있다.
그러면, 첨부한 도1을 참조하여 종래 기술의 표면 방출형 반도체 레이저 어레이에 대하여 간략히 설명한다.
도1은 종래 기술의 표면 방출형 반도체 레이저 어레이를 나타내는 평면도로서, 1 ×4의 행렬 구조를 가지는 1차원 어레이를 일례로 나타낸다. 도1에 도시된종래 기술의 표면 방출형 반도체 레이저 어레이는 레이저광을 생성하여 방출하는 4개의 반도체 레이저 소자(10)와, 상기 각 반도체 레이저 소자(10)의 상부 전극층(12)에 연결된 와이어(20)를 포함한다. 상기 와이어(20)는 공지된 와이어 본딩 공정에 의해 상부 전극층(12)에 연결되어, 외부의 전류 공급 장치(도시하지 않음)로부터 공급되는 전류를 상부 전극층(12)으로 인가한다.
이러한 경우, 표면 방출형 반도체 레이저 어레이의 각 소자(10)는 레이저광을 생성하고, 윈도우(14)를 통해 상기 생성되는 레이저광을 방출한다.
이와 같은 종래 기술의 표면 방출형 반도체 레이저 어레이에서는, 소자들(10) 중 어느 하나라도 다른 소자들과 상이한, 즉 불균일한 특성을 가지거나 불량인 경우, 반도체 레이저 어레이로서의 기능을 수행하는 것이 불가능하므로, 레이저광을 생성/방출하는 모든 소자들(10)이 균일한 특성을 가진다.
그러나, 전술한 바와 같은 종래 기술의 표면 방출형 반도체 레이저 어레이는, 제조 공정 도중에 발생하는 불순물, 먼지 등으로 인하여 다른 소자들과 상이한 특성을 가지는 소자가 빈번하게 발생되므로, 생산 수율이 낮으며, 이러한 문제점은 하나의 어레이에 포함되는 소자의 개수가 증가할수록 심화된다.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 효과적으로 해결할 수 있는 표면 방출형 반도체 레이저 어레이 및 그의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여, 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도1은 종래 기술의 표면 방출형 반도체 레이저 어레이를 나타내는 평면도이다.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 표면 방출형 반도체 레이저 어레이를 나타내는 평면도이다.
도3은 도2의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도이다.
도4a 내지 도4e는 본 발명에 따른 표면 방출형 반도체 레이저 어레이의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표면 방출형 반도체 레이저 어레이를 나타내는 평면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 반도체 레이저 소자 그룹 100: 반도체 레이저 소자
110: 기판 120: n형 브래그 거울층
130: 방출 포스트 140: 폴리이미드층
150: 절연성 이온 주입층 160: 상부 전극층
170: 하부 전극층
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 표면 방출형 반도체 레이저 어레이에 관한 것이다. 본 발명의 반도체 레이저 어레이는 외부로부터 공급되는 전류를 인가받아 레이저광을 생성/방출하는 다수의 반도체 레이저 소자 그룹; 및 상기 외부로부터 공급되는 전류를 상기 다수의 반도체 레이저 소자 그룹으로 인가하는 다수의 전류유도수단을 구비한다. 상기 각각의 반도체 레이저 소자 그룹은 외부로부터 공급되는 전류를 인가받아 레이저광을 생성/방출하기 위한 복수의 반도체 레이저 소자를 포함한다. 그리고, 상기 각각의 전류유도수단은 각 반도체 레이저 소자 그룹에 포함된 복수의 반도체 레이저 소자 중 선택되는 적어도 어느 하나에 연결되어, 상기 외부로부터 공급되는 전류를 상기 선택되는 반도체 레이저 소자로 인가한다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 일면은 표면 방출형 반도체 레이저에 관한 것이다. 본 발명에 따른 반도체 레이저는 기판; 기판 상에 적층되어 형성되는 하부 거울층; 상기 하부 거울층 상에 형성되며 전자와 정공의 재결합으로 광을 생성하는 활성층과, 상기 각각의 활성층 상에 형성되는 상부 거울층과, 외부로부터 공급되는 전류를 상기 활성층의 중앙부로 집중시키는 저항부를 각각 구비하여, 레이저광을 생성/방출하는 복수의 방출 포스트; 방출 포스트 상의 윈도우를 제외한 나머지 영역에 형성되는 적어도 하나 이상의 상부 전극층; 및 기판의 하면에 형성되는 적어도 하나 이상의 하부 전극층을 포함한다. 여기서, 상기상부 전극층 및 상기 하부 전극층 중 어느 하나의 층은 각 방출 포스트에 개별적으로 형성되고, 나머지 하나의 층은 상기 복수의 방출 포스트에 공통되게 형성된다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일면은 표면 방출형 반도체 레이저 어레이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 표면 방출형 반도체 레이저 어레이의 제조방법은, 기판 상에 외부로부터 공급되는 전류를 인가받아 레이저광을 생성/방출하기 위한 복수의 반도체 레이저 소자를 각각 구비하는 다수의 반도체 레이저 소자 그룹을 형성하는 단계; 상기 복수의 반도체 레이저 소자에 상기 전류를 공급하여, 상기 각 반도체 레이저 소자의 정상 여부를 테스트하는 단계; 및 상기 테스트 결과, 상기 각각의 반도체 레이저 소자 그룹에서, 상기 정상으로 판단되는 적어도 하나의 반도체 레이저 소자에 전류공급용 와이어를 연결하는 단계를 포함한다.
전술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명하게 인식될 것이다. 그러면, 첨부한 도2 내지 도5를 참조하여 본 발명에 따른 표면 방출형 반도체 레이저 어레이 및 그의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 표면 방출형 반도체 레이저 어레이를 나타내는 평면도로서, 1 ×4의 행렬 구조를 가지는 표면 방출형 반도체 레이저 어레이를 나타내는 도면이다. 도2를 참조하면, 본 발명에 따른 표면 방출형 반도체 레이저 어레이는 다수(도시예에서는 4개)의 반도체 레이저 소자 그룹(1)과, 상기 각 소자 그룹(1)에 적어도 하나 이상 연결되는 다수의 와이어(2)를 포함한다.
상기 각각의 소자 그룹(1)은 와이어(2)를 통해 외부의 전류(또는 전압) 공급 장치(도시하지 않음)로부터 공급되는 전류(또는 전압)를 인가받아 레이저광을 생성/방출하는 복수의 반도체 레이저 소자(이하, "개별 소자"라 함)(100)를 구비한다. 본 실시예에서는, 상기 각 소자 그룹(1)이 2 ×2의 행렬 구조로 배열되는 4개의 개별 소자(100)를 가지며, 상기 각 소자 그룹(1)내에서 인접한 개별 소자들(100)간의 간격은 10㎛ ∼ 100㎛이다.
상기 개별 소자(100)는, 도3을 참조하면, n형 기판(110), n형 브래그 거울층(120), 방출 포스트(130), 폴리이미드층(140), 절연성 이온 주입층(150), p형 전극(이하, "상부 전극층"이라 함)(160) 및 n형 전극(이하, "하부 전극층"이라 함)(170)을 구비한다.
상기 기판(110)은 InP, GaAs, GaN, GaP, AlN, 사파이어(Sapphire) 등으로 형성될 수 있다.
상기 n형 브래그 거울층(이하, "하부 거울층"이라 함)(120)은 모든 소자 그룹(1)의 개별 소자들(100)에 걸쳐 공통되게 형성된다. 이와 같은 하부 거울층(120)은 기판(110)의 상면에 굴절률이 다른 n형 AlxGa1-xAs층과 n형 AlyGa1-yAs층을 소정두께(예를 들면, 발진파장/4)로 20∼40주기 정도 교번적으로 적층하여 형성된 다층 반사막 거울층이다.
상기 방출 포스트(130)는, 와이어(2)를 통해 상부 전극층(160)에 전류(또는 전압)가 공급되는 경우, 레이저광을 생성/방출한다. 이와 같은 방출 포스트(130)는 하부 거울층(120) 상에 순차적으로 적층되는 n형 클래드층(131), 활성층(132), p형 클래드층(133), p형 예비 산화층(134), p형 브래그 거울층(이하, "상부 거울층"이라 함)(135) 및 p형 접촉(Contact)층(136)을 가진다. 상기 활성층(132)은 AlGaAs장벽(Barrier)층과 소정 개수의 GaAs우물(Well)층으로 형성된다. 상기 p형 클래드층(133)은 AlGaAs계 물질로 형성된다. 상기 p형 예비 산화층(134)은 비교적 높은 Al조성을 가지는 AlAs 또는 p형 AlzGa1-zAs( 0.90〈 z〈1.00 )를 소정 두께로 적층하여 형성된다. 바람직하기로는, 상기 p형 예비 산화층(134)이 300A(Angstrom)의 두께를 가진다. 이와 같은 p형 예비 산화층(134)의 가장자리는 측면 산화 공정에 의해 소정깊이만큼 산화되어, 전류를 활성층(132)의 중앙부로 집중시키기 위한 절연 산화막층(즉, 저항부)(137)을 형성한다. 이러한 측면 산화 공정의 안정성, 정확도 등에 의해, 반도체 레이저 어레이 내에서의 산화율의 균일성이 결정된다. 상기 상부 거울층(135)은 굴절률이 다른 p형 AlxGa1-xAs층과 p형 AlyGa1-yAs층을 소정두께(예를 들면, 발진파장/4)로 20∼40주기 정도 교번적으로 적층하여 형성된 다층 반사막 거울층이다. 상기 p형 접촉층(136)은 고농도의 p형 도핑 원소를 가진다.
상기 폴리이미드층(140)은 방출 포스트(130)의 외주면을 감싸도록 형성된다.
상기 절연성 이온 주입층(150)은 H+이온을 주입하여 격자를 파괴시킨 절연층으로서, 방출 포스트(130)의 n형 클래드층(131), 활성층(132), p형 클래드층(133) 및 p형 예비 산화층(134)에 대응하는 폴리이미드층(140)의 주변 영역에 형성된다.
상기 상부 전극층(160)은 방출 포스트의 윈도우(138)와 인접한 개별 소자들(100)간의 이격부(4)를 제외한 p형 접촉층(136)의 상면 및 폴리이미드층(140)의 상면 전체에 걸쳐 AuZn계열의 물질로 형성된다. 이와 같은 상부 전극층(160)은 인접한 개별 소자들(100)을 전기적으로 분리시키며, 금(Gold) 또는 알루미늄 등의 전도체로 형성된 볼(3)을 매개로하여 와이어(2)를 연결할 수 있도록 충분한 면적을 확보한다. 바람직하게는, 상기 상부 전극층(160)이 한 변의 길이가 80㎛이상인 사각형 또는 직경이 80㎛이상인 원형으로 형성된다.
상기 윈도우(138)는 각각의 개별 소자(100)마다 하나씩 형성되며, 서로 다른 소자 그룹(1)내에서 동일한 상대 위치를 가지는 개별 소자들(100)에 형성된 윈도우들(138)은 동일한 상대 위치를 가진다. 도2를 참조하여 구체적으로 설명하면, 각 소자 그룹(1)내에서 (1,1) 및 (2,1)의 위치값을 가지는 개별 소자들(100)의 윈도우들(138)은 상부 전극층(160)의 우측 하단부에 형성되고, 각 소자 그룹(1)내에서 (1,2) 및 (2,2)의 위치값을 가지는 개별 소자들(100)의 윈도우들(138)은 상부 전극층(160)의 좌측 하단부에 형성된다. 이러한 경우, 각각의 소자 그룹(1)내에 형성된 윈도우들(138)은 소자 그룹(1)의 중앙에 집중된다. 그리고, 동일한 상대 위치를 가지는 개별 소자들(100)에 형성된 윈도우들(138) 중 인접한 2개의 윈도우간의 간격은 50㎛ ∼ 500㎛를 유지하며, 5㎛ ∼ 20㎛의 직경을 가지는 원형, 사각형 등으로 형성될 수 있다.
상기 하부 전극층(170)은 기판(110)의 하면에 n형 AuGe과 Ni 및 Au의 물질을 적층하여 형성된다. 본 실시예에서, 상기 하부 전극층(170)은 모든 개별소자들(100)에 걸쳐 공통되게 형성된다.
상기와 같은 개별 소자(100)로 와이어(2)를 통해 전류가 공급되는 경우, 상기 공급되는 전류는 상부 전극층(160)으로부터 방출 포스트(130)를 거쳐 하부 전극층(170)으로 흐른다. 이때, 상기 방출 포스트의 활성층(132)에서는 하부 거울층(120)과 상부 거울층(135)으로부터 공급되는 전자(Electrons)와 정공(Holes)의 결합으로 광이 발생하게 된다. 이러한 경우, 상기 발생되는 광은 모든 입체각으로 발산되지만, 브래그 파장을 만족하는 광만이 보강 간섭을 거쳐 활성층(132)에서 상태 밀도 반전에 의한 유도 여기 방출광으로 만들어지며, 결국, 레이저 발진이 발생되는 경우, 윈도우(138)를 통해 외부로 레이저광으로서 상측으로 방출된다.
이에 따라, 본 발명에 따른 반도체 레이저 어레이에 의하면, 소자 그룹들(1)내에서 동일한 상대 위치를 가지는 개별 소자들(100)로 이루어진 개별 어레이를 최소 1개에서부터 다수개까지(즉, 소자 그룹(1)에 포함된 개별 소자들(100)의 개수 만큼) 만들 수 있다. 이는, 반도체 레이저 어레이 제조 공정 도중에 발생할 수 있는 불순물, 먼지로 인해 다른 개별 소자들과 불균일한 특성을 가지거나 불량인 개별 소자가 발생할 경우에 대비하여, 반도체 레이저 어레이를 구성하는 반도체 레이저 소자 그룹(1)에 2개 이상의 중복성(Redundancy)을 부여함으로써, 반도체 레이저 어레이의 수율을 향상시키기 위함이다. 다시 말해, 본 실시예의 반도체 레이저 어레이에 포함된 개별 소자들(100) 중 소자 그룹(1)내에서 (1,1)의 상대 위치를 가지는 4개의 개별 소자들(100)이 균일한 특성을 가지는 경우, 상기 균일한 특성을 가지는 개별 소자들(100)에 와이어 본딩 공정으로 와이어(2)를 연결하므로써, 1개의개별 어레이를 형성할 수 있다. 이와 같은 각각의 개별 어레이는 기존의 1 ×4의 행렬 구조를 가지는 어레이와 같은 광출력을 발생시킬 수 있다. 이러한 경우, 상기 개별 어레이를 형성하는 4개의 개별 소자들(100)을 제외한 나머지 개별 소자들(100) 모두가 불균일한 특성을 가지거나 불량일지라도, 본 발명의 반도체 레이저 어레이는 기존의 1 ×4의 행렬 구조를 가지는 어레이와 같이 사용할 수 있으므로, 반도체 레이저 어레이의 생산 수율을 향상시킬 수 있는 것이다. 또한, 본 실시예의 반도체 레이저 어레이에 포함된 개별 소자들(100)이 모두 균일한 특성을 가지는 경우에는 모든 개별 소자들(100)에 와이어 본딩 공정을 수행하여 4개의 개별 어레이를 형성할 수도 있다. 이러한 경우에는, 기존의 1 ×4의 행렬 구조를 가지는 어레이의 4배의 광출력을 발생시킬 수 있다.
도4a 내지 도4e는 본 발명에 따른 표면 방출형 반도체 레이저 어레이의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다. 본 발명에 따른 제조방법은 n형 기판(110)의 상면에 에피텍시얼(Epitaxial) 성장법으로 도4a에 도시된 바와 같은 반도체 퇴적층을 형성한다. 여기서, 상기 반도체 퇴적층은 굴절률이 다른 n형 AlxGa1-xAs층과 n형 AlyGa1-yAs층을 20∼40주기 정도 교번적으로 적층한 n형 하부 거울층(120), n형 클래드층(131), AlGaAs장벽(Barrier)층과 GaAs우물(Well)층으로 형성된 활성층(132), AlGaAs계 물질로 형성된 p형 클래드층(133), AlAs 또는 p형 AlzGa1-zAs로 형성된 예비 산화층(134), AlxGa1-xAs층과 p형 AlyGa1-yAs층을 20∼40주기 교번적으로 적층한 p형 상부 거울층(135) 및 p형 도핑 원소를 가지는 p형 접촉층(136)을 나타낸다.
그런 다음, 상기 p형 접촉층(136) 상에, 공지된 포토리소그래피 공정을 이용하여 소정 패턴의 마스크를 패터닝하고, 건식 식각 공정을 통하여 하부 거울층(120)이 노출될 때까지 식각하여 소정 개수(도시예에서는 4개)의 트렌치(5)를 형성한다(도4b참조). 본 실시예에서, 상기 식각 공정은 BCl310sccm, Cl22sccm, Ar 5sccm을 혼합한 가스 분위기에 300W의 마이크로파 전력, -100V정도의 직류 바이어스 전압을 인가한 상태의 플라즈마 분위기에서 3분 정도 수행된다.
이어서, 상기 방출 포스트(130)가 될 부분의 노출된 예비 산화층(134)을 측면으로부터 소정깊이까지 산화시켜, 전류를 활성층(132)의 중앙부로 집중시키기 위한 저항부(137)를 생성한다(도4c참조). 여기서, 상기 측면 산화 공정은 예비 산화층(134)의 Al조성에 따라 공정조건이 변화될 수 있으나, 예비 산화층(134)의 Al 조성이 0.98인 경우를 예로 들어 설명하면, 순수한 수증기(H2O) 분위기에서 2분 정도 산화 공정을 수행하면, 예비 산화층(134)의 측면으로부터 10㎛정도의 깊이로 산화가 진행되어 저항부(137)가 형성된다.
그리고, 상기 방출 포스트(130)의 n형 클래드층(131), 활성층(132), p형 클래드층(133) 및 예비 산화층(134)에 대응되는 트렌치(5)의 외측 주변 영역에는 H+이온을 주입하여 절연성 이온 주입층(150)을 형성한다(도4d 참조).
그리고 나서, 상기 반도체 퇴적층의 상면에 폴리이미드를 도포하여 트렌치(5)를 충전하므로써, 폴리이미드층(140)을 형성한 다음, 공지된 포토리소그래피 공정으로 패터닝하여 p형 접촉층(136) 상면의 폴리이미드를 제거하고, 약 400℃에서 15분 정도 경화시킨다(도4e참조).
그런 다음, 상기 윈도우(138) 및 이격부(4)를 제외한 나머지 부분에 전도성을 가진 합금 등을 증착하여 각 개별 소자(100)마다 상부 전극층(160)을 형성하고, 상기 기판(110)의 하면 전체에 전도성을 가진 합금 등을 증착하여 모든 개별 소자(100)에 공통되는 하부 전극층(170)을 형성한다.
이어, 전술한 공정에 의해 생성된 개별 소자들(100)의 특성을 테스트하고, 상기 테스트 결과, 소자 그룹(1)내에서 동일한 상대 위치(예를 들어, (1,1)의 위치값)를 가지는 4개의 개별 소자들(100)이 균일한 특성을 가지는 경우, 상기 균일한 특성을 가지는 개별 소자들(100)을 선택하여 와이어 본딩 공정을 수행한다. 이러한 경우, 다른 개별 소자들(100)이 불균일한 특성을 가지더라도, 본 발명의 어레이 내에는 1개의 개별 어레이가 형성되므로, 반도체 레이저 어레이의 생산 수율을 향상시킬 수 있다. 이와 같은 각각의 개별 어레이는 기존의 1 ×4의 행렬 구조를 가지는 어레이와 실질적으로 동일한 광출력을 발생시킨다. 이러한 방법으로, 본 실시예에서는, 최대 4개의 개별 어레이를 형성할 수 있다.
한편, 전술한 실시예에서는 각 소자 그룹(1)내의 윈도우들(138)이 중앙 부분에 집중되어 있는 것으로 도시되고 설명되었으나, 이에 국한되는 것은 아니고, 각각의 개별 어레이내에서 실질적으로 동일한 간격을 유지할 수 있다면, 상기 윈도우들(138)의 위치는 다양하게 변경될 수 있다.
도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표면 방출형 반도체 레이저 어레이를 나타내는 평면도로서, 설명의 편의를 위해, 전술한 실시예와 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호가 첨부된다. 도5를 참조하면, 본 실시예에 따른 표면 방출형 반도체 레이저 어레이는 2 ×2의 행렬 구조로 배열된 4개의 개별 소자들(100)을 각각 가지며 1 ×4의 행렬 구조로 배열된 4개의 소자 그룹(1)을 포함한다. 여기서, 상기 각 개별 소자(100)의 윈도우(138)는 상부 전극층(160)의 좌측 하단부에 형성되며, 임의의 개별 어레이를 선택할 경우, 상기 개별 어레이의 각 윈도우들(138)은 실질적으로 동일한 간격을 유지한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 예를 들어, 전술한 실시예에서는 하부 전극층(170)이 모든 개별 소자들(100)에 공통적으로 형성되는 것으로 도시되고 설명되었으나, 본 발명의 다른 실시예에서는 하부 전극층(170)이 각 개별 소자(100) 별로 구분되어지고, 상부 전극층(160)이 모든 개별 소자들(100)에 공통되게 형성될 수 있다. 또한, 전술한 실시예에서는 소자 그룹들(1)이 1 ×4의 행렬 구조로 어레이된 것으로 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 또 다른 실시예에서는 소자 그룹들(1)이 1 ×8, 1 ×16, 1 ×32 행렬 구조의 1차원 어레이는 물론, n ×n(n은 자연수)의 2차원 어레이로 집적될 수도 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
전술한 바와 같은 본 발명의 표면 방출형 반도체 레이저 어레이 및 그의 제조방법에 의하면, 다수의 소자 그룹(1)이 복수의 개별 소자(100)를 구비하므로, 임의의 개별 소자가 다른 개별 소자와 불균일한 특성을 가지거나 불량일지라도, 소자 그룹(1)내의 다른 개별 소자들을 이용하여 적어도 하나 이상의 개별 어레이를 형성할 수 있다.
그러므로, 본 발명에 의하면, 표면 방출형 반도체 레이저 어레이의 생산 수율을 현저하게 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 하나의 어레이내에 기존의 어레이와 동일한 광출력을 발생시킬 수 있는 개별 어레이를 복수개 형성할 수 있으므로, 기존의 어레이에 비하여 월등하게 높은 광출력을 발생시킬 수 있다.

Claims (6)

  1. 표면 방출형 반도체 레이저 어레이에 있어서,
    외부로부터 공급되는 전류를 인가받아 레이저광을 생성/방출하는 다수의 반도체 레이저 소자 그룹; 및
    상기 외부로부터 공급되는 전류를 상기 다수의 반도체 레이저 소자 그룹으로 인가하는 다수의 전류유도수단을 구비하며,
    상기 각각의 반도체 레이저 소자 그룹은 상기 외부로부터 공급되는 전류를 인가받아 레이저광을 생성/방출하기 위한 복수의 반도체 레이저 소자를 포함하고,
    상기 각각의 전류유도수단은 상기 각 반도체 레이저 소자 그룹에 포함된 복수의 반도체 레이저 소자 중 선택되는 적어도 어느 하나에 연결되어, 상기 외부로부터 공급되는 전류를 상기 선택되는 반도체 레이저 소자로 인가하는
    것을 특징으로 하는 표면 방출형 반도체 레이저 어레이.
  2. 제1항에 있어서, 상기 각각의 반도체 레이저 소자는
    기판;
    상기 기판 상에 적층되어 형성되는 하부 거울층;
    상기 하부 거울층 상에 형성되며 전자와 정공의 재결합으로 광을 생성하는 활성층과, 상기 각각의 활성층 상에 형성되는 상부 거울층과, 상기 외부로부터 공급되는 전류를 상기 활성층의 중앙부로 집중시키는 저항부를 구비하여, 상기 레이저광을 생성/방출하는 방출 포스트;
    상기 방출 포스트 상의 윈도우를 제외한 나머지 영역에 형성되는 상부 전극층; 및
    상기 기판의 하면에 형성되는 하부 전극층
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 방출형 반도체 레이저 어레이.
  3. 제2항에 있어서, 상기 하부 전극층이
    상기 복수의 반도체 레이저 소자에 공통으로 형성되는 것을 특징으로 하는 표면 방출형 반도체 레이저 어레이.
  4. 제2항에 있어서, 상기 상부 전극층이
    상기 복수의 반도체 레이저 소자에 공통으로 형성되는 것을 특징으로 하는 표면 방출형 반도체 레이저 어레이.
  5. 삭제
  6. 표면 방출형 반도체 레이저 어레이의 제조방법에 있어서,
    기판 상에, 외부로부터 공급되는 전류를 인가받아 레이저광을 생성/방출하기 위한 복수의 반도체 레이저 소자를 각각 구비하는 다수의 반도체 레이저 소자 그룹을 형성하는 단계;
    상기 복수의 반도체 레이저 소자에 상기 전류를 공급하여, 상기 각 반도체 레이저 소자의 정상 여부를 테스트하는 단계; 및
    상기 테스트 결과, 상기 각각의 반도체 레이저 소자 그룹에서, 상기 정상으로 판단되는 적어도 하나의 반도체 레이저 소자에 전류공급용 와이어를 연결하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 방출형 반도체 레이저 어레이 제조방법.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63102386A (ja) * 1986-10-20 1988-05-07 Sanyo Electric Co Ltd 半導体レ−ザアレイ
KR880009424A (ko) * 1987-01-17 1988-09-15 강진구 레이저 다이오우드 어레이 제조방법
JPH05243552A (ja) * 1992-03-02 1993-09-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光電子集積回路
US5258990A (en) * 1991-11-07 1993-11-02 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The United States Department Of Energy Visible light surface emitting semiconductor laser
JP2000294872A (ja) * 1999-04-01 2000-10-20 Fuji Xerox Co Ltd 面発光レーザ及び面発光レーザアレイ
JP2001168460A (ja) * 1999-12-06 2001-06-22 Canon Inc 面発光レーザ装置及びその駆動方法
JP2001189525A (ja) * 1999-12-28 2001-07-10 Seiko Epson Corp 面発光型半導体レーザおよび面発光型半導体レーザアレイ

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63102386A (ja) * 1986-10-20 1988-05-07 Sanyo Electric Co Ltd 半導体レ−ザアレイ
KR880009424A (ko) * 1987-01-17 1988-09-15 강진구 레이저 다이오우드 어레이 제조방법
US5258990A (en) * 1991-11-07 1993-11-02 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The United States Department Of Energy Visible light surface emitting semiconductor laser
JPH05243552A (ja) * 1992-03-02 1993-09-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光電子集積回路
JP2000294872A (ja) * 1999-04-01 2000-10-20 Fuji Xerox Co Ltd 面発光レーザ及び面発光レーザアレイ
JP2001168460A (ja) * 1999-12-06 2001-06-22 Canon Inc 面発光レーザ装置及びその駆動方法
JP2001189525A (ja) * 1999-12-28 2001-07-10 Seiko Epson Corp 面発光型半導体レーザおよび面発光型半導体レーザアレイ

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