KR100495186B1 - 측면통합식광검출기를구비한수직캐비티면방출레이저장치 - Google Patents

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Abstract

제 1 및 제 2 미러 스택과 활성 영역(active region)을 구비한 수직 캐비티면 방출 레이저(VCSEL : vertical cavity surface emitting laser) 장치는 에피택셜층의 성장 기술들을 사용함으로써 형성된다. 측면 광검출기는 에피택셜 성장층들에서 통합적으로 형성되어, 측면 통합식 광검출기를 갖는 수직 캐비티면 방출 레이저 장치를 제공한다. 수직 캐비티면 방출 레이저와 광검출기 사이의 에피택셜 성장층들 내에 분리 영역이 형성되어, 수직 캐비티면 방출 레이저와 측면 광검출기를 분리시킨다. 통합된 수직 캐비티면 방출 레이저 및 측면 광검출기는 반사된 레이저 방출을 모니터링할 수 있고, 따라서 수직 캐비티면 방출 레이저의 레이저 전력 출력은 피드백을 사용하여 특정 레이저 전력의 출력 레벨을 유지함으로써, 자동으로 전력을 제어할 수 있다.

Description

측면 통합식 광검출기를 구비한 수직 캐비티면 방출 레이저 장치
본 발명은 수직 캐비티면 방출 레이저 장치들에 관한 것이며, 특히 본 발명은 수직 캐비티면 방출 레이저 장치들의 동작을 모니터링하고 제어하는 방법에 관한 것이다.
수직 캐비티면 방출 레이저들(VCSELs) 및 에지 방출 레이저들과 같은 반도체 레이저들은 널리 공지된 기술이며, 다양한 구성들로 형성된다. 실제로, 모든 구성의 수직 캐비티면 방출 레이저들의 기본은 2개의 미러 스택들(mirror stacks) 사이에 끼워진 활성 영역이다. 레이저는 2개의 미러 스택들과 활성 영역을 통하는 구동 전류에 의해 작동된다. 이것은 일반적으로 제 1 전극을 레이저의 한 단부의 미러 스택 양단에 배치하고, 제 2 전극을 레이저의 다른 단부의 다른 미러 스택 양단에 배치함으로써 성취된다. 상기 전극들 중 한 전극은 일반적으로, 광의 방출을 위해 전극을 통하는 중앙 개방부를 규정한다.
수직 캐비티면 방출 레이저들과 같은 발광 장치의 자동 전력 제어(APC)는 상기 발광 장치가 일정하고 일관된 출력을 유지하도록 허용한다. 일반적으로, 에지 방출 레이저 장치들(edge emitting laser devices)의 자동 전력 제어는 에지 방출 장치들이 두 단부들에서 광을 방출하기 때문에 용이하게 달성할 수 있다. 따라서, 발광 단부들 중 한 단부가 전력 출력을 측정하도록 사용될 수 있게 함으로써, 전력 출력을 조절하며, 상기 측정된 전력 출력은 에지 방출 장치의 전력 입력을 차후에 조절하도록 사용된다.
그러나, 수직 캐비티면 방출 레이저의 자동 전력 제어는 수직 캐비티면 방출 레이저가 일반적으로 단면으로부터만 광을 방출하므로 어려운 작업이며, 따라서 출력을 측정하고 그 측정된 출력으로부터 차후에 조절하는 것을 어렵게 하는 작업이다. 종래에는, 이 작업을 달성하기 위해, 포토다이오드들, 미러들, 분광기들(beam splitters) 등과 같은 여러 광학 장치들이 수직 캐비티면 방출 레이저로부터의 광방출 경로에 수동으로 배치된다. 광학 장치들이 수동으로 배치되기 때문에, 높은 제조 비용, 반복성 결여 및 불량한 품질 제어 등과 같은 여러 문제점들 또는 단점들이 유발되고, 따라서 대량 생산을 방해한다.
수직 캐비티면 방출 레이저들(VCSELs)의 종래의 자동 전력 제어는 여러 단점들과 문제점들을 가지므로, 대량 생산 응용들에서 제조할 수 없음을 쉽게 알 수 있다. 따라서, 통합된 수직 캐비티면 방출 레이저 및 광검출기, 및 제조 공정을 단순화하고 비용을 절감하며 신뢰성을 향상시키는 수직 캐비티면 방출 레이저 장치의 제조 방법이 매우 유리하다.
그러므로, 종래 기술 본래의 상기 및 다른 결점을 개선하는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명의 목적은 통합된 수직 캐비티면 방출 레이저 및 광검출기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 수직 캐비티면 방출 레이저와 광검출기를 제공하는 것이며, 특히 수직 캐비티면 방출 레이저의 에피택셜 성장층들에서 측면으로 형성되는 포토다이오드를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 제조 동안 수직 캐비티면 방출 레이저와 포토다이오드의 정렬 문제들을 해결하는 통합된 수직 캐비티면 방출 레이저 및 포토다이오드를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 대량 생산하고 보다 저렴하게 조립 및 제조하기에 실제로 더욱 간단한 통합된 수직 캐비티면 방출 레이저 및 포토다이오드를 제공하는 것이다.
본 발명에서 상기 및 다른 문제들은 충분히 해소되며, 상기 목적 및 다른 목적들은 수직 캐비티면 방출 레이저(VCSEL)와 같은 반도체 레이저와, 반도체 레이저의 전력 출력을 모니터링하는 포토다이오드와 같은 측면 통합식 광검출기로 실현된다. 측면 통합식 광검출기는 수직 캐비티면 방출 레이저를 형성하는 복수층들이 에피택셜 성장시 및 그 동안 제조된다. 수직 캐비티면 방출 레이저의 출력을 모니터링을 사용하는 것은 피드백을 사용하여 수직 캐비티면 방출 레이저를 일정하게 유지하도록 허용한다.
더욱이, 본 발명에서 상기 및 다른 문제들은 충분히 해소되며, 상기 목적 및 다른 목적들은 수직 캐비티면 방출 레이저와 동일한 에피택셜 성장층들을 사용하여 측면으로 위치된 광검출기를 제조 및 규정하기 위해, 수직 캐비티면 방출 레이저를 에피택셜로 제조하는 단계들을 포함하고, 양자 주입부 및/또는 분리 트렌치(isolation trench)와 같은 규정 분리 장치를 이용하여 측면 통합식 광검출기 및 수직 캐비티면 방출 레이저와 같은 반도체 레이저를 형성하는 방법으로 실현된다.
도면들을 참조하면, 먼저, 일반적으로 참조 번호(10)로 표시된 수직 캐비티면 방출 레이저(VCSEL)를 도시한 도 1을 주목한다. 수직 캐비티면 방출 레이저(10)는 제 1 미러 스택(11)과, 제 1 클래딩층(first cladding layer;13)을 갖는 활성 영역(12)과, (하나 이상의 양자 웰들(quantum wells)과 같은) 활성층(14)과, 제 2 클래딩층(15)과, 제 2 미러 스택(17)을 포함하고, 그에 의해 광이 발생하여 통과하는 광경로부를 규정한다. 제 2 미러 스택(17)은 에칭되거나 또는 선택적으로 침착되어 메사형 또는 리지형(ridge-like) 구조를 형성한다. 먼저, 평면 수직 캐비티면 방출 레이저를 사용하는 대안적 실시예가 개시될 예정이며, 수직 캐비티면 방출 레이저는 통상적으로 제 1 미러 스택 내에서 포함되는 양자 주입부들을 갖는 유사 방식으로 제조되어, 평면 수직 캐비티면 방출 레이저로부터 광을 방출하기 위한 전류 경로부를 규정한다. 양자 주입부들을 위한 본 규정(provision)은 상기 기술된 메사형 구조에서 제 2 미러 스택(17)의 에칭 또는 선택적 침착에 대응한다.
전기 접촉부(20)는 적어도 제 2 미러 스택(17)의 상단부의 접촉으로 형성되며, 제 2 미러 스택(17)을 통해서 수직 캐비티면 방출 레이저광을 방출하기 위한 윈도우(22)를 규정한다. 제 2 전기 접촉부(24)는 통상적으로, 장치가 형성되는 기판(26)의 대향면 상에서 제 1 미러 스택(11)의 하부면 상에 위치된다.
접촉부들(20 및 24) 양단에 인가된 동작 전압은 널리 공지된 레이징 동작을 생성하는 수직 캐비티면 방출 레이저(10)를 통해 흐르는 전류를 생성한다. 일반적으로, 제 2 미러 스택(17)의 표면 상의 전기 접촉부(20)의 위치로 인하여, 전류는 제 2 미러 스택(17)의 메사형 구조를 통해 흐르고 전류가 흐르는 어느 곳이라도 레이징이 지원된다. 광 모드 외부의 전류는 소모되어 수직 캐비티면 방출 레이저의 적당한 동작을 방해할 수 있으며, 통상적으로, 메사의 직경 크기(및 평면 VCSEL 구조의 양자 주입부들에 의해 규정되는 방출 면적)는 VCSEL의 동작 모드에 의존하며 직경은 동작 모드와 밀접하게 매칭한다. 이 방식에서, 전류는 통상적으로 작동 모드에 국한된다.
도 2 내지 도 6에 있어서, 도 2 내지 도 4는 수직 캐비티면 방출 레이저 장치가 리지형 또는 메사형 수직 캐비티면 방출 레이저(30)로 표시되며, 도 5와 도 6은 수직 캐비티면 방출 레이저 장치가 평면 수직 캐비티면 방출 레이저(60)로 표시된다. 도 2는 본 발명을 구체화하는 메사형 수직 캐비티면 방출 레이저(30)를 도시한다. 수직 캐비티면 방출 레이저(30)는 제 1 미러 스택(31)과, 활성 영역(32)과, 제 2 미러 스택(37)을 포함하고, 제 2 미러 스택(37)은, 상기 기술된 바와 같이, 에칭되거나 또는 선택적으로 침착되어 메사형 구조를 형성한다. 대안적으로, 수직 캐비티면 방출 레이저(30)는 포토리소그래피(photolithography), 에칭, 리프트-오프(lift-off), 이들의 조합 등과 같은 본 기술 분야에서 잘 공지된 적당한 방법에 의해 메사형 구조로 형성된다. 제 2 미러 스택(37)에서 메사형 구조를 규정함으로써, 활성 면적 또는 영역(32)에서 형성된 광을 반사하고 안내하는 제 2 미러 스택(37)에서 규정된다.
측면 광검출기(40)는 수직 캐비티면 방출 레이저(30) 주위에 또는 인접하게 형성되고 제 1 미러 스택(31)에 대응하는 제 1 미러 스택(41)과, 활성 영역(32)에 대응하는 활성 영역(42)과, 제 2 미러 스택(37)에 대응하는 제 2 미러 스택(44)을 포함하며, 이 실시예에서, 측면 광검출기(40)는 수직 캐비티면 방출 레이저(30)와 통합됨과 동시에 형성된다. 즉, 제 1 미러 스택(41)과, 활성 영역(42)과, 제 2 미러 스택(44)은 일반적으로, 제 1 미러 스택(31)과, 활성 영역(32)과, 제 2 미러 스택(37)과 동일하다. 전기 접촉부(46)는 광검출기(40)의 제 2 미러 스택(44)의 적어도 상단부와 접촉하도록 형성되고, 전기 접촉부(49)는 수직 캐비티면 방출 레이저(30)에 대한 방출 면적을 규정하도록 제조된 수직 캐비티면 방출 레이저(30)의 제 2 미러 스택(37)의 적어도 상단부와 접촉하도록 형성된다. 제 2 전기 접촉부(48)는(현재 기술되는) 기판(50)의 하부면 상에 위치된다. 광검출기(40)는 분리 영역(53)에 의해, 특히 수직 캐비티면 방출 레이저(30) 주위에 또는 인접하게 형성된 양자 주입부(51) 또는 분리 트렌치들을 에칭함으로써 수직 캐비티면 방출 레이저(30)로부터 분리된다. 양자 주입부(51)는 수직 캐비티면 방출 레이저(30)로부터 측면 전류 확산(lateral current spreading)을 차단 및/또는 흡수를 위해 제공되어, 수직 캐비티면 방출 레이저(30)로부터 광검출기(40)를 규정하고 분리시킨다. 광검출기(40)를 또한 규정하기 위해 분리 트렌치(52)가 선택적으로 또한 제공된다.
대안적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 이격된 양자 주입부들(51')이 제공됨으로써, 양자 주입부(51') 사이의 영역(54)을 규정한다. 도 2에 도시된 구성 요소들과 유사한 모든 구성 요소들은 다른 실시예를 나타내기 위해, 프라임이 부가된 유사 참조 번호들로 표시된다. 도시된 바와 같이, 규정된 영역(54)은 동작 동안 측부 광검출기(40')로부터 분리 수직 캐비티면 방출 레이저(30')를 또한 분리하는 역할을 수행한다. 다시 말해서, 규정된 영역(54)은 두 활성층 장치(30' 및 40') 사이에서, 수직 캐비티면 방출 레이저(30')로부터 측면 자발성 방출을 흡수하는 흡수 영역으로 작용한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 양호한 통합된 수직 캐비티면 방출 레이저(30) 및 광검출기(40)가 단순화된 평면도에 도시된다. 도시된 바와 같이, 양호한 실시예에서, 통합된 수직 캐비티면 방출 레이저(30) 및 광검출기(40)는 실제로 고리형 구조로 형성되어, 표준 티오 캔(standard TO can)내에서 수직 캐비티면 방출 레이저(30) 및 광검출기(40)의 결합(incorporation)과, 수직 캐비티면 방출 레이저(30)에 의해 방출된 반사된 레이저 방출의 광검출기(40)에 의한 측면 검출을 위해 제공된다. 대안적으로, 본 발명의 수직 캐비티면 방출 레이저와 측부로 통합된 광검출기는 일정 수의 실질적인 기하학적 형태 구조로 형성될 수 있다. 특히, 본 발명의 수직 캐비티면 방출 레이저와 측면 통합식 광검출기는 실질적으로 직사각형 또는 사각형 구조로 형성될 수 있으며, 이러한 구조는 광검출기가 수직 캐비티면 방출 레이저 주위에 또는 인접하게 형성되며, 측면 전류 확산 및/또는 측면 자발성 광 방출들의 차단 및/또는 흡수를 위한 분리 영역이 그 사이에 위치된다. 본 발명의 광검출기 및 분리 영역은 반드시 수직 캐비티면 방출 레이저 구조 주위에 또는 인접하게 대칭으로 배치될 필요는 없다는 사실을 또한 이해해야 한다. 비대칭 구조를 위한 이러한 허용은 반사된 레이저 방출들을 검출 및/또는 수신하는 실제 영역의 증가량 또는 감소량을 허용한다.
도 5와 도 6에서는, 참조 번호(60 및 60')으로 표시된, 본 발명에 따른 평면 수직 캐비티면 방출 레이저의 대안적 실시예가 도시되어 있다. 도 5에 있어서, 수직 캐비티면 방출 레이저(60)는 제 1 미러 스택(61)과, 활성 영역(62)과, 제 2 미러 스택(63)을 포함하며, 제 2 미러 스택(63)은 실제로 평면 방식으로 침착되어 평면형 구조를 형성한다. 측면 광검출기(70)는 수직 캐비티면 방출 레이저(60) 주위에 또는 인접하게 형성되며, 제 1 미러 스택(61)에 대응하는 제 1 미러 스택(71)과, 활성 영역(62)에 대응하는 활성 영역(72)과, 제 2 미러 스택(63)에 대응하는 제 2 미러 스택(74)을 포함한다. 상기 기술된 메사형 수직 캐비티면 방출 레이저(30)와 같이, 측면 광검출기(70)는 수직 캐비티면 방출 레이저(60)와 통합되며, 그와 동시에 형성된다. 즉, 제 1 미러 스택(71)과, 활성 영역(72)과, 제 2 미러 스택(74)은 통상적으로 제 1 미러 스택(61)과, 활성 영역(62)과, 제 2 미러 스택(63)과 동일하다. 당 기술에서 널리 공지된 방식으로 제조된 수직 캐비티면 방출 레이저(60)의 활성 발광 영역을 또한 규정하기 위해, 복수의 양자 주입기들(75)이 제공되어 있다. 전기 접촉부(76)는 광검출기(70)의 제 2 미러 스택(74)의 적어도 상단부와 접촉하도록 형성되며, 전기 접촉부(79)는 수직 캐비티면 방출 레이저(60)의 제 2 미러 스택(63)의 적어도 상단부와 접촉하도록 형성된다. 제 2 전기 접촉부(78)는(현재 기술되는) 기판(80)의 하부면 상에 위치되고, 광검출기(70)는 분리 영역(81)에 의해, 특히 수직 캐비티면 방출 레이저(60) 주위에 또는 인접하게 형성된 양자 주입부(82)의 활용 및/또는 분리 트렌치들을 에칭함으로써 수직 캐비티면 방출 레이저(60)로부터 분리된다. 도시된 바와 같이, 트렌치형 구조가 평면 수직 캐비티면 방출 레이저(60)와 광검출기(70) 사이에 형성됨으로써, 양자 주입기(82)의 삽입을 위해 제공된다. 상기 기술된 바와 같이, 양자 주입기(82)는 수직 캐비티면 방출 레이저(60)와 광검출기(70) 사이에 측면 전류 확산을 차단하는 역할을 수행하며, 그에 의해 광검출기(70)를 또한 규정하여 분리시킨다. 도 2와 도 3을 참고로 상기 기술된 바와 같이, 광검출기(70)를 또한 규정하기 위해 분리 트렌치(도시되지 않음)가 또한 제공된다.
대안적으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 수직 캐비티면 방출 레이저(60') 주위에 또는 인접하게 형성된 복수의 양자 주입기(82')가 제공됨으로써, 양자 주입기 사이에 형성된 영역(83)을 또한 규정한다. 도 5에 도시된 구성 요소들과 유사한 모든 구성 요소들은 다른 실시예를 나타내기 위해, 프라임이 부가된 유사 참조 번호들로 표시된다. 도시된 바와 같이, 규정 영역(83)은 작동되는 동안 측면 광검출기(70')로부터 수직 캐비티면 방출 레이저(60')를 또한 분리시키는 역할을 수행한다. 특히, 규정 영역(83)은 광검출기(70')에 도달하기 전에, 2개의 활성 장치들(60' 및 70') 사이의 부가 흡수층으로 작용하면서, 수직 캐비티면 방출 레이저(60')에 의해 방출된 측면 자발성 방출을 흡수하는 역할을 수행한다.
도 1 내지 도 6은 단순화된 도면이며 본 발명을 더욱 명확히 도시하기 위해 많은 요소들은 의도적으로 생략했다는 사실을 이해해야 한다. 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 일반적으로, 메사형 수직 캐비티면 방출 레이저(30 및 30')와 평면형 수직 캐비티면 방출 레이저(60 및 60')는 모두 당기술 분야에서 널리 공지된 방법 또는 처리 공정에 의해 제조된다. 그러나, 독자의 이해를 돕기 위해, 재료 및 방법의 간략한 설명을 하기에 기술한다. 간단히 말해서, 메사형 수직 캐비티면 방출 레이저(30)와 평면형 수직 캐비티면 방출 레이저(60)는 갈륨 비화물, 인듐 인화물 또는 유사물과 같은 적당한 반도체 기판 상에서 제조된다. 도 2 및 도 3의 제 1 미러 스택들(31 및 41)과 도 5 및 도 6의 제 1 미러 스택들(61 및 71)은 분포된 브래그 반사체(distributed Bragg reflectors)로 형성되며, 도 2, 도 3, 도 5 및 도 6의 활성 영역들(32, 42, 62 및 72)은 AlGaAs 클래딩을 갖는 GaAs 특정량으로 구성되며, 도 2, 도 3, 도 5 및 도 6의 제 2 미러 스택들(37, 44, 63 및 74)은 분자 빔 에피택시(MBE)와, 금속-유기 화학 증착(MOCVD)과 같은 적당한 방법으로, 도 2, 도 3, 도 5 및 도 6의 활성 영역들(32, 42, 62 및 72)의 표면 상에 에피택셜로 침착된 분포된 브래그 반사체로 형성된다.
일단, 리지형 수직 캐비티면 방출 레이저(30) 또는 평면형 수직 캐비티면 방출 레이저(60)가 형성된 후, 일련의 침착 및 패터닝 단계들이 수행되어 개시된 층들 및 이온 주입부들을 또한 제조한다. 일반적으로, 화학 증착(CVD), 플라즈마 강화 화학 증착(PECVD), 스퍼터링, 등과 같이, 당기술 분야에서 공지된 방법으로 침착되고, 또한, 패터닝 및 주입 단계들은 포토리소그래피, 리프트-오프, 에칭 또는 그 조합과 같이, 당기술 분야에서 공지된 방법 또는 처리 공정으로 실행된다.
동작 동안, 수직 캐비티면 방출 레이저(30 또는 60)는 상기 기술된 바와 같이, 자동 전력 제어(APC)가 시도되는 레이저 방출들을 발생한다, 따라서, 구조가 표준 티오-계열 캔(standard TO-series can) 내에 패킹될 때, 자동 전력 제어를 실행할 수 있다. 상기 캔은 통상적으로 레이저 방출이 나가는 각진 상부를 형성시켜 제조되며, 그 부분은 역으로 바이어스되거나 대안적으로 바이어스 없이 검출기로서 작용하는 측면 광검출기(40 또는 70)로 뒤로 반사된다. 광검출기의 뒤로 반사되는 것과 역으로 바이어스되는 것은 레이저 방출이 구동 전류의 기능으로 규정된다는 점에서 구동 전류를 증가시키거나 또는 감소시킨다.
도 7에는, 본 발명의 통합된 수직 캐비티면 방출 레이저 및 측면 광검출기의 작동이 도시되어 있으며, 수직 캐비티면 방출 레이저(30)의 레이저 전력은 피드백 시스템을 사용하여 제어된다. 제어 장치(85)는 측면 광검출기(40)에 의해 모니터링 되는 정보를 수신하여 처리한다. 다시 말해서, 레이저 전력의 출력은 수직 캐비티면 방출 레이저(30)의 반사된 레이저 방출을 모니터링함으로써, 검출된 특정한 레이저 전력을 기초로 한다. 광검출기(40)에 의해 모니터링된 정보의 처리 공정은 레이저 전력에서의 변화가 검출되는 지점의 식별을 허용하여, 전원(86)으로부터 수직 캐비티면 방출 레이저(30)를 구동하기 위해 사용되는 전류의 자동 조절을 위해 제공한다. 따라서, 레이저광이 방출되는 지점에서의 레이저 전력을 알면, 피드백에 기초하여 자동으로 전력을 제어할 수 있으므로, 레이징 동작을 특정한 일정 레이저 전력의 출력으로 유지할 수 있다.
따라서, 반도체 레이저, 특히 캐비티면 방출 레이저와 측면 광검출기 사이에 측면 통합식 광검출기를 구비한 수직 캐비티면 방출 레이저와 측면 광검출기를 사용하여 수직 캐비티면 방출 레이저의 전력 출력을 모니터링하는 방법이 제공되었다. 다시 말해서, 측면으로 제조된 광검출기와 통합된 수직 캐비티면 방출 레이저가 제공됨으로써, 수직 캐비티면 방출 레이저의 레이저 전력 출력을 쉽게 모니터링하고 차후에 원하는 일정 레벨로 자동으로 조절할 수 있게 한다. 부가적으로, 통합된 수직 캐비티면 방출 레이저 및 광검출기는 한 장치로 제조되기 때문에, 생산하기가 매우 용이하므로, 신뢰성 및 품질을 크게 향상시키면서 제조 단가를 감소시킨다.
본원은 특정한 실시예에 대해 도시하고 기술하였지만, 당업자는 부가적으로 변형시키거나 개선할 수 있다. 따라서, 본 발명은 도시된 특정 형태에 국한되지 않으며 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 범주 및 사상 내에서 모든 변형을 포함하고 있다는 사실을 이해해야 한다.
본 발명에 의하면, 측면으로 제조된 광검출기와 통합된 수직 캐비티면 방출 레이저가 제공됨으로써, 수직 캐비티면 방출 레이저의 레이저 전력 출력을 쉽게 모니터링하고 차후에 원하는 일정 레벨로 자동으로 조절할 수 있게 하고, 부가적으로 통합된 수직 캐비티면 방출 레이저 및 광검출기가 하나의 장치로 제조되어 생산하기가 매우 용이하므로, 신뢰성 및 품질을 크게 향상시키면서 제조 단가를 감소시킬 수 있다.
도 1은 종래 수직 캐비티면 방출 레이저의 부분 단면도.
도 2는 종래 메사형(mesa-like) 수직 캐비티면 방출 레이저와 본 발명에 따라 측면 통합식 광검출기의 부분 단면도.
도 3은 메사형 수직 캐비티면 방출 레이저와, 본 발명의 메사형 수직 캐비티면 방출 레이저의 제 2실시예에 따른 측면 통합식 광검출기의 부분 단면도.
도 4는 도 2구조의 한 실시예의 간단한 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 평면 수직 캐비티면 방출 레이저 및 측면 통합식 광검출기의 부분 단면도.
도 6은 본 발명의 평면 수직 캐비티면 방출 레이저 장치의 제 2 실시예에 따른 평면 수직 캐비티면 방출 레이저 및 측면 통합식 광검출기의 부분 단면도.
도 7은 피드백 제어 시스템의 간단한 블록도.
※ 도면의주요부분에대한부호의설명 ※
10 : 수직 캐비티면 방출 레이저 11 : 제 1 미러 스택
12 : 활성 영역 17 : 제 2 미러 스택
20, 24 : 전기 접촉부 40 : 광검출기
51 : 양자 주입부 53 : 분리 영역

Claims (4)

  1. 측면 통합식 광검출기를 갖는 수직 캐비티면 방출 레이저에 있어서,
    기판 상에 형성된 수직 캐비티면 방출 레이저와;
    수직 캐비티면 방출 레이저와 인접한, 기판 상에 형성되는 측면 통합식 광검출기와;
    수직 캐비티면 방출 레이저와 측면 통합식 광검출기 사이에 형성되어서, 수직 캐비티면 방출 레이저를 측면 통합식 광검출기로부터 절연시키는 절연 영역을 포함하는 수직 캐비티면 방출 레이저.
  2. 측면 통합식 광검출기를 갖는 수직 캐비티면 방출 레이저에 있어서,
    제 1 면을 구비한 기판과, 이 기판의 제 1 면 상에 배치된 제 1 미러 스택과 이 제 1 미러 스택 상에 배치된 유효 영역(active region)과, 라이트가 발생되어 통과하는 광경로부를 한정하기 위해 유효 영역 상에 배치된 제 2 미러 스택을 구비하며, 작동 동력을 제공할 목적으로 상기 제 1 및 제 2 미러 스택에 각각 결합된 제 1 및 제 2 전기 접촉부를 부가로 포함하는 수직 캐비티면 방출 레이저와;
    제 1 면을 구비한 기판과, 이 기판의 제 1 면 상에 배치된 제 1 미러 스택과 이 제 1 미러 스택 상에 배치된 유효 영역과, 수직 캐비티면 방출 레이저에 의해 방출된 레이저 동력을 감지할 수 있는 장치를 한정하기 위해 상기 유효 영역 상에 배치된 제 2 미러 스택을 구비하며, 작동 동력을 제공할 목적으로 상기 제 1 및 제 2 미러 스택에 각각 결합된 제 1 및 제 2 전기 접촉부를 부가로 포함하는 측면 통합식 광검출기와;
    수직 캐비티면 방출 레이저와 측면 통합식 광검출기 사이에 전류가 측면으로 전도되는 것을 차단하기 위해, 수직 캐비티면 방출 레이저와 측면 통합식 광검출기 사이에 배치되고, 제 1 미러 스택과, 유효 영역과, 제 2 미러 스택 내에서 놓여지는 절연 영역을 포함하는 수직 캐비티면 방출 레이저.
  3. 측면 통합식 광검출기를 갖는 수직 캐비티면 방출 레이저에 있어서,
    제 1 면을 구비한 기판과, 이 기판의 제 1 면 상에 배치된 제 1 미러 스택과, 이 제 1 미러 스택 상에 배치된 유효 영역과, 라이트가 발생되어 통과하는 광 경로부를 한정하기 위해 상기 유효 영역 상에 배치된 제 2 미러 스택을 구비하며, 작동 동력을 제공할 목적으로 상기 제 1 및 제 2 미러 스택에 각각 결합된 제 1 및 제 2 전기 접촉부를 부가로 포함하는 수직 캐비티면 방출 레이저와;
    제 1 면을 구비한 기판과, 이 기판의 제 1 면 상에 배치된 제 1 미러 스택과, 이 제 1 미러 스택 상에 배치된 유효 영역과, 수직 캐비티면 방출 레이저에 의해 방출된 반사되는 레이저 방사물을 감지할 수 있는 영역을 한정하기 위해 유효 영역 상에 배치된 제 2 미러 스택을 구비하며, 작동 동력을 제공할 목적으로 상기 제 1 및 제 2 미러 스택에 각각 결합된 제 1 및 제 2 전기 접촉부를 부가로 포함하는 측면 통합식 광검출기와;
    수직 캐비티면 방출 레이저와 측면 통합식 광검출기 사이에 전류가 측면으로 전도되는 것을 차단하기 위해, 수직 캐비티면 방출 레이저와 측면 통합식 광검출기 사이에 배치되고, 제 1 미러 스택과, 유효 영역과, 제 2 미러 스택 내에서 놓여지는 하나 이상의 양자 주입부를 포함한 절연 영역을 포함하는 수직 캐비티면 방출 레이저.
  4. 자동으로 동력을 제어하기 위하여, 측면 통합식 광검출기를 갖는 수직 캐비티면 방출 레이저의 제조 방법에 있어서,
    수직 캐비티면 방출 레이저를 제조하는 단계와;
    수직 캐비티면 방출 레이저로부터 반사된 레이저 방사물을 수용할 목적으로, 수직 캐비티면 방출 레이저와 인접하는 측면 통합식 광검출기를 제조하는 단계와;
    수직 캐비티면 방출 레이저의 구동 전류에 대해서 수직 캐비티면 방출 레이저의 반사된 레이저 방사물을 모니터링함으로써, 특정 레이저 동력을 결정하는 단계와;
    레이저 동력의 변화가 감지되는 포인트를 확인하는 단계와,
    특정 레이저 동력의 출력값을 유지하기 위해 피드백을 사용함으로써 자동으로 동력을 제어하는 단계를 포함하는 수직 캐비티면 방출 레이저의 제조 방법.
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