KR101161875B1 - Method for fabricating semiconductor laser diode - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 레이저 다이오드의 제조 방법에 관한 것으로, 반도체 레이저 다이오드의 에피층 내부에 조성 변화층을 개재시켜 갑작스런 경도의 차이가 있는 계면을 제거함으로써, 벽개면에서 발생하는 결의 휘어짐을 억제하여 벽개면의 품질을 향상시켜 소자의 성능 및 수율을 개선할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor laser diode, by removing the interface having a sudden difference in hardness by interposing a composition change layer inside the epi layer of the semiconductor laser diode, thereby suppressing the warpage of grains generated on the cleaved surface, thereby improving the quality of the cleaved surface. By improving the efficiency and the performance of the device can be improved.
레이저, 다이오드, 경도, 휘어짐, 조성, 변화 Laser, diode, hardness, deflection, composition, change
Description
도 1a 내지 1d는 종래 기술에 따른 질화물 반도체 레이저 다이오드의 제조 공정을 설명하기 위한 단면도1A to 1D are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a nitride semiconductor laser diode according to the prior art.
도 2a 내지 2h는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 레이저 다이오드의 제조 공정을 설명하기 위한 단면도2A to 2H are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a semiconductor laser diode according to a first embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 개재된 n-AlGaN 조성 변화층을 상세히 설명하기 위한 개략적인 단면도Figure 3 is a schematic cross-sectional view for explaining in detail the n-AlGaN composition change layer interposed in accordance with the first embodiment of the present invention
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 반도체 레이저 다이오드의 제조 공정을 설명하기 위한 단면도4 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a semiconductor laser diode according to a second embodiment of the present invention.
도 5은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 n-InGaN 조성 변화층과 n-AlGaN 조성 변화층 사이에는 GaN층이 형성되는 것을 설명하기 위한 단면도5 is a cross-sectional view illustrating a GaN layer formed between an n-InGaN composition change layer and an n-AlGaN composition change layer according to the second embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 : 사파이어 기판 110 : 질화갈륨 박막100: sapphire substrate 110: gallium nitride thin film
110a,110b : 씨드(Seed)층 130 : 질화갈륨층110a and 110b: Seed layer 130: Gallium nitride layer
200 : 준기판 210 : n-GaN 전극층200: semi-substrate 210: n-GaN electrode layer
215 : InGaN 크래킹 방지층 220 : n-AlGaN 조성 변화층 215: InGaN cracking prevention layer 220: n-AlGaN composition change layer
221 : n-InGaN 조성 변화층 222 : n-GaN층221: n-InGaN composition change layer 222: n-GaN layer
223 : n-AlGaN 조성 변화층 240 : n-GaN 웨이브 가이드층223 n-AlGaN composition change layer 240 n-GaN wave guide layer
250 : InGaN 양자 우물 활성층 260 : p-AlGaN 전자 범람 방지층 250: InGaN quantum well active layer 260: p-AlGaN electron flood prevention layer
270 : p-GaN 웨이브 가이드층 280 : p-AlGaN 클래드층270: p-GaN wave guide layer 280: p-AlGaN cladding layer
290 : p-GaN 전극층 300 : 리지 구조290: p-GaN electrode layer 300: ridge structure
310 : 산화막 320 : p-전극310 oxide film 320 p-electrode
330 : n-전극 330 n-electrode
본 발명은 반도체 레이저 다이오드의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 레이저 다이오드의 에피층 내부에 조성 변화층을 개재시켜 갑작스런 경도의 차이가 있는 계면을 제거함으로써, 벽개면에서 발생하는 결의 휘어짐을 억제하여 벽개면의 품질을 향상시켜 소자의 성능 및 수율을 개선할 수 있는 반도체 레이저 다이오드의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor laser diode, and more particularly, to suppress the warpage of crystals generated on the cleaved surface by removing an interface having a sudden hardness difference by interposing a composition change layer inside the epi layer of the semiconductor laser diode. The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor laser diode that can improve the quality of the cleaved surface to improve the performance and yield of the device.
일반적으로, 청색 레이저 다이오드는 질화물(Nitride) 반도체를 기반으로 하는 소자로써, 대용량 정보저장 장치와 고해상도 레이저 프린터용 광원을 주 목적으 로 개발되고 있다. In general, a blue laser diode is a device based on a nitride semiconductor, and has been developed for the purpose of a large capacity data storage device and a light source for a high resolution laser printer.
이 청색 레이저 다이오드는 지난 몇 년 동안 활발한 연구개발 활동을 통해 상당한 기술적 발전을 이루었으나, 아직도 다른 물질의 소자보다 저항이 높아 신뢰성 확보가 어렵다. This blue laser diode has made significant technological advancements through active research and development activities over the past few years, but it is still difficult to ensure reliability due to its higher resistance than other materials.
현재까지도 신뢰성 및 수율에 관한 해결 사항들이 많아 양산에 도입한 업체가 없는 상황이다. To date, there are many companies that have not introduced them to mass production because there are many solutions regarding reliability and yield.
도 1a 내지 1d는 종래 기술에 따른 질화물 반도체 레이저 다이오드의 제조 공정을 설명하기 위한 단면도로서, 사파이어 기판(10) 상부에 질화갈륨 박막으로 이루어진 상호 이격된 복수개의 씨드(Seed)층(11a,11b)을 형성한다.(도 1a)1A to 1D are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a nitride semiconductor laser diode according to the related art, and include a plurality of
그 다음, 상기 씨드층(11a,11b) 상부에 질화갈륨층(13)을 형성한다.(도 1b)Next, a
여기서, 상기 질화갈륨층(13)은 상기 씨드층(11a,11b) 상부에서 측면 성장되면서 합체가 되어 형성된다.Here, the
그리고, 상기 사파이어 기판(10), 씨드층(11a,11b)과 질화갈륨층(13)은 반도체 레이저 다이오드를 제조하기 위한 준기판(20)이 되는 것이다.The
이 준기판(20)의 씨드층(11a,11b) 사이에는 보이드(Void)(12)가 형성되게 되며, 상기 보이드(12) 상부에 있는 질화갈륨층은 윙(Wing) 영역으로 정의할 수 있는 데, 윙 영역에 있는 질화갈륨의 전위밀도는 씨드층 상부에 있는 질화갈륨의 전위밀도보다 상대적으로 낮다.A
연이어, 상기 준기판(20)의 질화갈륨층(13) 상부에 n-GaN 전극층(21), n-InGaN 크래킹 방지층(22), n-AlGaN 클래드층(23), n-GaN 웨이브 가이드층(24), InGaN 양자우물 활성층(25), p-AlGaN 전자범람 방지층(26), p-GaN 웨이브 가이드층(27), p-AlGaN 클래드층(28)과 p-GaN 전극층(29)을 순차적으로 적층한다.(도 1c)Subsequently, an n-
그 후, 중앙 영역을 제외하고, 상기 p-GaN 전극층(29)에서 p-AlGaN 클래드층(28)의 일부까지 식각하여 리지 구조(30)을 형성하고, 상기 p-AlGaN 클래드층(28)에서 n-GaN 전극층(21) 일부까지 메사식각하고, 그 다음, 상기 리지 구조(30) 상부 및 메사 식각된 n-GaN 전극층(21)의 일부 영역을 노출시키고, 상기 p-AlGaN 클래드층(28) 상부, 메사 식각된 측벽, 리지 구조(30) 측벽과 상기 n-GaN 전극층(21) 상부에 산화막(35)을 형성하고, 상기 노출된 리지 구조(30)를 감싸는 p-전극(41)을 형성하고, 상기 노출된 n-GaN 전극층(21)을 감싸는 n-전극(42)을 형성한다.(도 1d)Then, except for the central region, the p-
여기서, 상기 리지 구조(30)는 인가되는 전류를 좁은 면적에 집중시켜, 광을 보다 효과적으로 생성하여 레이저 발진이 이루어지는 반도체 레이저 다이오드의 핵심 영역으로, 전위밀도가 낮은 준기판의 윙 영역에 형성한다.Here, the
이런, 리지 구조에 따라 발진개시 전류, 양자효율, 모드 특성 등의 주 레이저 다이오드 특성에 직접적인 영향을 미치며, 안정적인 단일 모드 및 고출력 동작을 위해서 리지의 폭을 미세화되어야 한다. The ridge structure directly affects the main laser diode characteristics such as oscillation start current, quantum efficiency, and mode characteristics, and the width of the ridge must be miniaturized for stable single mode and high power operation.
그리고, 상기 사파이어 기판 이외의 SiC 기판과 GaN 기판이 사용될 수 있고, 상기 유전막은 누설전류 제거를 위한 패시베이션(Passivation)과 트랜스버스 모드(Transverse Mode) 제어 용도로 사용된다. In addition, a SiC substrate and a GaN substrate other than the sapphire substrate may be used, and the dielectric layer may be used for passivation and transverse mode control for removing leakage current.
또한, 반도체 레이저 다이오드를 구성하고 있는 여러 층들은 각기 다른 격자상수를 갖고 있어, 불가피하게 반도체 레이저 다이오드 내부에 압축 스트레인 (Compressive strain) 및 신장 스트레인(Tensile strain)이 누적되어 크래킹(Cracking)이 발생할 여지가 높다. In addition, the various layers constituting the semiconductor laser diode have different lattice constants, which inevitably accumulates compressive strain and stretch strain in the semiconductor laser diode, thereby causing cracking. Is high.
이러한, 크래킹을 억제하는 목적으로 n-크래킹 방지층을 사용하는데 이는 주로 InGaN 물질을 사용하여 압축 스트레인(Compressive strain) 및 신장 스트레인(Tensile strain)의 균형을 잡아준다. The n-cracking prevention layer is used for the purpose of suppressing cracking, which mainly uses InGaN material to balance the compressive strain and the stretch strain.
한편, 반도체 레이저 다이오드의 거울면을 이루게 되는 벽개면을 스크라이빙을 통해 형성한다. On the other hand, the cleaved surface forming the mirror surface of the semiconductor laser diode is formed by scribing.
벽개면의 품질 및 각도에 따라 미러(Mirror)에서 발생하는 손실이 좌우되며 이는 발진개시 전류, 양자효율 등의 주 레이저 다이오드 특성에 직접적인 영향을 미친다. The loss caused by the mirror depends on the quality and angle of the cleaved surface, which directly affects the characteristics of the main laser diode such as starting current and quantum efficiency.
이 레이저 다이오드의 벽개면은 스크라이빙 공정을 통해 질화물 반도체가 <1-100> 면을 따라 갈라지면서 형성된다. The cleaved surface of the laser diode is formed by the nitride semiconductor cracking along the <1-100> plane through a scribing process.
이때, 준기판의 씨드(Seed) 영역의 벽개면 표면에 거친 결이(Surface undulation) 발생하는 반면에, 떠 있는 윙(Wing) 영역은 결이 없는 고품위의 면을 갖게 된다. In this case, surface undulation occurs on the surface of the cleaved surface of the seed region of the semi-substrate, while the floating wing region has a high-quality surface without grain.
하지만, 종래 반도체 레이저 다이오드 구조에서는 경도의 차이가 가장 큰 InGaN n-크래킹 방지층과 AlGaN n-클래드층과의 계면에서 결이 윙(Wing) 영역으로 휘어져 스크라이빙시 레이저 발진이 이루어지는 리지까지의 벽개면이 거칠어져 소자의 특성을 저하시키는 문제점을 야기시킨다. However, in the conventional semiconductor laser diode structure, the cleaved surface from the interface between the InGaN n-cracking prevention layer and the AlGaN n-clad layer, which has the largest hardness, to the ridge area where the laser oscillation occurs during scribing, Roughness causes a problem of degrading the characteristics of the device.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 반도체 레이저 다이오드의 에피층 내부에 조성 변화층을 개재시켜 갑작스런 경도의 차이가 있는 계면을 제거함으로써, 벽개면에서 발생하는 결의 휘어짐을 억제하여 벽개면의 품질을 향상시켜 소자의 성능 및 수율을 개선할 수 있는 반도체 레이저 다이오드의 제조 방법을 제공하는 데 목적이 있다.In order to solve the problems as described above, by removing the interface having a sudden hardness difference by interposing a composition change layer inside the epi layer of the semiconductor laser diode, the quality of the cleaved surface is suppressed by suppressing the warpage of the grain generated on the cleaved surface. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor laser diode that can improve the performance and yield of the device by improving the efficiency.
상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 양태(樣態)는, 기판 상부에 질화갈륨 박막을 형성하는 단계와;According to a preferred aspect of the present invention, there is provided a method of forming a gallium nitride thin film on a substrate;
상기 질화갈륨 박막을 선택적으로 식각하여, 상호 이격된 복수개의 씨드(Seed)층을 형성하는 단계와;Selectively etching the gallium nitride thin film to form a plurality of seed layers spaced apart from each other;
상기 씨드층 상부에 질화갈륨층을 형성하는 단계와;Forming a gallium nitride layer on the seed layer;
상기 질화갈륨층 상부에 n-GaN 전극층, n-AlGaN 조성 변화층, n-AlGaN 클래드층, n-GaN 웨이브 가이드층, InGaN 양자우물 활성층, p-AlGaN 전자범람 방지층, p-GaN 웨이브 가이드층, p-AlGaN 클래드층과 p-GaN 전극층을 순차적으로 적층하는 단계와;N-GaN electrode layer, n-AlGaN composition change layer, n-AlGaN cladding layer, n-GaN wave guide layer, InGaN quantum well active layer, p-AlGaN electron flood prevention layer, p-GaN wave guide layer on the gallium nitride layer, sequentially stacking the p-AlGaN cladding layer and the p-GaN electrode layer;
중앙 영역을 제외하고, 상기 p-GaN 전극층에서 p-AlGaN 클래드층의 일부까지 식각하여 리지 구조을 형성하는 단계와;Etching away from the p-GaN electrode layer to a portion of the p-AlGaN clad layer except for a central region to form a ridge structure;
상기 p-AlGaN 클래드층에서 n-AlGaN 조성 변화층까지 일부를 메사식각하여, 상기 n-GaN 전극층을 노출시키는 단계와;Mesa-etching a portion of the p-AlGaN cladding layer from the n-AlGaN composition change layer to expose the n-GaN electrode layer;
상기 리지 구조 상부 및 n-GaN 전극층의 일부 영역을 노출시키고, 상기 p- AlGaN 클래드층 상부, 메사 식각된 측벽, 리지 구조 측벽과 상기 n-GaN 전극층 상부에 산화막을 형성하는 단계와;Exposing an upper portion of the ridge structure and a portion of the n-GaN electrode layer, and forming an oxide film on the p-AlGaN cladding layer, a mesa etched sidewall, a ridge structure sidewall, and an upper portion of the n-GaN electrode layer;
상기 노출된 리지 구조를 감싸는 p-전극을 형성하고, 상기 노출된 n-GaN 전극층을 감싸는 n-전극을 형성하는 단계를 포함하여 구성된 반도체 레이저 다이오드의 제조 방법이 제공된다.A method of manufacturing a semiconductor laser diode is provided, which includes forming a p-electrode surrounding the exposed ridge structure and forming an n-electrode surrounding the exposed n-GaN electrode layer.
상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 다른 양태(樣態)는, 기판 상부에 질화갈륨 박막을 형성하는 단계와;Another preferred aspect for achieving the above object of the present invention is the step of forming a gallium nitride thin film on the substrate;
상기 질화갈륨 박막을 선택적으로 식각하여, 상호 이격된 복수개의 씨드(Seed)층을 형성하는 단계와;Selectively etching the gallium nitride thin film to form a plurality of seed layers spaced apart from each other;
상기 씨드층 상부에 질화갈륨층을 형성하는 단계와;Forming a gallium nitride layer on the seed layer;
상기 질화갈륨층 상부에 n-GaN 전극층, InGaN 크래킹 방지층, In과 Al 조성변화층, n-AlGaN 클래드층, n-GaN 웨이브 가이드층, InGaN 양자우물 활성층, p-AlGaN 전자범람 방지층, p-GaN 웨이브 가이드층, p-AlGaN 클래드층과 p-GaN 전극층을 순차적으로 적층하는 단계와;N-GaN electrode layer, InGaN cracking prevention layer, In and Al composition change layer, n-AlGaN cladding layer, n-GaN wave guide layer, InGaN quantum well active layer, p-AlGaN electron flood prevention layer, p-GaN on the gallium nitride layer Sequentially stacking the wave guide layer, the p-AlGaN cladding layer and the p-GaN electrode layer;
중앙 영역을 제외하고, 상기 p-GaN 전극층에서 p-AlGaN 클래드층의 일부까지 식각하여 리지 구조을 형성하는 단계와;Etching away from the p-GaN electrode layer to a portion of the p-AlGaN clad layer except for a central region to form a ridge structure;
상기 p-AlGaN 클래드층에서 In과 Al 조성변화층까지 일부를 메사식각하여, 상기 n-GaN 전극층을 노출시키는 단계와;Mesa-etching a portion from the p-AlGaN cladding layer to an In and Al composition changing layer to expose the n-GaN electrode layer;
상기 리지 구조 상부 및 n-GaN 전극층의 일부 영역을 노출시키고, 상기 p-AlGaN 클래드층 상부, 메사 식각된 측벽, 리지 구조 측벽과 상기 n-GaN 전극층 상 부에 산화막을 형성하는 단계와;Exposing an upper portion of the ridge structure and a portion of the n-GaN electrode layer, and forming an oxide film on the p-AlGaN cladding layer, a mesa etched sidewall, a ridge structure sidewall, and an upper portion of the n-GaN electrode layer;
상기 노출된 리지 구조를 감싸는 p-전극을 형성하고, 상기 노출된 n-GaN 전극층을 감싸는 n-전극을 형성하는 단계를 포함하여 구성된 반도체 레이저 다이오드의 제조 방법이 제공된다.A method of manufacturing a semiconductor laser diode is provided, which includes forming a p-electrode surrounding the exposed ridge structure and forming an n-electrode surrounding the exposed n-GaN electrode layer.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2a 내지 2h는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 레이저 다이오드의 제조 공정을 설명하기 위한 단면도로서, 사파이어 기판(100) 상부에 질화갈륨 박막(110)을 형성한다.(도 2a)2A to 2H are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a semiconductor laser diode according to a first exemplary embodiment of the present invention, in which a gallium nitride
연이어, 상기 질화갈륨 박막(110)을 선택적으로 식각하여, 상호 이격된 복수개의 씨드(Seed)층(110a,110b)을 형성한다.(도 2b)Subsequently, the gallium nitride
그 후, 상기 씨드층(110a,110b) 상부에 질화갈륨층(130)을 형성한다.(도 2c)Thereafter, a
여기서, 상기 질화갈륨층(130)은 상기 씨드층(110a,110b) 상부에서 성장되면서 측면 성장되어 상호 합체가 되어 형성된다.Here, the
그리고, 상기 상기 사파이어 기판(100), 씨드층(110a,110b)과 질화갈륨층(130)은 반도체 레이저 다이오드를 제조하기 위한 준기판(200)이 된다.The
그 다음, 상기 준기판(200)의 질화갈륨층(130) 상부에 n-GaN 전극층(210), n-AlGaN 조성 변화층(220), n-AlGaN 클래드층(230), n-GaN 웨이브 가이드층(240), InGaN 양자우물 활성층(250), p-AlGaN 전자범람 방지층(260), p-GaN 웨이브 가이드층(270), p-AlGaN 클래드층(280)과 p-GaN 전극층(290)을 순차적으로 적층한다.(도 2d)Next, the n-
계속하여, 중앙 영역을 제외하고, 상기 p-GaN 전극층(290)에서 p-AlGaN 클래드층(280)의 일부까지 식각하여 리지 구조(300)을 형성한다.(도 2e)Subsequently, except for the central region, the
이어서, 상기 p-AlGaN 클래드층(280)에서 n-AlGaN 조성 변화층(220)까지 일부를 메사식각하여, 상기 n-GaN 전극층(210)을 노출시킨다.(도 2f)Subsequently, a part of the p-
그 다음, 상기 리지 구조(300) 상부 및 n-GaN 전극층(210)의 일부 영역을 노출시키고, 상기 p-AlGaN 클래드층(280) 상부, 메사 식각된 측벽, 리지 구조(300) 측벽과 상기 n-GaN 전극층(210) 상부에 산화막(310)을 형성한다.(도 2g)Next, an upper portion of the
마지막으로, 상기 노출된 리지 구조(300)를 감싸는 p-전극(320)을 형성하고, 상기 노출된 n-GaN 전극층(210)을 감싸는 n-전극(330)을 형성한다.(도 2h)Finally, the p-
전술된 바와 같이, 본 발명은 n-GaN 전극층과 n-AlGaN 클래드층 사이에 n-AlGaN 조성 변화층을 개재시켜, 종래 기술과 같이 InGaN n-크래킹 방지층을 제거하여 갑작스런 경도의 차이가 있는 계면을 형성하지 않으므로써, 벽개면에서 발생하는 결의 휘어짐을 억제하여 벽개면의 품질을 향상시켜 소자의 성능 및 수율을 개선할 수 있게된다. As described above, according to the present invention, an n-AlGaN composition change layer is interposed between an n-GaN electrode layer and an n-AlGaN cladding layer to remove an InGaN n-cracking prevention layer as in the prior art, thereby providing an interface with a sudden difference in hardness. By not forming, it is possible to suppress the warpage of the grains generated on the cleaved surface, thereby improving the quality of the cleaved surface, thereby improving the performance and yield of the device.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 개재된 n-AlGaN 조성 변화층을 상세히 설명하기 위한 개략적인 단면도로서, n-GaN 전극층(210)과 n-AlGaN 클래드층(230) 사이에 n-AlGaN 조성 변화층(220)이 개재되어 있다.3 is a schematic cross-sectional view for explaining in detail the n-AlGaN composition change layer interposed in accordance with the first embodiment of the present invention, n-
상기 n-GaN 전극층(210) 상부에서 처음 성장된 n-AlGaN 조성 변화층(220)의 성장 시작 Al 조성은 0% ~ 5%이고, n-AlGaN 클래드층(230)에 접촉되는 n-AlGaN 조성 변화층(220)의 성장 마감 Al 조성은 5% ~ 20%이고, 성장 시작 Al 조성은 성장 마감 Al 조성보다 작아지도록 조성을 변화시킨 것이 바람직하다.The growth start Al composition of the n-AlGaN
즉, n-AlGaN 조성 변화층(220)의 성장 시작 영역(220a)은 성장 마감 영역(220b)보다 Al 조성이 더 작아지도록 n-AlGaN 조성 변화층(220)의 Al 조성은 변화된다. That is, the Al composition of the n-AlGaN
그리고, 상기 n-AlGaN 조성 변화층(220)의 두께(T1)는 0.01 ~ 1㎛가 바람직하다.In addition, the thickness T1 of the n-AlGaN
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 반도체 레이저 다이오드의 제조 공정을 설명하기 위한 단면도로서, 제 2 실시예에서는, 도 2b에서 n-GaN 전극층(210) 상부에 InGaN 크래킹 방지층(215), In과 Al 조성변화층(225)과 n-AlGaN 클래드층(230)을 형성하는 것으로, InGaN 크래킹 방지층(215)과 n-AlGaN 클래드층(230) 사이에 In과 Al 조성변화층(225)을 개재하는 것이다.FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a semiconductor laser diode according to a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, an InGaN cracking
즉, 상기 In과 Al 조성변화층(225)은 InGaN 크래킹 방지층(215)에 접근하면 In의 조성이 높아지는 n-InGaN 조성 변화층(221)과 n-AlGaN 클래드층(230)에 접근하면 Al의 조성이 높아지는 n-AlGaN 조성 변화층(223)으로 구성할 수 있다.That is, the In and Al
이 때, 상기 n-InGaN 조성 변화층과 n-AlGaN 조성 변화층이 접촉되는 영역에서는 In 또는 Al 조성이 '0'인 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 n-InGaN 조성 변화층(221)과 n-AlGaN 조성 변화층(223) 사이에는 n-GaN층(222)이 형성되는 경우 도 있다.At this time, in the region where the n-InGaN composition change layer is in contact with the n-AlGaN composition change layer, when the In or Al composition is '0', as shown in FIG. 5, the n-InGaN composition change layer 221 ) And an n-
그러므로, InGaN 크래킹 방지층(215)과 n-AlGaN 클래드층(230) 사이에 In과 Al 조성변화층(225)을 개재함으로써, 본 발명의 제 2 실시예에서도 갑작스런 경도의 차이가 있는 계면을 제거할 수 있게 되어, 벽개면에서 발생하는 결의 휘어짐을 억제할 수 있고, 결국, 벽개면의 품질을 향상시켜 소자의 성능 및 수율을 개선할 수 있게된다. Therefore, by interposing the In and Al
상기 In 과 Al 조성변화층(225)의 두께(T2)는 0.01 ~ 1㎛가 바람직하다.The thickness (T2) of the In and Al
전술된 n-InGaN 조성 변화층(221)은 InGaN 크래킹 방지층(215) 상부에서 성장이 시작되는 n-InGaN 조성 변화층의 In 조성은 2% ~ 20%이고, 성장이 마감되는 n-InGaN 조성 변화층의 In 조성은 0% ~ 10%이고, 성장 시작 In 조성은 성장 마감 In 조성보다 크도록 조성을 변화시킨 것이 바람직하다.In the n-InGaN
그리고, 상기 n-AlGaN 조성 변화층(223)은 성장이 시작되는 n-AlGaN 조성 변화층의 Al 조성은 0% ~ 10%이고, 성장이 마감되는 n-AlGaN 조성 변화층의 Al 조성은 5% ~ 30%이고, 성장 시작 Al 조성은 성장 마감 Al 조성보다 작아지도록 조성이 변화된 층인 것이 바람직하다.The n-AlGaN
이상 상술한 바와 같이, 본 발명은 반도체 레이저 다이오드의 에피층 내부에 조성 변화층을 개재시켜 갑작스런 경도의 차이가 있는 계면을 제거함으로써, 벽개면에서 발생하는 결의 휘어짐을 억제하여 벽개면의 품질을 향상시켜 소자의 성능 및 수율을 개선할 수 있는 효과가 있다. As described above, the present invention removes the interface with the sudden hardness difference by interposing the composition change layer inside the epi layer of the semiconductor laser diode, thereby suppressing the warpage of the texture occurring on the cleaved surface and improving the quality of the cleaved surface. There is an effect to improve the performance and yield.
본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the invention has been described in detail only with respect to specific examples, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the spirit of the invention, and such modifications and variations belong to the appended claims.
Claims (8)
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