KR102609002B1 - 질화물 반도체 레이저 소자 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

다양한 실시예들은 질화물 반도체 레이저 소자 및 그의 제조 방법을 제공한다. 다양한 실시예들에 따르면, 질화물 반도체 레이저 소자는 하부 반도체층, 활성층 및 상부 반도체층, 상부 반도체층의 일부 영역 상에 배치되는 투명전도산화물(transparent conductive oxide; TCO)층, 및 상부 반도체층의 나머지 영역 상에서 투명전도산화물층의 양측부에 배치되는 유전체층을 포함한다. 이에 따라, 질화물 반도체 레이저 소자는 p형 클래드층의 높은 전기저항과 p형 전극층에서의 광흡수 문제 및 크랙 발생 문제를 개선하여, 향상된 효율을 갖는다.

Description

질화물 반도체 레이저 소자 및 그의 제조 방법{NITRIDE SEMICONDUCTOR LASER DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
다양한 실시예들은 질화물 반도체 레이저 소자 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
GaN, InGaN, AlGaN 물질에 기반한 질화물 청색 및 녹색 반도체 레이저 다이오드(laser diode; LD)는 최근 레이저 디스플레이의 광원과 가공용 (material processing) 레이저로서 관심이 증대하고 있다. 특히 청색 레이저를 가공용으로 활용하기 위해서는, 질화물 LD의 고출력과 고효율 특성이 요구된다.
질화물 LD 소자에서는, p형 클래드층에서의 높은 전기저항과 p형 전극층에서의 광흡수가 소자 특성에 큰 영향을 주게 된다. 질화물 LD 소자의 경우, p형 클래드층에는 AlGaN 물질이 이용되는데, p형 도핑 물질인 Mg의 이온화 에너지가 높아서 Mg의 도핑 농도를 증가시켜도 정공(hole)의 농도가 낮아, p형 클래드층의 전기저항이 높다. 이는 질화물 LD 소자에서 동작 전압 상승의 주요인이 된다. p형 클래드층은 두께가 감소할수록 전기저항이 감소하여 질화물 LD 소자의 동작 전압을 낮출 수 있지만, p형 클래드층의 두께가 충분히 두껍지 않으면 레이저 광이 p형 클래드층에서 충분히 가두어지지 않고 p형 클래드층 상부의 p형 전극층에서도 빛이 흡수되어 광출력이 감소하게 된다. 반대로, p형 클래드층의 두께가 두꺼울수록 전기저항이 증가하고 또한 하부 GaN층과의 격자상수 차이로 인한 스트레인 증가에 의해 크랙(crack)이 발생할 수 있다.
다양한 실시예들은, p형 클래드 층의 높은 전기저항과 p형 전극층에서의 광흡수 문제 및 크랙 발생 문제를 개선하여, 향상된 효율을 갖는 질화물 LD 소자 및 그의 제조 방법을 제공한다.
다양한 실시예들은 하부 반도체층, 활성층, 및 상부 반도체층을 갖는 질화물 반도체 레이저 소자를 제공하며, 다양한 실시예들에 따른 질화물 반도체 레이저 소자는 상기 상부 반도체층의 일부 영역 상에 배치되는 투명전도산화물(transparent conductive oxide; TCO)층, 및 상기 상부 반도체층의 나머지 영역 상에서 상기 투명전도산화물층의 양측부에 배치되는 유전체층을 포함한다.
다양한 실시예들에 따른 질화물 반도체 레이저 소자의 제조 방법은, 하부 반도체층, 활성층, 및 상부 반도체층을 성장시키는 단계, 상기 상부 반도체층 상에 투명전도산화물층을 형성하는 단계, 상기 상부 반도체층 상에서 상기 투명전도산화물층의 일부 영역을 식각하여, 리지 구조를 형성하는 단계, 및 상기 상부 반도체층 상에서 상기 리지 구조 내에 유전체층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 유전체층은, 상기 상부 반도체층 상에서 상기 투명전도산화물층의 양측부에 배치된다.
다양한 실시예들에 따르면, 질화물 반도체 레이저 소자가 얇은 p형 클래드층을 갖도록 구현되거나 p형 클래드층이 없이 구현됨으로써, 전기저항이 감소되며, 이에 따라 질화물 반도체 레이저 소자의 동작 전압이 감소될 수 있다. 이 때, 질화물 반도체 레이저 소자가 투명전도산화물층을 갖도록 구현되어, 투명전도산화물층에서 레이저 광의 세기가 크게 감소하므로, 질화물 반도체 레이저 소자에서 광흡수가 감소되고, 이에 따라 광출력이 증가된다. 이러한 동작 전압 감소 및 광출력 증가에 의해, 질화물 반도체 레이저 소자는 향상된 광전변환효율을 가질 수 있다. 아울러, 질화물 반도체 레이저 소자가 얇은 p형 클래드층을 갖도록 구현되거나 p형 클래드층이 없이 구현됨으로써, 하부층과의 스트레인에 의한 크랙 발생이 방지되고, 이에 따라 결정 품질이 향상될 수 있다. 게다가, 질화물 반도체 레이저 소자는 투명전도산화물층이 리지 부분의 역할을 하도록 구현됨으로써, 보다 간단한 공정으로 제조될 수 있다. 이 때, 리지 부분의 경계면이 매끄럽게 형성될 수 있으며, 이에 따라 질화물 반도체 레이저 소자에서 광산란에 의한 광손실이 감소될 수 있다.
도 1 은 일반적인 질화물 LD 소자를 도시하는 단면도이다.
도 2는 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자를 도시하는 단면도이다.
도 3은 도 1의 일반적인 질화물 LD 소자의 굴절률 및 레이저 광모드 분포를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 2의 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자의 굴절률 및 레이저 광모드 분포를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1의 일반적인 질화물 LD 소자와 도 2의 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자에서 p형 클래드층의 두께에 따른 광손실을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1의 일반적인 질화물 LD 소자와 도 2의 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자에서 p형 클래드층의 두께에 따른 전기저항을 나타내는 도면이다.
도 7은 도 1의 일반적인 질화물 LD 소자와 도 2의 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자에서 p형 클래드층의 최적의 두께에서의 광출력-전류 관계를 시뮬레이션한 결과를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 1의 일반적인 질화물 LD 소자와 도 2의 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자에서 p형 클래드층의 최적의 두께에서의 전압-전류 관계를 시뮬레이션한 결과를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 1의 일반적인 질화물 LD 소자와 도 2의 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자에서 p형 클래드층의 최적의 두께에서의 광전변환효율-전류 관계를 시뮬레이션한 결과를 나타내는 도면이다.
도 10a, 도 10b, 도 10c, 도 10d, 및 도 10e는 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자의 제조 방법을 도시하는 도면들이다.
도 11은 제 2 실시예에 따른 질화물 LD 소자를 도시하는 단면도이다.
도 12는 제 3 실시예에 따른 질화물 LD 소자를 도시하는 단면도이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다.
도 1은 일반적인 질화물 LD 소자(100)를 도시하는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 LD 소자(100)는 n형 전극층(111), n형 반도체층(113), n형 클래드층(115), n형 광가이드층(117), 활성층(119), p형 광가이드층(121), p형 클래드층(123), p형 콘택층(125), 절연층(127), 및 p형 전극층(129)을 포함한다. 일반적인 LD 소자(100)에서, 레이저 광모드(optical mode)는 굴절률이 높은 n형 광가이드층(117), 활성층(119), 및 p형 광가이드층(121)에 주로 분포하며, 이에 따라 수직 방향으로 빛이 가두어진다. 그리고, 일반적인 LD 소자(100)에는, 수평 방향으로 유효 굴절률이 높은 리지(ridge) 부분이 마련되며, 이에 따라 수평 방향으로 빛이 가두어진다. 구체적으로, 리지 부분은, 도 1에 도시된 바와 같이, p형 클래드층(123) 및 p형 콘택층(125)에 마련되거나, 도시되지는 않았으나, p형 광가이드층(121), 형 클래드층(123) 및 p형 콘택층(125)에 마련될 수 있다. 이러한 경우, 절연층(127)이 리지 부분의 양측부에 배치된다.
일반적인 LD 소자(100)에서, p형 클래드층(123)의 높은 전기저항과 높은 광흡수가 효율 특성에 부정적인 영향을 준다. 여기서, p형 도핑 물질인 Mg의 이온화 에너지가 높아서 Mg의 도핑 농도를 증가시켜도 정공(hole)의 농도가 낮아, p형 클래드층(123)의 전기저항이 높다. 이는 질화물 LD 소자(100)에서 동작 전압 상승의 주요인이 된다. 한편, p형 클래드층(123)은 두께가 감소할수록 전기저항이 감소하여 질화물 LD 소자(100)의 동작 전압을 낮출 수 있지만, p형 클래드층(123)의 두께가 충분히 두껍지 않으면 레이저 광이 p형 클래드층(123)에서 충분히 가두어지지 않고 p형 클래드층(123) 상부의 p형 전극층(129)에서도 빛이 흡수되어 광출력이 감소하게 된다. 반대로, p형 클래드층(123)의 두께가 두꺼울수록 전기저항이 증가하고 또한 하부 GaN층, 예컨대 n형 클래드층(115), n형 광가이드층(117), 활성층(119), 또는 p형 광가이드층(121) 중 적어도 하나의 격자상수 차이로 인한 스트레인 증가에 의해 크랙이 발생할 수 있다.
일반적인 질화물 LD 소자(100)에서, 리지 부분은 건식 식각(dry etching)을 이용하여 형성된다. 그러나, 식각 공정에서, 원하는 식각 깊이만큼 정확하게 식각하는 데 어려움이 있다. 반도체 층들의 식각 공정에서 정확한 식각 깊이를 맞춰야 하는 어려움이 있다. 그리고, 식각 공정에서, 표면이 거칠게 형성될 경우, 빛의 산란에 의한 광손실이 발생하게 된다.
도 2는 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자(200)를 도시하는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자(200)는 n형 전극층(211), n형 반도체층(213), n형 클래드층(215), n형 광가이드층(217), 활성층(219), p형 광가이드층(221), p형 클래드층(223), p형 콘택층(225), 투명전도산화물(transparent conductive oxide; TCO)층(231), 유전체층(233), 및 p형 전극층(235)을 포함한다. 제 1 실시예에 따르면, 투명전도산화물층(231)이 p형 콘택층(225)의 일부 영역 상에 형성되고, 유전체층(233)이 p형 콘택층(225)의 나머지 영역 상에서 투명전도산화물층(231)의 양측부에 형성된다. 이 때, 투명전도산화물층(231)의 굴절률이 유전체층(233)의 굴절률보다 높아서 투명전도산화물층(231)이 리지 영역의 역할을 하게 되며, 따라서 질화물 LD 소자(200)가 리지 도파로 LD로 동작하게 된다. 그리고, p형 전극층(235)이 투명전도산화물층(231) 상에 형성된다. 이를 통해, 전류가 p형 전극층(235)과 투명전도산화물층(231)을 통해, 질화물 LD 소자(200)의 내부로 흐른다.
질화물 LD 소자(200)의 반도체 물질은 일반적으로 AlxGayIn1※yN(0≤x≤1, 0≤y≤1)으로 나타낼 수 있다. 예를 들면, 질화물 LD 소자(200)는 청색 및 녹색의 가시광 질화물 LD 소자를 포함하고, 이러한 경우에 구체적으로 각 층을 구성하는 물질은 다음과 같다. n형 전극층(211)은 GaN, Si, SiC, 사파이어(sapphire) 등을 활용하여 준비될 수 있다. n형 클래드층(215)은 AlxGa1-xN(0≤x≤0.2)으로 형성되고, n형 광가이드층(217) 및 p형 광가이드층(221)은 InxGa1-xN(0≤x≤0.1)으로 형성되며, p형 클래드층(223)은 AlxGa1-xN(0≤x≤0.2)으로 형성될 수 있다. 빛을 방출하는 활성층(219)은 InxGa1-xN(0≤x≤0.3)을 한 층 또는 여러 층들로 포함하는 다중양자우물(multiple quantum well; MQW) 구조로 형성될 수 있다. P형 콘택층(225)은 InxGa1-xN(0≤x≤0.1)으로 형성될 수 있다. p형 전극층(235)은 Au, Pt, Pd 등의 다양한 금속 물질을 이용하여 형성될 수 있다.
투명전도산화물층(231)과 유전체층(233)에는, 다양한 물질들이 활용될 수 있다. 이 때, 투명전도산화물층(231)의 굴절률이 유전체층(233)의 굴절률보다 더 높도록, 투명전도산화물층(231)을 위한 물질과 유전체층(233)을 위한 물질이 선택되어야 한다. 여기서, 투명전도산화물층(231)의 굴절률과 유전체층(233)의 굴절률은 아래의 층들(213, 215, 217, 219, 221, 223, 225)의 굴절률보다 낮아야 한다. 예를 들어, 투명전도산화물층(231)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), 또는 ZnO 중 적어도 하나를 포함하는 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 유전체층(233)은 유전체 물질로 형성되며, 유전체 물질은 SiO2, SiNx, AlN, Al2O3, TiO2, ZrO2, MnO, HfOx, 또는 Ta2O5 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 3 및 도 4는 도 1의 일반적인 질화물 LD 소자(100)와 도 2의 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자(200)의 굴절률 및 레이저 광모드 분포를 나타내는 도면들이다. 도 3 및 도 4에서, 적색선은 굴절률 분포를 나타내고, 청색선은 레이저 광모드 분포를 나타낸다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 일반적인 질화물 LD 소자(100) 및 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자(200)는 광전변환효율이 가장 높은 최적의 구조에 가까운 굴절률 분포를 갖도록 각각 준비되었다. 그리고, 일반적인 질화물 LD 소자(100) 및 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자(200)에서의 레이저 광모드 분포가 확인되었다.
구체적으로, 일반적인 질화물 LD 소자(100)는, 도 3에 도시된 바와 같은 굴절률 분포를 갖도록 준비되었다. 질화물 LD 소자(100)는 n형 전극층(111), n형 반도체층(113), n형 클래드층(115), n형 광가이드층(117), 활성층(119), p형 광가이드층(121), p형 클래드층(123), p형 콘택층(125), 유전체층(127), 및 p형 전극층(129)을 포함한다. 이 때, n형 클래드층(115) 및 p형 클래드층(123)은 Al0.05GaN으로 형성되었고, n형 광가이드층(117) 및 p형 광가이드층(121)은 GaN으로 형성되었고, 활성층(119)은 In0.15GaN을 포함하는 다중 양자우물 구조로 형성되었고, p형 콘택층(125)은 고농도로 p형 도핑된 GaN으로 형성되었으며, p형 전극층(129)은 Pd로 형성되었다.
이러한 일반적인 질화물 LD 소자(100)는 도 3에 도시된 바와 같은 레이저 광모드 분포를 나타낸다. 즉, 레이저 광이 굴절률이 높은 n형 광가이드층(117), 활성층(119), 및 p형 광가이드층(121)에 잘 갇혀져 있고, p형 클래드층(123)에서 빛의 강도가 급격히 약해지게 된다. 그렇지만, p형 전극층(129)의 금속 물질의 광흡수율이 매우 높기 때문에 p형 전극층(129)에서 빛의 강도를 0에 가깝게 크게 낮출 필요가 있는데, 그렇게 하기 위해서는 p형 클래드층(123)의 두께가 상당히 두꺼워야 한다. 이러한 이유로, 일반적인 질화물 LD 소자(100)에서, p형 클래드층(123)은 600 nm의 두께를 갖도록 형성되었다.
한편, 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자(200)는 도 4에 도시된 바와 같은 굴절률 분포를 갖도록, 준비되었다. 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자(200)는 n형 전극층(211), n형 반도체층(213), n형 클래드층(215), n형 광가이드층(217), 활성층(219), p형 광가이드층(221), p형 클래드층(223), p형 콘택층(225), 투명전도산화물층(231), 유전체층(233), 및 p형 전극층(235)을 포함한다. 이 때, 도 3의 일반적인 질화물 LD 소자(100)와 마찬가지로, n형 클래드층(215)은 Al0.05GaN으로 형성되었고, n형 광가이드층(217) 및 p형 광가이드층(221)은 GaN으로 형성되었으며, 활성층(219)은 In0.15GaN을 포함하는 다중 양자우물 구조로 형성되었다. 한편, 도 3의 일반적인 질화물 LD 소자(100)와 다르게, p형 클래드층(223)은 Al0.05GaN으로 비교적 얇게 형성되었다. 여기서, p형 클래드층(223)는 200nm의 두께를 갖도록 상당히 얇게 형성되었다. 투명전도산화물층(231)은 굴절률이 1.95인 ITO로 형성되었다. 유전체층(233)은 굴절률이 1.47인 SiO2로 형성되었으며, p형 전극층(235)은 Pd로 형성되었다. 여기서, 투명전도산화물층(231)의 굴절률이 유전체층(233)의 굴절률보다 높으므로, 투명전도산화물층(231)이 존재하는 수평 영역에서 레이저 광모드가 갈 가두어진다.
이러한 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자(200)는 도 4에 도시된 바와 같은 레이저 광모드 분포를 나타낸다. 즉, 레이저 광이 굴절률이 높은 n형 광가이드층(217), 활성층(219), 및 p형 광가이드층(221)에 잘 갇혀져 있고, p형 클래드층(223), 투명전도산화물층(231), 및 유전체층(233)을 지나면서 빛의 강도가 급격히 약해지게 된다. p형 클래드층(223)의 두께가 상당히 얇아져서, p형 클래드층(223)의 전기저항은 크게 줄어들게 되며, 이에 따라 질화물 LD 소자(200)의 동작 전압이 크게 감소될 수 있다. 투명전도산화물층(231)에서 광흡수가 상당히 존재할 수 있지만, 투명전도산화물층(231)의 두께가 상당히 얇기 때문에 투명전도산화물층(231)에서의 광손실은 그다지 크지 않다. 또한, 투명전도산화물층(231)을 지나면서 빛이 매우 약해지기 때문에, 투명전도산화물층(231) 상의 p형 금속층(235)에서의 광흡수는 거의 무시될 수 있다. 따라서, 질화물 LD 소자(200)에서는, 전반적으로 광손실이 감소하는 효과가 있다.
도 5 및 도 6은 도 1의 일반적인 질화물 LD 소자(100)와 도 2의 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자(200)에서 p형 클래드층(123, 223)의 두께에 따른 광손실 및 전기저항을 나타내는 도면들이다. 여기서, 광손실을 나타내는 척도로는 보통 모달 로스(modal loss)가 사용되는데, 모달 로스는 레이저 광모드가 진행되는 동안 단위 길이 당 에너지 감소량을 의미하며, 그 단위는 cm-1이다. 모달 로스를 계산하기 위해 활용된 각 층의 물질에 대한 굴절률과 흡수 계수는 하기 [표 1]과 같다. 아울러, 전기저항을 계산하기 위해 활용된 각 층의 물질에 대한 비저항은 상기 [표 1]과 같다.
물질 굴절률 흡수 계수[㎝-1] 비저항 [Ω㎝]
투명전도산화물층 ITO 1.95 2000 2x10-4
p형 전극층 Pd 1.4 9000000 0
p형 클래드층 p-AlGaN 2.417 20 2.0
도 5를 참조하면, 일반적인 질화물 LD 소자(100)에서는, p형 클래드층(123)의 두께가 증가함에 따라, 모달 로스가 급격히 감소하였다. 이는, p형 클래드층(123)이 충분히 두껍지 않으면, 레이저 광이 p형 전극층(129)에 닿게 되어, p형 전극층(129)에서의 광흡수가 크게 증가하기 때문이다. p형 클래드층(123)의 두께가 600 nm 이상은 되어야, p형 전극층(129)에서의 광흡수가 충분히 감소해서, 모달 로스가 5 cm-1 이하가 된다. 한편, 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자(200)에서는, 투명전도산화물층(231)의 두께가 50 nm로 얇은 경우, p형 클래드층(223)의 두께가 400 nm 이상일 때, 모달 로스가 5 cm-1 이하로 낮게 유지되는 데 반해, p형 클래드층(223)의 두께가 400 nm 이하일 때, p형 클래드층(223)의 두께가 감소함에 따라, 모달 로스가 크게 증가하며, 이는 p형 클래드층(223) 및 투명전도산화물층(231)의 얇은 두께에 의해 레이저 광이 p형 금속층(235)에 흡수되는 영향이다. 그리고, 투명전극산화물층(231)의 두께가 100 nm와 200 nm인 경우, p형 클래드층(223)의 두께가 200 nm 이상일 때, 모달 로스가 5 cm-1 이하로 낮게 유지되며, p형 클래드층(223)의 두께가 200 nm 미만일 때에도 모달 로스는 그다지 증가하지 않는다. 투명전도산화물층(231)의 두께가 200 nm 이상인 경우, 레이저 광이 p형 전극층(235)에 거의 닿지 않으므로, 투명전도산화물층(231)의 두께에 따른 모달 로스는 거의 차이가 나지 않는다.도 6을 참조하면, 일반적인 질화물 LD 소자(100) 및 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자(200)에서는, 거의 차이 없이, p형 클래드층(123, 223)의 두께가 증가함에 따라, 전기저항이 선형적으로 증가하였다. 상기 [표 1]과 같이, 투명전도산화물층(231)의 비저항이 p형 클래드층(223)의 비저항에 비해 10000배 더 낮으므로, p형 전극층(235)에서 투명전극산화물층(231)과 p형 클래드층(223)으로 전류가 주입될 때 투명전극산화물층(231)의 저항은 거의 무시될 수 있다. 따라서, 전기저항은 p형 클래드층(223)에 의해 거의 결정된다.
따라서, 도 5 및 도 6에 따르면, 일반적인 질화물 LD 소자(100)에서는 p형 클래드층(123)의 두께가 증가함에 따라 광손실은 감소하지만 전기저항은 증가하게 되어, 최대의 광전변환효율을 얻을 수 있는 p형 클래드층(123)의 두께는 대략 600 nm 정도가 된다. 이에 반해, 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자(200)에서는 p형 클래드층(223)의 두께가 매우 얇아도 낮은 광손실이 유지되어, 대략 200 nm 정도에서 최대 광전변환효율이 얻어지게 된다.
도 7, 도 8, 및 도 9는 도 1의 일반적인 질화물 LD 소자(100)와 도 2의 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자(200)에서 p형 클래드층(123, 223)의 최적의 두께에서의 광출력-전류, 전압-전류, 및 광전변환효율-전류 관계를 각각 시뮬레이션한 결과를 나타내는 도면들이다. 시뮬레이션에는 LD 전문 소자 설계 프로그램인 Crosslight사의 LASTIP 프로그램을 활용하였다. 본 시뮬레이션에서 캐비티 길이는 1200 ㎛, 리지의 폭은 10 ㎛로 두었고, 레이저 출사면과 후면의 반사율은 각각 5%와 98%로 두었다. 일반적인 질화물 LD 소자(100)에서 광전변환효율이 최대가 되는 p형 클래드층(123)의 최적의 두께는, 600 nm이며, 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자(200)에서 광전변환효율이 최대가 되는 p형 클래드층(223)의 최적의 두께는 200 nm이다. 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자(200)에서 투명전도산화물층(231)의 두께는 200 nm로 두었다.
도 7을 참조하면, 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자(200)의 광출력은 일반적인 질화물 LD 소자(100)의 광출력과 거의 유사하다. 이는, 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자(200)에서 p형 클래드층(223)의 두께가 200 nm일 때의 모달 로스가 일반적인 질화물 LD 소자(100)에서 p형 클래드층(123)의 두께가 600 nm일 때의 모달 로스와 거의 유사하기 때문인 것으로 이해될 수 있다.
도 8을 참조하면, 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자(200)의 전압이 일반적인 질화물 LD 소자(100)의 전압에 비해 훨씬 낮으며, 그 차이는 전류가 증가함에 따라 더 크다. 도 6에 도시된 바와 같이, 일반적인 질화물 LD 소자(100)에서 p형 클래드층(123)의 두께가 600 nm일 때의 전기저항은 1Ω이지만, 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자(200)에서 p형 클래드층(223)의 두께가 200 nm일 때의 전기저항은 0.3Ω에 불과하다. 이러한 전기저항의 차이로 인해, 특히 고전류에서, 제 1 실시예에 따른 LD 소자(200)에서 낮은 동작 전압이 구현될 수 있다.
도 9를 참조하면, 일반적인 질화물 LD 소자(100)의 최대 광전변환효율은 40% 정도인데, 이는 최근까지 보고된 고성능 청색 LD 소자의 광전변환효율에 대략적으로 부합한다. 한편, 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자(200)의 최대 광전변환효율은 45%이다. 여기서, 광전변환효율은 레이저의 광출력을 입력 전력으로 나눈 값이다. 입력 전력은 주입되는 전류와 전압의 곱에 해당한다. 특히 일반적인 질화물 LD 소자(100)는 고전류에서는 전류가 증가함에 따라 광전변환효율이 감소하는데 비해, 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자(200)는 고전류에서도 높은 광전변환효율이 유지된다. 따라서, 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자(200)는 고출력, 고효율 특성을 구현하는 데 있어서 상당히 유리하다.
도 10a, 도 10b, 도 10c, 도 10d, 및 도 10e는 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자(200)의 제조 방법을 도시하는 도면들이다.
먼저, 도 10a에 도시된 바와 같이, n형 전극층(211), n형 반도체층(213), n형 클래드층(215), n형 광가이드층(217), 활성층(219), p형 광가이드층(221), p형 클래드층(223), 및 p형 콘택층(225)에 대한 성장이 진행된다. 여기서, 성장은 에피탁시(epitaxy) 방식으로 이루어질 수 있다.
다음으로, 도 10b에 도시된 바와 같이, p형 콘택층(225) 상에 투명전도산화물층(231)이 형성된다. 구체적으로, 투명전도산화물층(231)이 p형 콘택층(225) 상에 증착된다.
이어서, 도 10c에 도시된 바와 같이, 투명전도산화물층(231)에, 리지 구조(232)가 형성된다. 구체적으로, 투명전도산화물층(231)의 표면에 리지 형태가 패터닝된 다음, 리지 형태에 따라 투명전도산화물층(231)의 일부 영역이 식각됨으로써, 리지 구조(232)가 형성된다. 이 때, 투명전도산화물층(231)만 선택적으로 식각할 수 있는 용액을 이용하여, 습식 식각을 통해, 투명전도산화물층(231)의 일부 영역이 선택적으로 식각될 수 있다. 이를 통해, 투명전도산화물층(231)의 양측부에 리지 구조(232)가 형성될 수 있다. 습식 식각을 통해 리지 구조(232)가 형성됨에 따라, 리지 구조(232) 내측에서의 투명전도산화물층(231)의 표면이 매끄럽게 형성되어, 해당 표면에서의 레이저 광의 산란 손실이 방지될 수 있다. 또한, 투명전도산화물층(231)의 두께가 식각 깊이에 해당하므로, 리지 구조(232)가 정확한 높이로 형성될 수 있다.
계속해서, 도 10d에 도시된 바와 같이, 리지 구조(232) 내에 유전체층(233)이 형성된다. 구체적으로, 리지 구조(232) 내에 유전체 물질이 증착됨으로써, 유전체 물질로부터 유전체층(233)이 형성된다.
마지막으로, 도 10e에 도시된 바와 같이, 투명전도산화물층(231) 및 유전체층(233) 상에, p형 전극층(235)이 형성된다. 구체적으로, 투명전도산화물층(231) 및 유전체층(233) 상에 금속 물질이 증착됨으로써, 금속 물질로부터 p형 전극층(235)이 형성된다.
따라서, 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자(200)가 제조된다.
도 11은 제 2 실시예에 따른 질화물 LD 소자(300)를 도시하는 단면도이다.
도 11을 참조하면, 제 2 실시예에 따른 질화물 LD 소자(300)는 n형 전극층(311), n형 반도체층(313), n형 클래드층(315), n형 광가이드층(317), 활성층(319), p형 광가이드층(321), p형 콘택층(325), 투명전도산화물층(331), 유전체층(333), 및 p형 전극층(335)을 포함한다. 제 2 실시예에 따른 질화물 LD 소자(300)의 구성 요소들은 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자(200)의 대응하는 구성 요소들과 대체로 유사하다. 다만, 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자(200)에서는, p형 콘택층(225)이 p형 광가이드층(221) 상의 p형 클래드층(223) 상에 위치되나, 제 2 실시예에 따른 질화물 LD 소자(300)에서는, p형 콘택층(325)이 p형 광가이드층(321) 상에 위치된다. 도 5에 도시된 바와 같이, p형 클래드층(223)의 두께가 0인 경우에도, 투명전도산화물층(231)의 두께가 200 nm일 때 모달 로스가 7 cm-1 정도로 낮게 유지되므로, 제 2 실시예에 따른 질화물 LD 소자(300)에서 p형 클래드층(223)의 부재에 의한 광흡수 증가와 광출력 감소 영향은 그다지 크지 않을 것으로 예상된다. 대신에, p형 클래드층(223)의 전기저항은 없어지므로, 제 2 실시예에 따른 질화물 LD 소자(300)는 더 낮은 동작 전압으로 구현되고, 결과적으로 일반적인 질화물 LD 소자(100)에 비해 높은 광전변환효율을 달성할 수 있다. 또한, p형 클래드층(223)이 없으면, 하부 GaN층, 예컨대 n형 클래드층(315), n형 광가이드층(317), 활성층(319), 또는 p형 광가이드층(321) 중 적어도 하나와의 스트레인이 감소되어, 보다 고품질의 결정 성장이 가능하다.
제 2 실시예에 따른 질화물 LD 소자(300)의 제조 방법은, 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 제조 방법(200)과 유사하므로, 상세한 설명을 생략한다. 다만, 첫 번째 단계에서, n형 전극층(311), n형 반도체층(313), n형 클래드층(315), n형 광가이드층(317), 활성층(319), p형 광가이드층(321), 및 p형 콘택층(325)에 대한 성장이 진행된다. 이후의 단계들에 대해서는, 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 제조 방법(200)과 유사하다.
도 12는 제 3 실시예에 따른 질화물 LD 소자(400)를 도시하는 단면도이다.
도 12를 참조하면, 제 3 실시예에 따른 질화물 LD 소자(400)는 n형 전극층(411), n형 반도체층(413), n형 클래드층(415), n형 광가이드층(417), 활성층(419), p형 광가이드층(421), p형 클래드층(423), p형 콘택층(425), 투명전도산화물층(431), 유전체층(433), 및 p형 전극층(435)을 포함한다. 제 3 실시예에 따른 질화물 LD 소자(400)의 구성 요소들은 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자(200)의 대응하는 구성 요소들과 대체로 유사하다. 다만, 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 소자(200)에서는, p형 전극층(235)이 투명전도산화물층(231)을 전체적으로 덮도록 형성되나, 제 3 실시예에 따른 질화물 LD 소자(300)에서는, p형 전극층(435)이 투명전도산화물층(331)의 일부 영역만을 덮도록 형성된다. 구체적으로, 제 3 실시예에 따른 질화물 LD 소자(300)에서는, p형 전극층(435)에는 투명전도산화물층(331)을 부분적으로 노출시키기 위한 개구부(436)가 마련되며, 이로써 p형 전극층(435)은 투명전도산화물층(331)의 양단부들 상에만 형성된다. 이러한 경우, 투명전도산화물층(331)이 얇아도 레이저 광모드가 p형 전극층(435)에 닿지 않게 되어, 광손실에 영향을 주지 않게 된다. 따라서, 제 3 실시예에 따른 질화물 LD 소자(400)는 일반적인 질화물 LD 소자(100)에 비해 높은 광출력과 낮은 동작 전압을 구현하여, 높은 광전변환효율을 달성할 수 있다.
제 3 실시예에 따른 질화물 LD 소자(400)의 제조 방법은, 제 1 실시예에 따른 질화물 LD 제조 방법(200)과 유사하므로, 상세한 설명을 생략한다. 다만, 마지막 단계에서, p형 전극층(435)은 투명전도산화물층(431)의 양단부들 및 유전체층(433) 상에만 형성된다. 즉, p형 전극층(435)이 개구부(436)와 함께 형성된다.
요컨대, 다양한 실시예들은 질화물 LD 소자(200; 300; 400) 및 그의 제조 방법을 제공한다.
다양한 실시예들에 따른 질화물 LD 소자(200; 300; 400)는, 하부 반도체층(211, 213, 215, 217; 311, 313, 315, 317; 411, 413, 415, 417), 활성층(219; 319; 419) 및 상부 반도체층(221, 223, 225; 321, 325; 421, 423, 425), 상부 반도체층(221, 223, 225; 321, 325; 421, 423, 425)의 일부 영역 상에 배치되는 투명전도산화물층(231; 331; 431), 및 상부 반도체층(221, 223, 225; 321, 325; 421, 423, 425)의 나머지 영역 상에서 투명전도산화물층(231; 331. 431)의 양측부에 배치되는 유전체층(233; 333; 433)을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 질화물 LD 소자(200; 300)는 유전체층(233; 333) 및 투명전도산화물층(231; 331) 상에 배치되는 p형 전극층(235; 335)을 더 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 질화물 LD 소자(400)는 유전체층(433) 및 투명전도산화물층(431)의 양단부들 상에 배치되는 p형 전극층(435)을 더 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상부 반도체층(221, 223, 225; 421, 423, 425)은, 활성층(219; 419) 상에 배치되는 p형 광가이드층(221; 421), p형 광가이드층(221; 421) 상에 배치되는 p형 클래드층(223; 423), 및 p형 클래드층(223; 423) 상에 배치되는 p형 콘택층(225; 425)을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 상부 반도체층(321, 325)은, 활성층(319) 상에 배치되는 p형 광가이드층(321), 및 p형 광가이드층(321) 상에 배치되는 p형 콘택층(325)을 포함한다.
다양한 실시예들에 따르면, 하부 반도체층(211, 213, 215, 217; 311, 313, 315, 317; 411, 413, 415, 417)은, n형 전극층(211; 311; 411), n형 전극층(211; 311; 411) 상에 배치되는 n형 반도체층(213; 313; 413), n형 반도체층(213; 313; 413) 상에 배치되는 n형 클래드층(215; 315; 415), 및 n형 클래드층(215; 315; 415) 상에 배치되는 n형 광가이드층(217; 317; 417)을 포함한다.
다양한 실시예들에 따르면, 투명전도산화물층(231; 331; 431)은, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), 또는 ZnO 중 적어도 하나를 포함한다.
다양한 실시예들에 따르면, 유전체층(233; 333; 433)은, SiO2, SiNx, AlN, Al2O3, TiO2, ZrO2, MnO, HfOx, 또는 Ta2O5 중 적어도 하나를 포함한다.
다양한 실시예들에 따르면, 투명전도산화물층(231; 331; 431)의 굴절률은, 상부 반도체층(221, 223, 225; 321, 325; 421, 423, 425)의 굴절률보다 낮고, 유전체층(233; 333; 433)의 굴절률보다 높다.
다양한 실시예들에 따르면, 투명전도산화물층(231; 331; 431)의 폭은 1 ㎛ 내지 100 ㎛의 범위 내에 있고, 투명전도산화물층(231; 331; 431)의 두께는 10 nm 내지 1000 nm의 범위 내에 있다.
다양한 실시예들에 따른 질화물 LD 소자(200; 300; 400)의 제조 방법은, 하부 반도체층(211, 213, 215, 217; 311, 313, 315, 317; 411, 413, 415, 417), 활성층(219; 319; 419), 및 상부 반도체층(221, 223, 225; 321, 325; 421, 423, 425)을 성장시키는 단계, 상부 반도체층(221, 223, 225; 321, 325; 421, 423, 425) 상에 투명전도산화물층(231; 331; 431)을 형성하는 단계, 상부 반도체층(221, 223, 225; 321, 325; 421, 423, 425) 상에서 투명전도산화물층(231; 331; 431)의 일부 영역을 식각하여, 리지 구조(232)를 형성하는 단계; 및 상부 반도체층(221, 223, 225; 321, 325; 421, 423, 425) 상에서 리지 구조(232) 내에 유전체층(233; 333; 433)을 형성하는 단계를 포함한다.
다양한 실시예들에 따르면, 유전체층(233; 333; 433)은, 상부 반도체층(221, 223, 225; 321, 325; 421, 423, 425) 상에서 상기 투명전도산화물층(231; 331; 431)의 양측부에 배치된다.
일 실시예에 따르면, 질화물 LD 소자(200; 300)의 제조 방법은, 유전체층(233; 333) 및 투명전도산화물층(231; 331) 상에 p형 전극층(235, 335)을 형성하는 단계를 더 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 질화물 LD 소자(400)의 제조 방법은, 유전체층(433) 및 투명전도산화물층(431)의 양단부들 상에 p형 전극층(435)을 형성하는 단계를 더 포함한다.
다양한 실시예들에 따르면, 투명전도산화물층(231; 331; 431)의 굴절률은 유전체층(233; 333; 433)의 굴절률보다 높고, 투명전도산화물층(231; 331; 431)이 존재하는 수평 영역의 유효 굴절률이 다른 영역의 유효 굴절률보다 높아서, 레이저 광모드가 투명전도산화물층(231; 331; 431)이 존재하는 수평 영역에 효과적으로 가두어 진다. 즉 투명전도산화물층(231; 331; 431)이 리지 부분으로서 역할을 하게 된다.
따라서, 다양한 실시예들에 따른 질화물 LD 소자(200; 300; 400)에서는 투명전도산화물층(231; 331; 431)이 추가적인 p형 클래드층의 역할을 하게 되므로, 일반적인 질화물 LD 소자(100)에서의 p형 클래드층(123)의 두께에 비해 p형 클래드층(223; 423)의 두께를 상당히 줄일 수 있으며, 경우에 따라 p형 클래드층(223; 423)이 아예 생략될 수도 있다. 이에 따라, 일반적인 질화물 LD 소자(100)에서 p형 클래드층(123)의 높은 전기저항과 p형 전극층(129)에서의 광흡수 문제를 상당히 개선할 수 있고, 크랙 발생 문제도 방지할 수 있어서, 질화물 LD 소자(200; 300; 400)에서의 결정의 품질을 높일 수 있다.
다양한 실시예들에서, 투명전도산화물층(231; 331; 431)에도 광흡수가 존재하지만 100 nm 내지 200 nm 정도로 상당히 얇게 구현할 수 있으며, 투명전도산화물층(231; 331; 431)에서는 레이저 광모드의 세기가 급격히 감소되므로, 질화물 LD 소자(200; 300; 400)의 전체적인 광흡수가 일반적인 질화물 LD 소자(100)의 전체적인 광흡수에 비해 감소되어, 질화물 LD 소자(200; 300; 400)에서의 광출력이 증가하게 된다.
결과적으로, 다양한 실시예들에서는 p형 클래드층(223; 423)을 얇게 또는 없이 구현할 수 있으므로, 질화물 LD 소자(200; 300; 400)에서 전기저항이 감소되고 p형 전극층(235, 335; 432)에서의 광손실이 감소하여 광출력이 증대되므로 광전변환효율이 상당히 향상된다.
아울러, 다양한 실시예들에 따른 질화물 LD 소자(200; 300; 400)는 제작 공정 면에서도 장점이 있다. 일반적인 질화물 LD 소자(100)는 건식 식각을 이용하여 리지 부분을 형성함으로써 식각 깊이를 정확히 맞추기 어렵고 거친 식각 면에서 레이저 빛의 산란에 의한 광손실이 발생하게 된다. 이에 반해, 다양한 실시예들에 따른 질화물 LD 소자(200; 300; 400)에서는, 투명전도산화물층(231; 331; 431)이 리지 부분의 역할을 하므로, 투명전도산화물층(231; 331; 431)의 두께가 리지 부분의 높이에 해당된다. 따라서, 투명전도산화물층(231; 331; 431)을 형성하는 단계에서 리지 부분의 높이를 정확히 맞출 수 있다. 또한, 건식 식각인 아니라 선택적 습식 식각을 통해 리지 부분을 구현할 수 있으므로, 리지 부분의 경계면이 매끄럽게 형성된다. 이는 질화물 LD 소자(200; 300; 400)에서의 광산란에 의한 광손실을 감소시키므로, 질화물 LD 소자(200; 300; 400)의 광출력 향상에 기여하게 된다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성 요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및/또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C" 또는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", "첫째" 또는 "둘째" 등의 표현들은 해당 구성 요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성 요소를 다른 구성 요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성 요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성 요소가 다른(예: 제 2) 구성 요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성 요소가 상기 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성 요소(예: 제 3 구성 요소)를 통하여 연결될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 기술한 구성 요소들의 각각의 구성 요소는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성 요소들 중 하나 이상의 구성 요소들 또는 단계들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성 요소들 또는 단계들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성 요소들은 하나의 구성 요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성 요소는 복수의 구성 요소들 각각의 구성 요소의 하나 이상의 기능들을 통합 이전에 복수의 구성 요소들 중 해당 구성 요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다.

Claims (13)

  1. 하부 반도체층, 활성층, 및 상부 반도체층을 갖는 질화물 반도체 레이저 소자에 있어서,
    상기 상부 반도체층의 일부 영역 상에 배치되는 투명전도산화물(transparent conductive oxide; TCO)층; 및
    상기 상부 반도체층의 나머지 영역 상에서 상기 투명전도산화물층의 양측부에 배치되는 유전체층
    을 포함하고,
    상기 투명전도산화물층과 상기 유전체층은 동일한 높이로 형성되고,
    상기 투명전도산화물층의 굴절률은,
    상기 상부 반도체층의 굴절률보다 낮고,
    상기 유전체층의 굴절률보다 높은,
    질화물 반도체 레이저 소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유전체층 및 상기 투명전도산화물층 상에 배치되는 p형 전극층
    을 더 포함하는,
    질화물 반도체 레이저 소자.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 p형 전극층은,
    상기 유전체층 및 상기 투명전도산화물층의 양단부들 상에 배치되는,
    질화물 반도체 레이저 소자.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 반도체층은,
    상기 활성층 상에 배치되는 p형 광가이드층;
    상기 p형 광가이드층 상에 배치되는 p형 클래드층; 및
    상기 p형 클래드층 상에 배치되는 p형 콘택층
    을 포함하는,
    질화물 반도체 레이저 소자.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 반도체층은,
    상기 활성층 상에 배치되는 p형 광가이드층; 및
    상기 p형 광가이드층 상에 배치되는 p형 콘택층
    을 포함하는,
    질화물 반도체 레이저 소자.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 반도체층은,
    n형 전극층;
    상기 n형 전극층 상에 배치되는 n형 반도체층;
    상기 n형 반도체층 상에 배치되는 n형 클래드층; 및
    상기 n형 클래드층 상에 배치되는 n형 광가이드층
    을 포함하는,
    질화물 반도체 레이저 소자.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명전도산화물층은,
    ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), 또는 ZnO 중 적어도 하나를 포함하는,
    질화물 반도체 레이저 소자.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 유전체층은,
    SiO2, SiNx, AlN, Al2O3, TiO2, ZrO2, MnO, HfOx, 또는 Ta2O5 중 적어도 하나를 포함하는,
    질화물 반도체 레이저 소자.
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명전도산화물층의 폭은,
    1 ㎛ 내지 100 ㎛의 범위 내에 있고,
    상기 투명전도산화물층의 두께는,
    10 nm 내지 1000 nm의 범위 내에 있는,
    질화물 반도체 레이저 소자.
  11. 질화물 반도체 레이저 소자의 제조 방법에 있어서,
    하부 반도체층, 활성층, 및 상부 반도체층을 성장시키는 단계;
    상기 상부 반도체층 상에 투명전도산화물층을 형성하는 단계;
    상기 상부 반도체층 상에서 상기 투명전도산화물층의 일부 영역을 식각하여, 리지 구조를 형성하는 단계; 및
    상기 상부 반도체층 상에서 상기 리지 구조 내에 유전체층을 형성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 유전체층은,
    상기 상부 반도체층 상에서 상기 투명전도산화물층의 양측부에 배치되고,
    상기 투명전도산화물층과 상기 유전체층은 동일한 높이로 형성되고,
    상기 투명전도산화물층의 굴절률은,
    상기 상부 반도체층의 굴절률보다 낮고,
    상기 유전체층의 굴절률보다 높은,
    질화물 반도체 레이저 소자의 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 유전체층 및 상기 투명전도산화물층 상에 p형 전극층을 형성하는 단계
    를 더 포함하는,
    질화물 반도체 레이저 소자의 제조 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 유전체층 및 상기 투명전도산화물층의 양단부들 상에 p형 전극층을 형성하는 단계
    를 더 포함하는,
    질화물 반도체 레이저 소자의 제조 방법.
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