KR19980064666A - 자외선/가시광선 방출 수직 공동 표면 방출 레이저 및 그 작성방법 - Google Patents

자외선/가시광선 방출 수직 공동 표면 방출 레이저 및 그 작성방법 Download PDF

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레비마이컬에스
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Abstract

고 밀도 데이타 기억부를 이용하기 위하여 자외선/블루/그린 수직 공동 표면 방출 레이저(VCSEL)(10)는 금속성 단결정 기판(12)상에 VCSEL 구조의 조성부를 포함한다. 상기 금속성 단결정 기판(12)은 뒤로 반사하는 미러로서 이용되며, 알루미늄 갈륨 질화물/갈륨 질화물과 관련하여 분포 브래그 반사기(20)는 VCSEL 장치(10)의 전체 저항율을 증가시키는 작용을 한다. 금속성 기판(12)은 니켈 알루미늄 같은 물질로 작성되어, 포함된 III-질화물 물질과의 격자 정합을 향상시킬 수 있다.

Description

자외선/가시 광선 방출 수직 공동 표면 방출 레이저 및 그 작성 방법
본 발명은 반도체 레이저에 관한 것으로, 특히 수직 공동(cavity) 표면 방출 레이저에 관한 것이다.
현재, 반도체 레이저를 방출하는 일반적인 에지(edge)는 그들의 높은 동작 효율 및 변조 능력으로 인해 광통신에서 중요한 역할을 한다. 그러나, 반도체 레이저를 방출하는 에지는 여러 가지 짧은 수명 또는 결함을 갖고 있어서 다양한 에플레케이션에 이용하는데 어려움이 있었다.
최근, 수직 공동 표면 방출 레이저(VCSELs)에 대한 관심이 증가되어 왔다. 종래의 VCSEL은 다이의 표면에 수직으로 광을 방출하며, 2차원 어레이의 조립이 가능한 여러 가지 장점을 갖고 있다. 그러나, 종래의 VCSELs가 여러 가지 장점을 갖고 있는 반면, 이들은 VCSEL 구조의 일부로 포함되어 분포 브래그(Bragg) 반사기의 저 반사율로 인해 가시 스펙트럼에서의 방출에 관련된 여러 가지 문제점을 갖고 있다. 이 때문에, 가시 스펙트럼에 대한 VCSELs의 제조율이 여러 가지 제한된다.
단파 자외선/블루/그린 레이저 다이오드는 고밀도 광학 데이타 기억 장치, 의학 기기 등에 상당한 중요성이 있다. 데이타 기억 장치용 가시 파장 반도체 레이저를 이용하는 디지탈 비디오 디스크(DVD) 기술의 출현으로, 635nm 및 650nm 의 반도체 레이저에 대한 시장 수요는 곧 현재의 일반적인 780nm 컴팩트 디스크(CD) 레이저에 대한 수요를 추월하리라 예상된다. 특히, DVD의 증가된 기억 용량에 대해서는 중요성이 있다. DVD 표준은 표준 CD 에서의 650Mb 의 데이타 기억 용량에서 직경 12cm 정도의 단일 면 DVD 상에서 4.7Gb 로 증가되었다. 상기 기억 용량 증가는 레이저 파장을 780nm 에서 635nm 또는 650nm 로 단축시키기 위해서 보다는 시스템 마진을 통제하는데 기여한다. 현재의 DVD 표준은 시스템 마진을 최소로 되도록 규제하기 때문에, 차세대 DVD 기술에서는 동일한 디스크 크기를 유지하기 위하여 기억 용량을 확장시킬 수 있도록 레이저 파장을 단축시키는데 좌우된다. 따라서, 갈륨 질화물계 포토닉 장치는 최근 수년동안에 많은 발전이 있었다. 고광도 갈륨 질화물계 블루 LEDs 가 성공적으로 완성되었으나, 자외선/블루 범위내의 연속파(CW) 레이저 다이오드는 아직 실현되지 않았다. 일반적으로, 갈륨 질화물은 퍼플 레이저를 반사하는 CW 에지가 최근 성공적으로 제시되었지만, 판형 미러를 제공하기 위한 절단시 많은 어려움이 있는 사파이어 기판상에 성장된다. 그러나, 갈륨 질화물/알루미늄을 이용하는 III-질화물 VCSELs 에 있어서, 갈륨 질화물 분포 브래그 반사기(DBRs)는 저 굴절율 차 때문에 제작될 수 없다.
따라서, 고밀도 DVD 기술을 이용하기 위하여 자외선/블루/그린 수직 공동 표면 방출 레이저(VCSEL)를 개발할 필요가 있다.
따라서, 금속성 단결정 기판상에 VCSEL 구조의 조립부를 갖는 고밀도 DVD 기술을 이용하기 위해 자외선/블루/그린 수직 공동 표면 방출 레이저(VCSEL)을 제공하는 것이 바람직하며, 알루미늄 갈륨 질화물/갈륨 질화물이 분포 브래그 반사기와 관련된 뒤로 반사하는 미러로서 이용되는 상기 금속성 단결정 기판은 VCSEL 장치의 전체 반사율을 90 내지 100 퍼센트 사이로, 특히 99 퍼센트 이상으로 증가시키는 작용을 한다.
본 발명의 목적은 니켈 알루미늄(NiAl) 기판 같은 금속성 기판을 이용하는 새롭고 개선된 수직 공동 표면 방출 레이저(VCSEL)를 제공하여, 에피텍셜 갈륨 질화물(GaN) 물질과이 더 우수한 격자 정합을 구현하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 니켈 알루미늄 기판 같은 금속성 기판을 VCSEL 장치 내에 포함된 고 반사성 미러의 일부로서 포함한 수직 공동 표면 방출 레이저를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 보다 적은 단층 밀도 및 연속파(CW) 동작을 일으키는 새롭고 개선된 수직 공동 표면 방출 레이저(VCSEL)을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 자외선/블루/그린 가시 스펙트럼에서 방출할 수 있는 새롭고 개선된 수직 공동 표면 방출 레이저를 제공하는데 있다.
상술한 문제점 및 다른 문제점은 다음과 같이 해결되며, 상술한 목적 및 다른 목적은 기판을 갖는 금속성 지지 기판을 포함한 수직 공동 표면 방출 레이저로 실현된다. 제 1 버퍼층은 금속성 지지 기판의 표면상에 배치된다. 제 1 분포 브래그 반사기는 제 1 버퍼층상에 배치된다. 제 1 분포 브래그 반사기는 또한 제 2 버퍼층으로 작용할 수 있으며, 교호층을 포함한다. 상기 교호층쌍은 제 1 버퍼층에 인접하여 위치된다. 제 1 접속층은 제 1 분포 브래그 반사기상에 배치된다. 제 1 클래딩 영역은 제 1 접속층상에 배치된다. 능동 영역은 제 1 클래딩 영역상에 배치된다. 제 2 클래딩 영역은 능동 영역상에 배치되고, 제 2 접속층은 제 2 클래딩 영역상에 배치되며, 제 2 분포 브래그 반사기는 제 2 접속층상에 배치된다.
도 1은 본 발명에 따른 금속성 지지 기판상에 마련된 VCSEL 장치의 단순 확대한 단면도
도 2는 본 발명에 따른 버퍼층 구조의 단순 확대한 단면도
도 3은 본 발명에 따른 완전한 VCSEL 장치의 단순 확대한 단면도
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : VCSEL 12 : 금속성 지지 기판
18 : 버퍼층 20 : 반사기
본 설명의 내용중 동일한 참조 번호는 본 발명을 예시하는 다른 도면에 따른 동일한 소자를 식별하기 위해 이용된다. 도 1을 참조하면, VCSEL(10)에 의해 방출되는 광(16)과 함께 표면(13, 14)을 갖는 금속성 지지 기판(12)상에 형성된 단순 확대된 수직 공동 표면 방출 레이저(VCSEL)(10)가 예시된다. 도 1은 단일 VCSEL(10)의 일부만을 예시하고, VCSEL(10)은 어레이를 형성하기 위해 기판(12)상에 배치된 많은 VCSELs 를 나타낸다. 일반적으로, VCSEL(10)은 알루미늄 질화 물질로 된 다수의 층(19)을 갖는 버퍼층(18), 층(22, 23)으로 예시된 다수의 교호층(21)을 갖는 제 1 분포 브래그 반사기(21), 제 1 접속층(26), 제 1 클래딩 영역(28), 능동층(30), 제 2 클래딩 영역(32), 제 2 접속층(34), 층(38, 39)으로 예시된 다수의 교호층(37)을 갖는 제 2 분포 브래그 반사기(36)를 포함한다.
상기 예에서, 기판(12)은 금속성 물질로 이루어짐으로써, 내부에 고유의 반사성 속성을 갖도록 형성된다. 특히, 상기 특정 예에서, 금속정 지지 기판(12)은 VCSEL 구조를 성장하기 위해 이용되고, 뒤로 반사하는 미러로서 이용된다. 또한, 금속성 지지 기판(12)은 전도성이 있으며, 다른 실시예에서는 전극으로 이용된다. 바람직한 실시예에서, 금속성 지지 기판(12)은 8 내지 12 퍼센트의 격자 비정합, 특히 갈륨 질화물에 대하여 10 퍼센트의 격자 비정합을 갖는 니켈 알루미늄(NiAl)으로 구성된다. 일반적으로, 니켈 알루미늄은 15Å 이하의 표면 거칠기의 높은 반사성을 갖는 본 발명의 VCSEL 조립시 적절하다.
금속성 지지 기판(12), 특히 니켈 알루미늄 지지 기판상에 고 품질 갈륨 질화 물질을 배치하기 위하여, 니켈 알루미늄 표면(13)에서의 2차원 커버리지 또는 성장을 개시하는 것이 매우 중요하다. 따라서, 도 2에 상세히 예시된 바와 같이, 단순 확대된 단면도에서, 알루미늄 질화물의 층성장에 의한 층으로 구성된 버퍼층(18)이 이용된다. 조립시, 제 1 알루미늄 원소층이 배치되고, 알루미늄 질화물로 된 하나의 완전한 원소층(19)을 완성하기 위하여 질소화 처리를 행한다. 이 순서는 소망하는 수의 알루미늄 질화물 층(19)이 이루어질 때까지 반복된다. 버퍼층(18)은 VCSEL(10)을 포함한 다음의 다중층의 에피텍셜 성장을 용이하게 하기 위해 이용된다.
도 1에 예시된 바와 같이, 분포 브래그 반사기(20)는 버퍼층(18)상에 에피텍셜적으로 성장된다. 일반적으로, 분자 빔 에피텍시(MBE), 금속 유기 화학 기체 퇴적(MOCVD) 등의 소정의 적절한 에피텍셜 퇴적이 교호층(22, 23)을 갖는 분포 브래그 반사기(20), 제 1 접속층(26), 제 1 클래딩 영역(28), 능동층(30), 제 2 클래딩 영역(32), 제 2 접속층(34), 제 2 분포 브래그 반사기 등의 필요한 다중 적층 구조를 VCSEL(10)에 배치하기 위하여 이용된다. 또한, 상기 층의 대부분이 n-도프 알루미늄 갈륨 질화물, n-도프 갈륨 질화물 및 인듐 갈륨 질화물 등의 화합 물질로 로 구성되어 있음은 명백하다. 에피텍셜 퇴적이 VCSEL(10)을 포함하는 다중 층을 생성하기 위하여 폭넓게 이용됨은 명백하다.
일반적으로, 다수의 교호층(21), 다수의 교호층(37), 제 1 접속층(26), 제 2 접속층(34), 제 1 클래딩 영역(28), 제 2 클래딩 영역(32) 및 능동 영역(30)의 두께는 VCSEL(10)에 의해 방출되는 광(16) 파장부에 따라 설정된다. 각 층의 두께 및 도핑 레벨은 정교하게 제어되어야 한다. 조성된 파라미터로의 소정의 약간의 이동은 VCSEL 성능에 영향을 줄 수 있어서, 최종 제조 공정에 영향을 미치게 된다. 예를 들면, 350-550 nm 의 범위에서 광(16)을 방출하도록 조성된 VCSEL(10)에 있어서, 각 교호층(38, 39)의 광 두께는 VCSEL(10)로부터 방출되는 광(16) 파장의 1/4 이다. 일반적으로, 각 분포 브래그 반사층, 특히 층(22, 23, 38, 39)은 조성된 레이저 방출 파장의 1/4 과 등가인 광 두께를 갖는다.
VCSEL(10)의 도핑은 에피텍셜 퇴적을 위해 이용되는 에피텍셜 물질에 예를 들면 n-형 도펀트 및 p-형 도펀트의 도펀트 물질을 첨가함으로써 에피텍셜적으로 퇴적된 물질의 도핑을 실현할 수 있다. 많은 다른 도펀트 농도, 특수한 도펀트 물질, 도펀트 물질의 배치가 이용될 수 있는 반면, 통상 분포 브래그 반사기(20)의 교호층(21)은 1E15 내지 1E20 cm-3의 범위의 농도, 바람직한 범위는 1E17 내지 1E19 cm-3, 일반적인 범위는 5E17 내지 5E18 cm-3의 범위를 갖는 셀레늄과 실리콘 등으로 n-형 도프된다.
분포 브래그 반사기(20)는 다수의 교호층(22) 및 다수의 교호층(23)으로 구성된다. 예를 들면, 니켈 알루미늄으로 된 기판(12) 및 알루미늄 질화물로 된 버퍼층(18)에 있어서, n-도프 알루미늄 갈륨 질화물(AlGaN)로 된 층(22)은 이후 층(22)상에 에피텍셜적으로 퇴적되는 n-도프된 갈륨 질화물(GaN)의 충(23)을 갖는 기판(12)의 표면(13)상에 에피텔셜적으로 퇴적되어, 미러쌍 또는 반사기쌍(AlGaN/GaN)을 만들 수 있다. 부가적인 미러쌍이 필요하다면, 몇 개 이상의 층, 즉 부가적인 미러쌍이 존재하는 층(22, 23)상에 퇴적된다.
일반적으로, 교호층(21)은 1개의 쌍 내지 20개의 쌍을 갖을 수 있고, 바람직하게는 5개 내지 10개의 쌍 범위내의 쌍의 수가 좋다. 부가적으로, 출원인은 n-도프된 알루미늄 갈륨 질화물 및 n-도프된 갈륨 질화물로 된 5개의 미러쌍이 금속성 지지 기판(12)과 접합하여 가시 스펙트럼에서 동작하는 VCSEL(10)에 대하여 적절한 반사 성능을 제공한다고 믿는다. 그러나, 교호층(22, 23)의 수가 특정 에플리케이션에 이용될 수 있음은 명백하다. 또한,상부 교호층이 n-도프된 알루미늄 갈륨 질화물로 구성되며, 교호층(21)에 대한 상층을 형성함은 명백하다. 금속성 지지 기판(12)과 접합하여 높은 반서성을 갖도록 분포 브래그 반사 미러(12)가 VCSEL(10)이 효과적으로 동작할 수 있도록 필요함은 명백하다. 이와 같이 높은 반사성을 갖기 위해서는, 분포 브래그 반사기(20) 미러 내의 각 반복층이 예를 들면 각 층(22, 23)에 대하여 1/4 파장으로 정확하게 동일하여 상기 층간에 적절한 구성의 인터퍼런스를 보유하게 된다. 일반적으로, 분포 브래그 반사기(20)의 퍼센트 합성은 Al(x)Ga(1-x)N/GaN 으로 나타나고, 여기서 x 는 0.05 에서 0.09 로 변화하고, 바람직한 실시예에서 x 는 0.8 이상이다. 특정 소자의 퍼센트 합성이 주어진 경우, 상기 예로서만 고려되어야 하며, 상기 예로부터의 변형이 크거나 또는 본 발명의 일부일 수 있다.
일단, 다수의 교호층(21)이 버퍼층(18)상에 배치되었다면, 제 1 접속층(26) 특히 고도로 n-도프된 갈륨 질화물 물질을 포함한 층은 분포 브래그 반사기(20)의 상부 교호층(22)상에 에피텍셜적으로 성장된다. 제 1 접속층(26)은 VCSEL(10)에 N-금속 접속부를 제공하고, 단층의 이동을 방지하여 VCSEL(10)의 신뢰성 및 능동층(30)의 신뢰성을 향상시킨다.
도면의 단순화 및 지나친 복잡화 방지를 위하여, 클래딩 영역(28, 32)은 각각 단일층으로 도시되어 있으나, 각 클래딩 영역(28, 32)이 이전의 층(예를 들면, 제 1 접속층(26) 및 능동 영역(30))상에 에피텍셜적으로 배치 또는 퇴적된 하나 이상의 층으로 이루어질 수 있으며, 상기 클래딩 영역(28, 32)이 에피텍셜적으로 퇴적된 n-도프 및 p-도프된 알루미늄 갈륨 질화물 물질 같은 소정의 적절히 도프 또는 비도프된 물질로 이루어짐은 명백하다. 또한, 능동층(30)은 클래딩 영역(28)상에 에피텍셜적으로 퇴적 또는 배치된 단일 층으로 나타나지만, 능동층이 하나 이상의 장벽층 및 양자벽 등을 포함할 수 있고, 특히 양자벽층을 갖는 제 1 장벽층 및 제 2 장벽층이 제 1 장벽층과 제 2 장벽층 사이에 위치됨은 명백하다. 능동층(30)은 또한 인듐 갈륨 질화물 물질을 포함한다. 다음에, 제 2 접속층 특히 고도로 p-도프된 갈륨 질화물 물질로 된 층은 제 2 클래딩 영역(32)상에 에피텍셜적으로 성장된다. 제 2 접속층(34)은 VCSEL(10)에 P-금속 접속부를 제공한다.
제 2 분포 브래그 반사기(36)는 다수의 교호층(37)으로 구성된다. 다수의 교호층(37)은 층(38)으로 예시된 아연 산화물 물질로 된 하나 이상의 층 및, 층(39)으로 예시된 알루미늄 산화물 물질로 된 하나 이상의 층을 포함한다. 예를 들면, 아연 산화물(ZnO)로 된 층은 다음에 아연 산화물로 된 층상에 에피텍셜적으로 퇴적된 알루미늄 산화물(Al2O3) 층을 갖는 제 2 접속층(34)상에 에피텍셜적으로 퇴적되어, 다른 미러쌍 또는 다른 반사기쌍(ZnO/Al2O3)을 만들 수 있다. 만약, 부가적인 미러쌍이 필요하다면, 수개 이상의 층, 즉 부가적 미러쌍이 아연 산화물 및 알루미늄 산화물로 된 현존 층상에 퇴적된다. 제 2 분포 브래그 반사기(36)가 유전 미러 구조로서 작용함은 명백하다.
일반적으로, 제 2 분포 브래그 반사기(36)로 된 복수의 교호층(37)은 1개의 쌍 내지 10개의 미러쌍으로 구성될 수 있으나, 바람직하게는 4 내지 5쌍 범위의 미러쌍이 좋다. 그러나, 미러쌍의 수가 특정 에플리케이션마다 조정될 수 있음은 명백하다.
P-금속 전기 접속부(40)는 층(34)상에 인듐 주석 산화물, 금, 아녕, 플래티늄, 텅스텐 등의 소정의 적절한 전도성 물질을 배치함으로써, 제 2 접속층(34)상에 형성된다. N-금속 전기 접속(42)은 층(26)상에 인듐, 금, 게르마늄 등의 소정의 전도성 물질을 배치함으로써 제 1 접속층(26)상에 형성된다. 물질의 선택이 전기적 접속부(40, 42)에 따라 이루지기 때문에, 특정 물질을 배치 및 패터닝하는 특수한 방법이 제 1, 제 2 접속층(26, 34) 및 전기적 접속층을 형성하기 위해 변경될 수 있다.
도 3을 참조하면, 상술한 VCSEL(10)의 조립을 위한 특수한 공정에서 소정의 단계를 갖는 본 발명에 따라 완성된 VCSEL(10)의 단순 확대 단면도가 예시된다. 다른 방법이 이용될 수 있으며, 상술한 공정이 단지 예 및 설명을 위한 것임은 명백하다. 도 1 및 도 2와 관련하여 이전에 예시 및 상술한 구성 요소와 유사한 도 3에서의 구성 요소는 동일한 참조부호를 붙인다.
특히, 도 3을 참조하면, 기판(12)은 그 위에 버퍼층(18)을 갖는 것으로 예시된다. 다음에, 제 1 분포 브래그 반사기(20)가 버퍼층(18) 위체 배치된다. 제 1 접속층(26), 제 1 클래딩 영역(28), 능동층(30), 제 2 클래딩 영역(32), 제 2 접속층(34)이 상술한 바와 같이 분포 브래그 반사기(20)이 상면상에 배치된다. 분포 브래그 반사기(36)는 제 2 접속층(34)의 상면상에 배치된다. 여기서, 제 2 접속층(34), 제 2 클래딩 영역(32), 능동 영역(30), 제 1 클래딩 영역(28)이 VCSEL(10)을 규정하기 위해 에칭되지만, 직경은 레이저 방출 구멍(46) 및 동작 공동 영역 보다 커서, 능동 영역(30)은 상기 에칭 단계로 인해 손상되지 않는다. 또한, 프로톤 주입은 조성된 레이저 방출 구멍(46) 보다 다소 큰 주입 마스크로 전류 차단을 위해 이용될 수 있다. 일단, 상술한 에칭 또는 주입 단계가 완료되면, P-금속 접속부(40)는 개방된 레이저 방출 구멍(46)을 남겨놓고 제 2 접속층(34)상에 퇴적된다. 다음에, N-금속 접속부(42)가 제 1 접속층(26)상에 퇴적되거나, 또는 대신에 금속 지지 기판(12)의 표면(14)상에 퇴적된다. 제 2 분포 브래그 반사기(36), 특히 유전 미러 구조는 제 2 접속층(34)상에 퇴적된다. 파선(48)은 도 1에 예시된 도 3의 부분을 구분하기 위하여 도 3의 구조에 포함된다. 소정의 에플리케이션에서 도 1에 예시된 구성이 전체 구성일 수 있으며, 다른 조립 방법이 이용될 수 있음은 당업자에게는 명백하다. 상기 특정 실시예에서, VCSEL(10)은 상부 방출 레이저이기 때문에, 제 2 분포 브래그 반사기(36)가 이를 통과하는 방출 윈도우 또는 구멍(46)을 규정하기 위해 형성된다. 많은 다른 형태의 전기 접속부가 이용될 수 있으며, 현재의 구성이 단지 설명을 목적으로 예시된 것임은 명백하다.
따라서, 가시 방출 수직 공동 표면 방출 레이저 장치 및 그 조립 방법이 설명된다. 본 발명의 장치는 함유된 갈륨 질화물 물질을 갖는 10 퍼센트 정도의 격자 비정합을 제공한 금속성 지지 기판상에 제작된다. 또한, 알루미늄 갈륨 질화물/갈륨 질화물 분포 브래그 반사기와 접합한 금속성 지지 기판에는 99 퍼센트 정도의 반사성이 제공된다. 상술한 장치는 자외선/블루/그린 범위 내의 레이저 광을 방출하도록 조성된다.
상술한 방법의 여러 가지 단계는 설명을 위해 특정한 순서로 수행되었지만, 상술한 방법의 여러 가지 단계가 다른 단계와 교환 및/또는 결합될 수 있으며, 상술한 방법에서의 모든 상기한 변화가 클레임의 범주 내에서 이루어질 수 있음은 명백하다.
본 발명의 특정 실시예를 도시 및 설명하였지만, 다른 변형 및 응용이 있을 수 있음은 당업자에세는 명백하다. 따라서, 본 발명을 도시된 특수한 형태에 제한시키지 않으며, 첨부된 클레임을 통해 본 발명의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 모든 변형이 이루어질 수 있음은 명백하다.
따라서, 니켈 알루미늄(NiAl) 기판 같은 금속성 기판을 이용하는 새롭고 개선된 수직 공동 표면 방출 레이저(VCSEL)를 제공하여, 에피텍셜 갈륨 질화물(GaN) 재료와의 더 우수한 격자 정합을 구현할 수 있게 된다.

Claims (4)

  1. 수직 공동 표면 방출 레이저에 있어서,
    표면을 갖는 금속성 지지 기판과,
    상기 금속성 지지 기판의 표면상에 배치된 제 1 버퍼층과,
    제 1 버퍼층상에 배치되고, 제 2 버퍼층으로 작용할 수 있으며, 교호층쌍을 포함한 제 1 분포 브래그 반사기와,
    상기 제 1 분포 브래그 반사기상에 배치된 제 1 접속층과, 상기 제 1 접속층상에 배치된 제 1 클래딩 영역과, 상기 제 1 클래딩 영역상에 배치된 능동층과, 상기 능동 영역상에 배치된 제 2 클래딩 영역과, 상기 제 1 클래딩 영역상에 배치된 제 2 접속층 및,
    상기 제 2 접속층상에 배치된 제 2 분포 브래그 반사기를 포함한 수직 공동 표면 방출 레이저.
  2. 수직 공동 표면 방출 레이저에 있어서,
    표면을 갖는 금속성 지지 기판과,
    상기 금속성 지지 기판의 표면상에 배치되며, 알루미늄 질화 물질로 된 다수의 층을 포함한 버퍼층과,
    상기 버퍼층의 표면상에 배치되고, 각 쌍이 n-도프된 갈륨 질화물 물질을 포함한 제 1 층과 각 쌍이 알루미늄 갈륨 질화물 물질을 포함한 제 2 층을 갖춘 교호층쌍을 갖는 제 1 분포 브래그 반사기와,
    상기 n-도프된 갈륨 질화물 물질을 포함한 제 1 분포 브래그 반사기상에 배치된 제 1 접속층과,
    n-도프된 알루미늄 갈륨 질화물 물질을 포함한 제 1 접속층상에 배치된 제 1 클래딩 영역과,
    상기 제 1 클래딩 영역상에 배치되고, 양자벽층과 제 1 장벽층 및 제 2 장벽층을 포함하며, 상기 양자벽층은 상기 제 1 장벽층과 상기 제 2 장벽층 사이에 위치된 능동층과,
    상기 능동층상에 배치되며, p-도프된 알루미늄 갈륨 질화물 물질을 포함한 제 2 클래딩 영역과,
    상기 제 2 클래딩 영역상에 배치되며, p-도프된 갈륨 질화물 물질을 포함한 제 2 접속층 및,
    상기 제 2 접속층상에 배치되며, 각 쌍이 아연 산화물 물질을 포함한 층 및 알루미늄 산화물 물질을 포함한 층을 갖는 교호층쌍을 갖춘 제 2 분포 브래그 반사기를 포함한 수직 공동 표면 방출 레이저.
  3. 수직 공둥 표면 방출 레이저를 작성하는 방법에 있어서,
    표면을 갖는 금속성 지지 기판을 제공하는 단계와,
    상기 금속성 지지 기판의 표면상에 버퍼층을 배치하며, 상기 버퍼층이 알루미늄 질화 물질로 된 다수의 층을 포함하도록 형성하는 단계와,
    상기 버퍼층상에 제 1 분포 브래그 반사기를 배치하고, 상기 제 1 분포 브래그 반사기가 교호층쌍을 포함하도록 형성하고, 상기 교호층쌍을 버퍼층에 인접하여 위치시키는 단계와,
    상기 제 1 분포 브래그 반사기상에 제 1 접속층을 배치하고, 상기 제 1 접속층상에 제 1 클래딩 영역을 배치하고, 상기 제 1 클래딩 영역상에 능동 영역을 배치하고, 상기 능동 영역상에 제 2 클래딩 영역을 배치하고, 상기 제 2 클래딩 영역상에 제 2 접속층을 배치하며,
    상기 제 2 접속층상에 제 2 분포 브래그 반사기를 배치하는 수직 공둥 표면 방출 레이저를 작성하는 방법.
  4. 수직 공동 표면 방출 레이저를 작성하는 방법에 있어서,
    표면을 갖는 니켈 알루미늄 지지 기판을 제공하는 단계와,
    상기 니켈 알루미늄 지지 기판의 표면상에 버퍼층을 배치하며, 상기 버퍼층이 알루미늄 질화 물질로 된 다수의 층을 포함하도록 형성하는 단계와,
    상기 버퍼층상에 제 1 분포 브래그 반사기를 배치하고, 상기 제 1 분포 브래그 반사기가 n-도프된 갈륨 질화물 물질 및 알루미늄 갈륨 질화물 물질로 된 교호층쌍을 포함하도록 형성하고, 상기 교호층쌍을 버퍼층에 인접하여 위치시키는 단계와,
    상기 제 1 분포 브래그 반사기상에 n-도프된 갈륨 질화물 접속층을 배치하고, 상기 n-도프된 갈륨 질화물 접속층상에 n-도프된 알루미늄 질화물 클래딩층을 배치하고, 상기 n-도프된 알루미늄 갈륨 질화물 클래딩층상에 인듐 갈륨 질화물 능동층을 배치하고, 상기 인듐 갈륨 질화물 능동층상에 p-도프된 알루미늄 갈륨 질화물 클래딩층을 배치하고, 상기 p-도프된 알루미늄 갈륨 질화물 클래딩층상에 p-도프된 갈륨 질화물 접속층을 배치하며,
    상기 p-도프된 갈륨 질화물 접속층상에 제 2 분포 브래그 반사기를 배치하고, 상기 제 2 분포 브래그 반사기가 아연 산화물 물질 및 알루미늄 산화물 물질을 함유한 교호층쌍을 포함하도록 형성하고, 상기 교호층쌍을 p-도프된 갈륨 질화물 접속층에 인접하여 위치시키는 단계를 포함한 수직 공동 표면 방출 레이저를 작성하는 방법.
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KR100946033B1 (ko) * 2007-07-03 2010-03-09 삼성전기주식회사 마이크로 캐비티를 이용한 다색 발광소자

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