KR19990004355A - How to improve doping concentration of laser diode contact layer - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고온 열처리를 통하여 도펀트를 활성화함으로써 레이저 다이오드의 p형 콘택층의 도핑 농도를 향상시키는 방법에 관한 것이다. 상기 목적을 달성하기 위하여, 유기 금속 화학 기상 증착(MOCVD) 방식에 의하여 n형 기판; n형 버퍼층; 활성층; p형 클래드층; 및 p형 큰택층으로 구성되는 레이저 다이오드 콘택층의 도핑 농도를 향상시키기 위한 제조 방법로서, 소정량의 p형 도펀트를 주입하면서 p형 콘택층을 성장한 다음, 성장된 반도체 웨이퍼에 영향을 주지 않을 정도의 소정 온도로 낮추는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method of improving the doping concentration of a p-type contact layer of a laser diode by activating the dopant through a high temperature heat treatment. In order to achieve the above object, n-type substrate by the organic metal chemical vapor deposition (MOCVD) method; n-type buffer layer; Active layer; p-type cladding layer; And a manufacturing method for improving the doping concentration of the laser diode contact layer composed of the p-type large contact layer, wherein the p-type contact layer is grown while injecting a predetermined amount of p-type dopant and then does not affect the grown semiconductor wafer. It characterized in that it comprises the step of lowering to a predetermined temperature.
Description
본 발명은 레이저 다이오드의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 고온 열처리를 통하여 도펀트를 활성화함으로써 레이저 다이오드의 콘택층의 도핑 농도를 향상시키는 레이저 다이오드 콘택층의 도핑 농도 향상 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a laser diode, and more particularly, to a method of improving the doping concentration of a laser diode contact layer to improve the doping concentration of the contact layer of the laser diode by activating the dopant through a high temperature heat treatment.
2개 이상의 원소가 화학적인 결합을 하여 반도체 성질을 나타내는 화합물 반도체는 용도에 따라 여러 가지 결정 성장법이 있다. 그 중 유기 금속 화학 기상 증착(Metal Organic Chemical Vapor Deposition, 이하 MOCVD) 방식은 3족 또는 2족 원소를 유기 금속 형태로 사용하며 양산성이 뛰어나다.Compounds in which two or more elements chemically bond to exhibit semiconductor properties have various crystal growth methods depending on the application. Among them, Metal Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) method uses a Group 3 or Group 2 element in the form of an organic metal and has excellent mass productivity.
레이저 다이오드는 광통신, 광 정보 처리 등 광을 이용한 각종 응용에 필수적인 소자로, 특히 초고속 정보 통신망에 광원으로써 매우 중요한 소자이다.Laser diodes are essential elements for various applications using light, such as optical communication and optical information processing, and are particularly important as light sources in high-speed information communication networks.
광통신용에 사용되는 장파장 레이저 다이오드의 성장법은 MOCVD 방식이 가장 적합하다. 일반적으로, p-n 박막 구조는 MOCVD 방식으로 성장된 n형 기판; n형 버퍼층; 활성층; p형 클래드층; 및 p형 콘택층의 다층으로 구성된다. 따라서, 이와 같은 레이저 다이오드에 전류를 인가하기 위하여 다층 박막 구조의 p형 콘택층과 n형 기판에 전극 배선층을 증착한다.MOCVD is most suitable for growing long-wavelength laser diodes for optical communication. In general, a p-n thin film structure includes an n-type substrate grown by MOCVD; n-type buffer layer; Active layer; p-type cladding layer; And a multilayer of a p-type contact layer. Therefore, in order to apply current to such a laser diode, an electrode wiring layer is deposited on the p-type contact layer and the n-type substrate of the multilayer thin film structure.
이때, 두 층 사이에 전류의 흐름을 용이하게 하기 위해서는 두 층 사이의 접축 저항이 낮아야 한다. 이를 위하여, p형 콘택층은 고농도 도핑을 한다. 그러나, 종래에는 고농도 p형 콘택층을 형성하기 위하여, 결정 성장시 많은 양의 p형 도펀트를 공급한다.At this time, in order to facilitate the flow of current between the two layers, the contact resistance between the two layers should be low. To this end, the p-type contact layer is heavily doped. However, in order to form a high concentration p-type contact layer, a large amount of p-type dopant is supplied during crystal growth.
그러나, 이와 같이 고농도 p형 콘택층을 형성하는 방법은 공정이 간단하지만 많은 양의 p형 도펀트로 인하여, 콘택층 하부까지 p형 도펀트가 확산되어 하부 박막층의 농도를 변화시키는 문제가 있다.However, this method of forming a high concentration p-type contact layer is a simple process, but due to the large amount of p-type dopant, there is a problem that the p-type dopant is diffused to the bottom of the contact layer to change the concentration of the lower thin film layer.
따라서, 본 발명은 적절한 양의 p형 도펀트를 주입하여 p형 콘택층을 형성한 후 저온에서 소정 시간동안 수소 가스만을 공급하여 p형 도펀트를 활성화시킴으로써, 하부 박막에 p형 도펀트를 확산시키지 않으면서 p형 콘택층의 도핑 농도를 향상 시킬 수 있는 레이절 다이오드 콘택층의 도핑 농도 향상 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, in the present invention, an appropriate amount of p-type dopant is injected to form a p-type contact layer, and then only hydrogen gas is supplied at a low temperature for a predetermined time to activate the p-type dopant, without diffusing the p-type dopant in the lower thin film. An object of the present invention is to provide a method for improving the doping concentration of a laser diode contact layer, which can improve the doping concentration of a p-type contact layer.
도 1은 본 발명에 따른 RWG-LD 구조를 나타내는 단면도.1 is a cross-sectional view showing an RWG-LD structure according to the present invention.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
100 : n형 InP 기판 101 : n형 InP 버퍼층100: n-type InP substrate 101: n-type InP buffer layer
102 : 활성층 103, 105 : p형 InP 클래드층102: active layer 103, 105: p-type InP cladding layer
104 : p형 InGaAsP 식각 정지층 106 : p형 InGaAs 콘택층104: p-type InGaAsP etch stop layer 106: p-type InGaAs contact layer
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 유기 금속 화학 기상 증착(MOCVD) 방식에 의하여 n형 기판; n형 버퍼층; 활성층; p형 클래드층; 및 p형 콘택층으로 구성되는 레이저 다이오드의 콘택층의 도핑 농도를 향상시키는 제조 방법으로서, 소정량의 p형 도펀트를 주입하면서 p형 콘택층을 성장한 다음, 성장된 반도체 웨이퍼에 영향을 주지 않을 정도의 소정 온도로 낮추는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, n-type substrate by the organic metal chemical vapor deposition (MOCVD) method according to the present invention; n-type buffer layer; Active layer; p-type cladding layer; And a doping concentration of the contact layer of the laser diode composed of the p-type contact layer, wherein the p-type contact layer is grown while injecting a predetermined amount of the p-type dopant, and then does not affect the grown semiconductor wafer. It characterized in that it comprises the step of lowering to a predetermined temperature.
[실시예]EXAMPLE
이하, 첨부된 도면을 참조로하여 본 발명의 일실시예를 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 RWG(Ridge Waveguide) 레이저 다이오드의 단면도를 나타낸다. 웨이퍼는 MOCVD 방식을 이용하여 n형 InP 기판(100); n형 InP 버퍼층(101); 도핑되지 않은 u형 InGaAsP활성층(102); p형 InP 하부 클래드층(103); p형 InGaAsP 식각 정지층(104); p형 InP 상부 클래드층(105);및 p형 콘택층(106)으로 구성된다.1 is a cross-sectional view of a rigid waveguide (RWG) laser diode according to the present invention. The wafer is an n-type InP substrate 100 using the MOCVD method; the n-type InP buffer layer 101; An undoped u type InGaAsP active layer 102; p-type InP lower cladding layer 103; a p-type InGaAsP etch stop layer 104; a p-type InP upper clad layer 105; and a p-type contact layer 106.
이때, p형 콘택층은 종래에 비해 적은 량의 p형 도펀트를 주입하면서 종래와 같이 600℃ 이상에서 성장시킨다. 이어서, 상기 p형 콘택층 재 p형 도펀트를 활성화시키기 위하여 성장된 웨이퍼에 영향을 주지 않을 정도로 350℃ 내지 450℃까지 온도까지 내린다. 이 때, 수소 가스를 약 5분 가량 공급한다.At this time, the p-type contact layer is grown at 600 ° C. or more as in the prior art while injecting a smaller amount of the p-type dopant than in the prior art. Subsequently, the temperature is lowered to 350 ° C to 450 ° C so as not to affect the grown wafer to activate the p-type contact layer material p-type dopant. At this time, hydrogen gas is supplied for about 5 minutes.
그리고, p형 도펀트로는 디에틸렌 아연 (Di-ethylene Zinc)를 사용한다.Di-ethylene Zinc is used as the p-type dopant.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 적절한 양의 p형 도펀틀를 주입하여 p형 콘택층을 형성한 후 저온에서 소정 시간동안 수소 가스만을 공급하여 p형 도펀트를 활성화시킴으로써, p형 콘택층의 도핑 농도를 향상시키면서 하부 박막에 p형 도펀트의 확산을 방지할 수 있다.As described above, the present invention forms a p-type contact layer by injecting an appropriate amount of p-type dopant, and then supplies only hydrogen gas at a low temperature for a predetermined time to activate the p-type dopant, thereby providing a doping concentration of the p-type contact layer. It is possible to prevent the diffusion of the p-type dopant in the lower thin film while improving the.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.
Claims (3)
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1997
- 1997-06-27 KR KR1019970028444A patent/KR19990004355A/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
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| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 19970627 |
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