KR19990029937A - 반도체 레이저의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 활성층(25)의 양면측에 각각 상기 활성층의 밴드 갭 이상의 밴드 갭을 갖는 한 쌍의 광도파층(23,28)을 각각 형성하고, 상기 활성층(25) 및 상기 광도파층(23,28)을 끼우도록 상기 광도파층의 밴드 갭보다 넓은 밴드 갭을 갖는 한 쌍의 클래드층(22,29)을 형성하고, 상기 활성층(25)과 상기 광도파층(23,28)간에 상기 활성층(25) 및 상기 광도파층의 각 밴드 갭보다 넓은 밴드 갭을 갖는 한 쌍의 캐리어 블록층(24,26)을 각각 형성하고, 상기 광도파층(23,28)의 적어도 한쪽 내에 띠형 창을 갖는 전류 블록층(27)을 매입하며, 상기 전류 블록층(27)을 선택 성장에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 자기 정합형 반도체 레이저의 제조 방법에 관한 것이다. 이러한 식으로 전류 블록층의 창을 정확하게 형성할 수 있고 또한 제조 수율을 향상할 수 있는 한편 다른 층에 대한 악영향을 피할 수 있다.

Description

반도체 레이저의 제조 방법
본 발명은 통신, 레이저 의료 치료, 레이저 빔 가공, 레이저 프린터 등의 분야에서 바람직하게 사용되는 고출력으로 동작 가능한 반도체 레이저를 제조하는 방법에 관한 것이다.
도 6은 분리 폐입 헤테로 구조(separate confinement hetero structure)를 갖는 자기 정합형(self-aligned structure) 반도체 레이저(이하 그러한 레이저는 SCH-SAS LD 라 함)의 일례의 구성도이다. 이러한 레이저는 IEEE 잡지 양자 전자(Quantum Electronics) Vol. 29, No. 6, (1993) p1889-1993에 보고되어 있다.
도 6을 참조하면, n-GaAs 기판(1)상에 n-AlGaAs의 클래드층(2), GaAs/AlGaAs의 양자 우물 활성층(5), p-AlGaAs의 클래드층(9) 및 p-GaAs의 콘택층(10)이 차례로 형성되어 있다. 클래드층(9)내에는 n-AlGaAs의 전류 블록층(blocking layer)(7)이 매입되어 있다.
도 6에 나타낸 자기 정합형 반도체 레이저에서는 띠형 창을 가지며, 또한 클래드층(9)보다 넓은 밴드 갭 즉, 클래드층(9)보다 굴절률이 작은 전류 블록층(7)이 매입되어 있다. 이 때문에, 양자 우물 활성층(5)과 평행한 방향(횡방향)으로 굴절률차가 형성될 수 있어 띠의 측방으로 레이저 광을 구속할 수 있다. 결과적으로, 2차원의 실굴절률 구조(real index structure)가 실현된다.
일본국 특개소62-73687(1987)호의 공보에는 활성층의 양면 상에 상부와 하부 클래드층이 각각 형성되고, 상부 클래드층 상에 전류 블록층이 형성되고, 전류 블록층의 중심부를 제거하여 띠형 홈을 형성 후, 제3 클래드층을 매입 성장하여 된 자기 정합형 반도체 레이저가 개시되어 있다.
일본국 특개평4-370993(1992)호의 공보에는 클래드층보다 낮은 굴절률을 갖는 전류 블록층에 의해 띠의 횡방향으로도 굴절률의 차를 형성하여, 전류 블록층의 띠형 창의 재성장을 용이하게 하기 위해 활성층과 전류 블록층간에 광도파층을 배치한 자기 정합형 반도체 레이저가 개시되어 있다.
또한 논문(응용 물리 논문, Vol. 37, No. 3, (1980), p262-263)에는 활성층보다 좁은 밴드 갭을 갖는 재료로 전류 블록층을 제조하여 전류 블록층의 광흡수에 의해 레이저 광을 폐입하는 자기 정합형 반도체 레이저가 개시되어 있다.
도 7은 완전 분리 폐입 헤테로 구조(perfect SCH)에 의한 자기 정합형 반도체 레이저(이 후, PSCH-SAS LD 라 함)의 일례의 구성도이다. 이 레이저는 본원의 양수인 명의의 국제 특허 공보WO96/12328호에 개시되어 있다.
도 7을 참조하면, n-GaAs 기판(1) 상에n-AlGaAs의 클래드층(2), n-AlGaAs의 광도파층(3), n-AlGaAs의 캐리어 블록층(4), GaAs/AlGaAs의 양자 우물 활성층(5), p-AlGaAs의 캐리어 블록층(6), p-AlGaAs의 광도파층(8), p-AlGaAs의 클래드층(9) 및 p-GaAs의 콘택층(10)이 차례로 형성되어 있다. 광도파층(8)내에는 n-AlGaAs의 전류 블록층(7)이 매입되어 있다.
그러한 PSCH-SAS LD에서는 전류 블록층(7)의 존재에 의해 횡방향으로도 굴절률차가 형성되므로 2차원 실굴절률 구조가 실현된다.
도 8a, 8b 및 8c는 SCH-SAS LD를 제조하는 종래의 방법의 일예시도이다. 우선, 도 8a에서와 같이, n-GaAs 기판(1) 상에n-AlGaAs의 클래드층(2), GaAs/AlGaAs의 양자 우물 활성층(5) 및 p-AlGaAs의 클래드층(9)의 일부를 차례로 결정 성장한다. 그 다음 전류 블록층(7)이 될 n-AlGaAs 층(7a)을 균일하게 결정 성장한다.
그 다음, 도 8b에 나타낸 바와 같이, 중앙 띠형 창이 형성될 영역의 횡측에 마스크를 형성한 다음, n-AlGaAs 층(7a)내에 결정이 손상되지 않는 습식 에칭에 의해 띠형 창을 개방하여 전류 블록층(7)을 형성한 후 마스크를 제거한다.
그 다음, 도 8c에 나타낸 바와 같이, 클래드층(9)의 나머지 부분과 p-GaAs의 콘택층(10)을 결정 성장한다.
도 9a, 9b 및 9c는 종래의 PSCH-SAS LD를 제조하는 방법의 일예시도이다. 우선, 도 9a에 나타낸 바와 같이, n-GaAs 기판(1) 상에n-AlGaAs의 클래드층(2), n-AlGaAs의 광도파층(3), n-AlGaAs의 캐리어 블록층(4), GaAs/AlGaAs의 양자 우물 활성층(5), p-AlGaAs의 캐리어 블록층(6) 및 p-AlGaAs의 광도파층(8)의 일부를 차례로 결정 성장한다. 그 다음 전류 블록층(7)이 될 n-AlGaAs 층(7a)을 균일하게 결정 성장한다.
그 다음, 도 9b에 나타낸 바와 같이, 중앙 띠형 창이 형성될 영역의 횡측에 마스크를 형성한 다음, n-AlGaAs 층(7a)내에 결정이 손상하지 않는 습식 에칭에 의해 띠형 창을 개방하여 전류 블록층(7)을 형성한 후, 마스크를 제거한다.
그 다음, 도 9c에 나타낸 바와 같이, 광도파층(8)의 나머지 부분을 결정 성장한 다음, p-AlGaAs의 클래드층(9)과 p-GaAs의 콘택층(10) 차례로 결정 성장한다.
그러한 SCH-SAS LD와 PSCH-SAS LD에서는, 횡방향의 광 폐입과 전류 확산의 억제를 실현하여 우수한 단일 횡모드 발진을 얻기 위해서, 전류 블록층을 가능한 한 활성층에 인접한 위치에 배치해야 하며, 또한 전류가 통과하는 창의 폭을 설계값과 정확하게 일치하도록 형성해야 한다.
종래의 제조 방법에서는, 전류 블록층 내의 띠형 창을 형성하는 에칭 공정에서, 활성층을 에칭 제거할 때조차 과에칭(overetching)이 자주 발생하여 고수율로 제조할 수 없는 문제가 있다.
그러한 과에칭의 발생을 방지하면서 에칭을 원하는 깊이로 제어하는 기술로서, 에칭을 화학적으로 자동 정지시키는 에칭 정지층을 전류 블록층 아래에 형성하는 방법이 공지되어 있다. 그러나 그 방법에서는 깊이 방향의 에칭 제어 능력 만 개선되고 횡방향의 제어 능력 즉, 전류 블록층의 창 폭의 제어 능력이 개선되지 않는다. 그 결과 전류 블록층의 창 폭이 발진 임계치와 횡모드의 안정도에 나쁜 영향을 주기 때문에, 에칭 정지층을 사용하는 방법은 문제점을 해결하기에 충분치 못하다.
본 발명의 목적은 자기 정합형 반도체 레이저 내의 전류 블록층의 창을 정확하게 형성할 수 있고, 제조 수율 및 신뢰성이 증가되는 한편 다른 층에 대한 악영향을 피할 수 있는 반도체 레이저의 제조 방법을 제공하는데 있다.
도 1a, 1b 및 1c는 본 발명의 제1 실시예의 제조 공정을 나타내는 단면도;
도 2a, 2b 및 2c는 본 발명의 제2 실시예의 제조 공정을 나타내는 단면도;
도 3a, 3b 및 3c는 본 발명의 제3 실시예의 제조 공정을 나타내는 단면도;
도 4a, 4b 및 4c는 본 발명의 제4 및 제5 실시예의 제조 공정을 나타내는 단면도;
도 5a, 5b 및 5c는 본 발명의 제6 실시예의 제조 공정을 나타내는 단면도;
도 6은 SCH-SAS LD의 일례의 구성도;
도 7은 PSCH-SAS LD의 일례의 구성도;
도 8a, 8b 및 8c는 종래의 SCH-SAS LD의 제조 방법의 일예시도;
도 9a, 9b 및 9c는 종래의 PSCH-SAS LD의 제조 방법의 일예시도.
본 발명은 활성층의 양면측에 상기 활성층의 밴드 갭보다 넓은 밴드 갭을 갖는 한 쌍의 클래드층을 각각 설치하고,
상기 클래드층의 적어도 한쪽에 띠형 창을 갖는 전류 블록층을 매입하며,
상기 전류 블록층을 선택 성장에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 자기 정합형 반도체 레이저의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 전류 블록층을 선택 성장에 의해 형성함으로써, 가공 정밀도가 낮은 에칭 공정을 생략하는 것이 가능하다. 그러므로 활성층 등의 다른 층에 대한 과에칭을 확실하게 해소할 수 있음과 동시에 띠형 창의 높이 방향 과 폭 방향의 치수를 정밀하게 높은 재현성으로 제어하는 것이 가능하다. 그 결과 발진 임계치 및 횡모드 안정성이 우수한 반도체 레이저를 고수율로 제조할 수 있다.
또한 본 발명은 활성층의 편면측에만 상기 활성층의 밴드 갭보다 넓은 밴드 갭을 갖는 광도파층을 설치하거나 또는 상기 활성층의 양면측에 각각 상기 활성층의 밴드 갭보다 넓은 밴드 갭을 갖는 광도파층을 설치하고,
상기 활성층 및 상기 광도파층을 끼우도록 상기 광도파층의 밴드 갭보다 넓은 밴드 갭을 갖는 한 쌍의 클래드층을 각각 설치하고,
적어도 한쪽의 상기 클래드층과 상기 광도파층간에 띠형 창을 갖는 전류 블록층을 매입하며,
상기 전류 블록층을 선택 성장에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 자기 정합형 반도체 레이저의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 전류 블록층을 선택 성장에 의해 형성함으로써, 가공 정밀도가 낮은 에칭 공정을 생략하는 것이 가능하다. 그러므로 활성층 등의 다른 층에 대한 과에칭을 확실하게 해소할 수 있음과 동시에 띠형 창의 높이 방향 과 폭 방향의 치수를 정밀하게 높은 재현성으로 제어하는 것이 가능하다. 그 결과 발진 임계치 및 횡모드 안정성이 우수한 반도체 레이저를 고수율로 제조할 수 있다.
또한 본 발명은 활성층의 편면측 또는 양면측에 상기 활성층의 밴드 갭보다 넓은 밴드 갭을 갖는 광도파층을 설치하고,
상기 활성층 및 상기 광도파층을 끼우도록 상기 광도파층의 밴드 갭보다 넓은 밴드 갭을 갖는 한쌍의 클래드층을 설치하고,
상기 광도파층의 적어도 한쪽 내에 띠형 창을 갖는 전류 블록층을 매입하며,
상기 전류 블록층을 선택 성장에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 자기 정합형 반도체 레이저의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 전류 블록층을 선택 성장에 의해 형성함으로써, 가공 정밀도가 낮은 에칭 공정을 생략하는 것이 가능하다. 그러므로 활성층 등의 다른 층에 대한 과에칭을 확실하게 해소할 수 있음과 동시에 띠형 창의 높이 방향 과 폭 방향의 치수를 정밀하게 높은 재현성으로 제어하는 것이 가능하다. 그 결과 발진 임계치 및 횡모드 안정성이 우수한 반도체 레이저를 고수율로 제조할 수 있다.
또한 본 발명은 완전 분리 폐입 헤테로 구조의 자기 정합형 반도체 레이저의 제조 방법에 있어서, 활성층의 양면측에 상기 활성층의 밴드 갭보다 넓은 밴드 갭을 갖는 한쌍의 광도파층을 설치하고,
상기 활성층 및 상기 광도파층을 끼우도록 상기 광도파층의 밴드 갭보다 넓은 밴드 갭을 갖는 한쌍의 클래드층을 설치하고,
활성층과 광도파층간에 상기 활성층 및 상기 광도파층의 각 밴드 갭보다 넓은 밴드 갭을 갖는 캐리어 블록층을 각각 설치하고,
상기 광도파층의 적어도 한쪽 내에 띠형 창을 갖는 전류 블록층을 매입하며,
상기 전류 블록층을 선택 성장에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 완전 분리 폐입 헤테로 구조의 자기 정합형 반도체 레이저의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 전류 블록층을 선택 성장에 의해 형성함으로써, 가공 정밀도가 낮은 에칭 공정을 생략하는 것이 가능하다. 그러므로 활성층, 광도파층, 캐리어 블록층 등의 다른 층에 대한 과에칭을 확실하게 해소할 수 있음과 동시에 띠형 창의 높이 방향과 폭 방향의 치수를 정밀하게 높은 재현성으로 제어하는 것이 가능하다. 그 결과 발진 임계치 및 횡모드 안정성이 우수한 반도체 레이저를 고수율로 제조할 수 있다.
본 발명에서는 전류 블록층을 Al 조성비 x가 0≤x≤0.35인 AlxGa1-xAs 또는 Al을 함유하지 않는 반도체 재료로 형성하는 것이 바람직하다.
선택 성장에서는 전류 블록층의 Al 조성비를 가능한 한 낮게 제어하는 것이 극히 중요하다. Al 조성비가 높은 경우에는 Al 이 화학적으로 활성이므로, 선택 성장 마스크 상에도 성장이 발생하여, 선택 성장이 극히 곤란하다. 특히 AlxGa1-xAs의 선택 성장에서는 Al 조성비 x가 0.35를 초과하면 선택 성장 마스크 상에도 성장하기 때문에 선택 성장이 곤란하다.
본 발명에 의하면, 전류 블록층을 Al 조성비 x가 0≤x≤0.35인 AlxGa1-xAs 또는 Al을 함유하지 않는 반도체 재료로 형성함으로써, 전류 블록층의 선택 성장이 용이하다. 그 결과 용이한 선택 성장에 의해 전류 블록층을 형성하여, 발진 임계치 및 횡모드 안정성이 우수한 반도체 레이저를 고수율로 용이하게 제조할 수 있다.
또한 Al을 함유하지 않는 반도체 재료로서 선택 성장의 용이성의 점에서 GaAs, InGaP, InGaAsP 등이 바람직하다.
또한 본 발명에서는 광도파층을 Al 조성비 x가 0x≤0.3인 AlxGa1-xAs로 형성하는 것이 바람직하다.
실굴절률도파형의 자기 정합형 반도체 레이저에서는 활성층에 평행한 방향으로 띠의 내부와 외측간에 굴절률차를 필요로 한다. 결정 성장이 쉽게 발생하는 AlxGa1-xAs로 자기 정합형 반도체 레이저를 제조하는 경우에, GaAs 기판과의 자동 격자 정합을 위해 전류 블록층의 Al 조성비를 광도파층보다도 높게 함으로써 실굴절률 구조를 형성할 수 있다. 또한 AlxGa1-xAs에서는 Al 조성비가 높을수록 굴절률이 낮다. 반대로 광도파층을 Al 조성비가 낮은 AlxGa1-xAs로 형성하면 결과적으로 AlxGa1-xAs로 형성된 전류 블록층의 Al 조성비를 낮게 제어하는 것이 가능하다. 전류 블록층의 Al 조성비의 저감화는 전류 블록층의 선택 성장에 있어서 극히 중요하다. Al 조성비가 높은 경우에는 Al이 화학적으로 활성이므로, 선택 성장 마스크 상에도 성장이 발생하여, 선택 성장이 극히 곤란하다. 예를 들어 AlxGa1-xAs의 선택 성장에서는 Al 조성비 x가 0.35를 초과하면 선택 성장 마스크 상에도 성장하기 때문에 선택 성장이 곤란하다.
본 발명에 의하면, 광도파층의 Al 조성비 x를 0x≤0.3의 범위 내에서 형성하는 것이 바람직하다. 그에 의해 전류 블록층의 Al 조성비를 저감할 수 있다. 그 결과, 용이한 선택 성장에 의해 전류 블록층을 형성하여, 발진 임계치 및 횡모드 안정성이 우수한 반도체 레이저를 고수율로 제조할 수 있다.
특히, 완전 분리 폐입 헤테로 구조에서는 캐리어 블록층을 갖는 것에 의해 광도파층의 설계 자유도가 더 확대되므로 여러 가지 반도체 재료를 사용할 수 있다. AlxGa1-xAs를 사용하는 경우에는, 캐리어 블록층이 활성층 내의 캐리어를 효율적으로 구속하기 때문에, Al 조성비가 낮은 광도파층 또는 전류 블록층을 형성하는 것이 가능하다.
더욱이 완전 분리 폐입 헤테로 구조의 광도파층을 Al 조성비 x를 0x≤0.3의 범위로 형성한 경우, 선택 성장이 용이한 Al 조성비 x가 x≤0.35의 범위 내에 있는 전류 블록층에서조차 횡방향으로 충분한 굴절률차를 얻는 것이 가능하다. 그 결과 용이한 선택 성장에 의해 전류 블록층을 형성할 수 있고, 발진 임계치 및 횡모드 안정성이 우수한 반도체 레이저를 고수율로 제조할 수 있다.
또한 본 발명에서는 광도파층을 Al을 함유하지 않는 반도체 재료로 형성하는 것이 바람직하다.
자기 정합형 반도체 레이저에서는 광도파층 상에 결정 성장된 전류 블록층 및 그 다음에 형성되는 각 층의 결정성이 저하하면, 반도체 레이저 소자의 신뢰성이 저하한다. 더욱이 전류 주입 띠형 창에서는 다음에 성장되는 각 층의 결정성의 저하를 억제하여 성장 계면에서의 장벽 형성을 방지함으로써 전류 주입을 용이하게 할 필요가 있다.
본 발명에 의하면, 광도파층을 Al을 함유하지 않는 반도체 재료로 형성함으로써 제조 공정 중에 발생하는 광도파층 표면에서의 산화 열화를 억제할 수 있다. 그러므로 전류 블록층 및 그 다음에 형성되는 각 층의 결정성이 향상된다. 또한 전류 주입 띠형 창에서의 장벽 형성을 회피할 수 있다. 그 결과, 결정 성장이 용이하고, 신뢰성, 발진 임계치 및 횡모드 안정성이 우수한 반도체 레이저를 고수율로 제조할 수 있다.
또한 본 발명에서는 광도파층을 형성하는 Al을 함유하지 않는 반도체 재료가 GaAs인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 광도파층을 GaAs로 형성함으로써, 제조 공정 중에 발생하는 광도파층 표면에서의 산화 열화를 억제할 수 있다. 그 결과, 전류 블록층 및 그 다음에 성장되는 각 층의 결정성을 향상시킬 수 있다. 또한 전류 주입 띠형 창에서의 장벽 형성을 회피할 수 있다. 또한 상술한 바와 같이, 전류 블록층의 선택 성장이 용이하다. 그러므로 결정 성장이 용이하고, 신뢰성, 발진 임계치 및 횡모드 안정성이 우수한 반도체 레이저를 고수율로 제조할 수 있다.
또한 본 발명에서는 GaAs로 된 기판을 더 구비하고, 광도파층을 형성하는 Al을 함유하지 않는 반도체 재료가 GaAs와 격자 정합하는 InGaP 또는 InGaAsP인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 광도파층을 InGaP 또는 InGaAsP로 형성함으로써, GaAs의 경우와 마찬가지로 제조 공정 중에서의 산화 열화를 회피하는 것이 가능하다. 그 결과, 띠형 창의 재성장 계면에서 전류 주입에 지장을 줄 수 있는 장벽 형성을 회피할 수가 있다. 또한 광도파층 상에 성장된 전류 블록층 등의 각 층의 결정성이 향상된다. 또한 GaAs로 된 기판과의 광도파층의 격자 정합성도 양호하고, 소자 전체의 결정 안정성이 향상된다. 그 결과, 신뢰성, 발진 임계치 및 횡모드 안정성이 우수한 반도체 레이저를 고수율로 제조할 수 있다.
또한 본 발명에서는 광도파층과 전류 블록층간에 Al을 함유하지 않는 반도체 재료로 된 보호층을 더 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 광도파층과 전류 블록층간에 Al을 함유하지 않는 반도체 층으로 된 보호층을 형성함으로써, 제조 공정 중에서의 산화 열화를 회피하는 것이 가능하다. 그 결과, 띠형 창의 재성장 계면에서의 전류 주입에 지장을 줄 수 있는 장벽 형성을 회피할 수가 있다. 또한 광도파층 상에 성장되는 전류 블록층 등의 각 층의 결정성이 향상된다. 그 결과, 신뢰성, 발진 임계치 및 횡모드 안정성이 우수한 반도체 레이저를 고수율로 제조할 수 있다.
또한 본 발명에서는 보호층을 형성하는 Al을 함유하지 않는 반도체 재료가 GaAs인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 광도파층과 전류 블록층간에 GaAs로 된 보호층을 형성함으로써, GaAs의 우수한 성장성에 더하여, 상술한 바와 같이 제조 공정 중에서의 산화 열화 및 띠형 창의 장벽 형성 등의 문제를 확실하게 회피할 수 있다. 또한 광도파층 상에 성장되는 전류 블록층 등의 각 층의 결정성이 향상된다. 그 결과, 신뢰성, 발진 임계치 및 횡모드 안정성이 우수한 반도체 레이저를 고수율로 제조할 수 있다.
또한 본 발명에서는 GaAs로 된 기판을 더 구비하고, 보호층을 형성하는 Al을 함유하지 않는 반도체 재료가 GaAs와 격자 정합할 수 있는 InGaP 또는 InGaAsP인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, GaAs와 격자 정합할 수 있는 InGaP 또는 InGaAsP로 된 보호층을 형성함으로써, 제조 공정 중에서의 산화 열화를 회피하는 것이 가능하다. 그 결과, 띠형 창의 재성장 계면에서의 전류 주입에 지장을 줄 수 있는 장벽 형성을 회피할 수가 있다. 또한 광도파층 상에 성장된 전류 블록층 등의 각 층의 결정성이 향상된다. 또한 GaAs로 된 기판과의 광도파층의 격자 정합성도 양호하고, 소자 전체의 결정 안정성이 향상된다. 그 결과, 신뢰성, 발진 임계치 및 횡모드 안정성이 우수한 반도체 레이저를 고수율로 제조할 수 있다.
또한 본 발명에서는 활성층을 GaAs 양자 우물로 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, Al 조성비가 0∼0.3인 AlxGa1-xAs로 형성된 광도파층이 광흡수를 하지 않는 발진 파장을 갖는 고효율 양자 우물을 형성하는 것이 가능하다. 그 결과, 발진 임계치 및 횡모드 안정성이 우수한 반도체 레이저를 고수율로 제조할 수 있다.
또한 본 발명에서는 활성층을 InGaAs 양자 우물로 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, GaAs로 형성된 광도파층이 광흡수를 일으키지 않는 발진 파장을 갖는 고효율 양자 우물을 형성하는 것이 가능하다. 그 결과, 발진 임계치 및 횡모드 안정성이 우수한 반도체 레이저를 고수율로 제조할 수 있다.
또한 본 발명에서는 선택 성장으로서, MOCVD(유기 금속 화학 기상 증착법), MOMBE(유기 금속 분자빔 에픽택시법), MBE(분자빔 에픽택시법)중 어느 것이라도 좋다.
본 발명에 의하면, 띠형 창을 형성할 영역에 마스크를 미리 형성하여, MOCVD, MOMBE 또는 MBE법을 사용하여 전류 블록층을 형성한 후, 마스크를 제거하는 기술을 채용한다. 이 기술에 의하면, 띠형 창의 높이 방향과 폭 방향의 치수를 정밀하게 높은 재현성으로 제어하는 것이 가능하다.
또한 본 발명에서는 상기 선택 성장이 선택 성장용 마스크를 전류 블록층을 형성하는 층 상에 형성하는 공정, 상기 선택 성장용 마스크를 상기 띠형 창을 형성할 부분을 남기고 제거하는 공정, 상기 띠형 창부분을 제외한 층 전체에 걸쳐 전류 블록층을 결정 성장을 통하여 형성하는 공정 및 상기 띠형 창부분 상의 선택 성장용 마스크를 제거하는 공정으로 되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 에칭 공정을 생략할 수 있으며, 띠형 창의 치수를 높은 재현성으로 정확하게 재어할 수 있다.
이하 본 발명의 목적, 특색 및 장점을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예를 설명한다.
도 1a, 1b 및 1c는 본 발명의 제1 실시예의 제조 공정을 나타내는 단면도이다. 먼저 도 1a에 나타낸 바와 같이, n-GaAs 기판(21) 상에 n-Al0.55Ga0.45As(두께: 1.5㎛)의 클래드층(22), GaAs/Al0.45Ga0.55As 양자 우물 활성층(25)(발진 파장: 780nm), 및 p-Al0.55Ga0.45As(두께: 0.20㎛)의 클래드층(29)의 일부를 MOCVD 등을 사용하여 차례로 결정 성장한다.
AlGaAs계 재료에서는 Al 조성비가 증가할수록 밴드 갭도 증가하는 경향이 있다. 본 실시예에서는 양자 우물 활성층(25)의 밴드 갭 보다 클래드층(22,29)의 밴드 갭이 넓다.
상술한 바와 같이 결정 성장한 기판을 결정 성장 장치로부터 취출하여, 전자빔 증착 장치 등에 투입하여, 도 1b에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 SiO2로 된 마스크(31)를 두께 0.1㎛로 전면에 형성한 후, 사진 석판술을 사용하여 띠형 창을 형성할 중앙 부분 이외의 마스크를 제거하여, 마스크(31)를 띠형으로 형성한다. 이 마스크(31)는 극히 얇기 때문에 종래의 사진 석판술로조차 정밀하게 높은 재현성으로 형성 가능하다.
다음에, 마스크(31)가 형성된 기판을 결정 성장 장치에 복귀하여, 클래드층(29) 상에n-GaAs(두께: 0.80㎛)의 전류 블록층(27)을 선택 성장한다. 그 결과, 도 1b에 나타낸 바와 같이, 마스크(31)가 형성된 영역 내에는 결정 성장이 수행되지 않은 층구조가 얻어진다.
그 후, 마스크(31)를 불화수소산 수용액 등에 의해 제거한다. 그 다음, 도 1c에 나타낸 바와 같이, 클래드층(29)의 나머지 부분(두께: 1.5㎛)과 p-GaAs(두께: 2.0㎛)의 콘택층(30)을 차례로 결정 성장한다.
이러한 식으로, 띠형 창을 형성할 부분에 마스크(31)를 형성한 후, 선택 성장에 의해 전류 블록층(27)을 형성하고, 그 후 마스크(31)를 제거하는 기술을 사용함으로써, 활성층(25) 등 다른 층에 대한 악영향을 억제하면서 전류 블록층(27)의 띠형 창의 높이 방향 및 폭 방향의 치수를 정밀하게 높은 재현성으로 정확하게 제어하는 것이 가능하다. 이러한 전류 블록층(27)의 선택 성장의 결과로서 발진 임계치 및 횡모드 안정성이 우수한 자기 정합형 반도체 레이저를 고수율로 용이하게 제조할 수 있다.
또한 마스크(31)의 재료는 SiO2에 한하지 않고, 예를 들어 SiN 등 선택 성장이 가능한 재료이면 어느 것도 좋다.
도 2a, 2b 및 2c는 본 발명의 제2실시예의 제조 공정을 나타내는 단면도이다. 먼저 도 2a에 나타낸 바와 같이, n-GaAs 기판(21) 상에n-Al0.45Ga0.55As(두께: 1.5㎛)의 클래드층(22), GaAs/Al0.20Ga0.80As 양자 우물 활성층(25)(발진 파장: 860nm) 및 p-Al0.30Ga0.70As(두께: 0.10㎛)의 광도파층(28)을 MOCVD 등을 사용하여 차례로 결정 성장한다.
AlGaAs 재료에서는 Al 조성비가 증가할수록 밴드 갭도 증가하는 경향이 있다. 본 실시예에서는 양자 우물 활성층(25)의 밴드 갭 보다 클래드층(22,29)의 밴드 갭이 더 넓다.
상술한 바와 같이 결정 성장한 기판을 결정 성장 장치로부터 취출하여, 전자빔 증착 장치 등에 투입하여, 도 2b에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 SiO2로 된 마스크(31)를 두께 0.1㎛로 전면에 형성한 후, 사진 석판술을 사용하여 띠형 창을 형성할 중앙 부분 이외의 마스크를 제거하여, 마스크(31)를 띠형으로 형성한다. 이 마스크(31)는 극히 얇기 때문에 종래의 사진 석판술로조차 정밀하게 높은 재현성으로 형성 가능하다.
다음에, 마스크(31)가 형성된 기판을 결정 성장 장치에 복귀시켜, 클래드층(29) 상에n-GaAs(두께: 0.80㎛)의 전류 블록층(27)을 선택 성장한다. 그 결과, 도 2b에 나타낸 바와 같이, 마스크(31)가 형성된 영역 내에는 결정 성장이 수행되지 않은 층구조가 얻어진다.
그 후, 마스크(31)를 예를 들어 불화수소산 수용액 등에 의해 제거한다. 그 다음, 도 2c에 나타낸 바와 같이, 클래드층(29)(두께: 1.5㎛)과 p-GaAs(두께: 2.0㎛)의 콘택층(30)을 차례로 결정 성장한다.
이러한 식으로, 띠형 창이 형성될 부분에 마스크(31)를 형성한 후, 선택 성장에 의해 전류 블록층(27)을 형성하고, 그 후 마스크(31)를 제거하는 기술을 사용함으로써, 활성층(25) 등 다른 층에 대한 악영향을 억제하면서 전류 블록층(27)의 띠형 창의 높이 방향 및 폭 방향의 치수를 정밀하게 높은 재현성으로 제어하는 것이 가능하다. 이러한 전류 블록층(27)의 선택 성장의 결과로서 발진 임계치 및 횡모드 안정성이 우수한 자기 정합형 반도체 레이저를 고수율로 용이하게 제조할 수 있다.
또한 마스크(31)의 재료는 SiO2에 한하지 않고, 예를 들어 SiN 등 선택 성장이 가능한 재료이면 어느 것도 좋다.
먼저 도 3a, 3b 및 3c는 본 발명의 제3실시예의 제조 공정을 나타내는 단면도이다. 도 3a에 나타낸 바와 같이, n-GaAs 기판(21) 상에n-Al0.24Ga0.76As(두께: 1.1㎛)의 클래드층(22), n-Al0.20Ga0.80As(두께 : 0.88㎛)의 광도파층(23), In0.20Ga0.80As/GaAs 양자 우물 활성층(25)(발진 파장: 980nm) 및 p-Al0.20Ga0.80As(두께 : 0.10㎛)의 광도파층(28)의 일부를 MOCVD 등을 사용하여 차례로 결정 성장한다.
AlGaAs 재료에서는 Al 조성비가 증가할수록 밴드 갭도 증가하는 경향이 있다. 본 실시예에서는 양자 우물 활성층(25)의 밴드 갭 보다 광도파층(23,28)의 밴드 갭이 더 넓고, 광도파층(23,28)의 밴드 갭 보다 클래드층(22)과 후술하는 클래드층(29)의 밴드 갭이 더 넓다.
본 실시예에서는 광도파층(23)이 종래의 SCH-SAS형 반도체 레이저보다도 두껍게 형성된다. 또한 광도파층(23)의 밴드 갭이 양자 우물 활성층(25)의 밴드 갭 보다 충분히 넓도록 설정됨으로써, 활성층(25)으로부터 광도파층(23,28)으로 캐리어가 흘러 넘치는 것이 방지된다.
상술한 바와 같이, 결정 성장되는 기판을 결정 성장 장치로부터 취출하여 전자빔 증착 장치 등에 투입하여 도 3b에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 SiO2로 된 마스크(31)를 두께 0.1㎛로 전면에 형성한 후, 사진 석판술을 사용하여 띠형 창을 형성할 중앙 부분 이외의 마스크를 제거하여 마스크(31)를 띠형으로 형성한다. 이 마스크(31)는 극히 얇기 때문에 종래의 사진 석판술로도 정밀하게 높은 재현성으로 형성 가능하다하다.
다음에 마스크(31)가 형성된 기판을 결정 성장 장치에 복귀시켜, 광도파층(28) 상에n-Al0.33Ga0.67As(두께: 0.1㎛)의 전류 블록층(27)을 선택 성장한다. 그 결과, 도 3b에 나타낸 바와 같이, 마스크(31)가 형성된 영역 내에는 결정 성장이 수행되지 않은 층구조가 얻어진다.
그 후, 마스크(31)를 예를 들어 불화수소산 수용액 등에 의해 제거한다. 그 다음, 도 3c에 나타낸 바와 같이, 광도파층(28)의 나머지 부분(29)(두께: 0.78㎛)을 결정 성장하고, 그에 더하여 p-Al0.24Ga0.76As(두께: 1.1㎛)의 클래드층(29)과 p-GaAs(두께: 2.0㎛)의 콘택층(30)을 차례로 결정 성장한다. 띠형 창의 광도파층의 두께는 종래의 SCH-SAS LD 보다 더 두꺼운 0.2㎛ 이상이 바람직하다.
이러한 식으로, 띠형 창이 형성될 부분에 마스크(31)를 형성한 후, 선택 성장에 의해 전류 블록층(27)을 형성하고, 그 후 마스크(31)를 제거하는 기술을 사용함으로써, 활성층(25) 등 다른 층에 대한 악영향을 억제하면서 전류 블록층(27)의 띠형 창의 높이 방향 및 폭 방향의 치수를 정밀하게 높은 재현성으로 제어하는 것이 가능하다. 이러한 전류 블록층(27)의 선택 성장의 결과로서 발진 임계치 및 횡모드 안정성이 우수한 SCH-SAS LD를 고수율로 용이하게 제조할 수 있다.
또한 마스크(31)의 재료는 SiO2에 한하지 않고, 예를 들어 SiN 등 선택 성장이 가능한 재료이면 어느 것도 좋다.
도 4a, 4b 및 4c는 본 발명의 제4실시예의 제조 공정을 나타내는 단면도이다. 먼저 도 4a에 나타낸 바와 같이, n-GaAs의 기판(21) 상에n-Al0.24Ga0.76As(두께: 1.1㎛)의 클래드층(22), n-Al0.20Ga0.80As(두께 : 0.88㎛)의 광도파층(23), n-Al0.50Ga0.50As(두께: 0.025㎛)의 캐리어 블록층(24), GaAs/Al0.20Ga0.80As 양자 우물 활성층(25)(발진 파장: 860nm), p-Al0.50Ga0.50As(두께 : 0.025㎛)의 캐리어 블록층(26) 및 p-Al0.20Ga0.80As(두께: 0.10㎛)의 광도파층(28)의 일부를 MOCVD 등을 사용하여 차례로 결정 성장한다.
AlGaAs 재료에서는 Al 조성비가 증가할수록 밴드 갭도 증가하는 경향이 있다. 본 실시예에서는 양자 우물 활성층(25)의 밴드 갭 보다 광도파층(23,28)의 밴드 갭이 더 넓고, 광도파층(23,28)의 밴드 갭 보다 클래드층(22,29)과 캐리어 블록층(24,26)의 밴드 갭이 더 넓다.
상술한 바와 같이, 결정 성장된 기판을 결정 성장 장치로부터 취출하여 전자빔 증착 장치 등에 투입하여 도 4b에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 SiO2로 된 마스크(31)를 두께 0.1㎛로 전면에 형성한 후, 사진 석판술을 사용하여 띠형 창을 형성할 중앙 부분 이외의 마스크를 제거하여 마스크(31)를 띠형으로 형성한다. 이 마스크(31)는 극히 얇기 때문에 종래의 사진 석판술로도 정밀하게 높은 재현성으로 형성 가능하다.
다음에 마스크(31)가 형성된 기판을 결정 성장 장치에 복귀시켜, 광도파층(28) 상에n-Al0.33Ga0.67As(두께: 0.1㎛)의 전류 블록층(27)을 선택 성장한다. 그 결과, 도 4b에 나타낸 바와 같이, 마스크(31)가 형성된 영역 내에는 결정 성장이 수행되지 않은 층구조가 얻어진다.
그 후, 마스크(31)를 예를 들어 불화수소산 수용액 등에 의해 제거한다. 그 다음, 도 4c에 나타낸 바와 같이, 광도파층(28)의 나머지 부분(29)(두께: 0.78㎛)을 결정 성장하고, 그에 더하여 p-Al0.24Ga0.76As(두께: 1.1㎛)의 클래드층(29)과 p-GaAs(두께: 2.0㎛)의 콘택층(30)을 차례로 결정 성장한다.
이러한 식으로, 띠형 창이 형성될 부분에 마스크(31)를 형성한 후, 선택 성장에 의해 전류 블록층(27)을 형성하고, 그 후 마스크(31)를 제거하는 기술을 사용함으로써, 활성층(25) 또는 캐리어 블록층(26) 등 다른 층에 대한 악영향을 억제하면서 전류 블록층(27)의 띠형 창의 높이 방향 및 폭 방향의 치수를 정밀하게 높은 재현성으로 제어하는 것이 가능하다. 이러한 전류 블록층(27)의 선택 성장의 결과로서 발진 임계치 및 횡모드 안정성이 우수한 SCH-SAS LD를 고수율로 제조할 수 있다.
또한 마스크(31)의 재료는 SiO2에 한하지 않고, 예를 들어 SiN 등 선택 성장이 가능한 재료이면 어느 것도 좋다.
도 5a, 5b 및 5c는 본 발명의 제5실시예의 제조 공정을 나타내는 단면도이다. 본 발명에서는 도 4a, 4b 및 4c를 참조하여 설명한다. 먼저 도 4a에 나타낸 바와 같이, n-GaAs의 기판(21) 상에n-Al0.17Ga0.83As(두께: 1.7㎛)의 클래드층(22), n-GaAs(두께 : 0.55㎛)의 광도파층(23), n-Al0.30Ga0.70As(두께: 0.030㎛)의 캐리어 블록층(24), In0.2Ga0.8As/GaAs 양자 우물 활성층(25)(발진 파장: 980nm), p-Al0.30Ga0.70As(두께 : 0.030㎛)의 캐리어 블록층(26) 및 p-GaAs(두께: 0.10㎛)의 광도파층(28)의 일부를 MOCVD 등을 사용하여 차례로 결정 성장한다.
AlGaAs 재료에서는 Al 조성비가 증가할수록 밴드 갭도 증가하는 경향이 있다. 본 실시예에서는 양자 우물 활성층(25)의 밴드 갭 보다 광도파층(23,28)의 밴드 갭이 더 넓고, 광도파층(23,28)의 밴드 갭 보다 클래드층(22,29)과 캐리어 블록층(24,26)의 밴드 갭이 더 넓다.
상술한 바와 같이, 결정 성장된 기판을 결정 성장 장치로부터 취출한 다음 전자빔 증착 장치 등에 투입하여 도 4b에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 SiO2로 된 마스크(31)를 두께 0.1㎛로 전면에 형성한 후, 사진 석판술을 사용하여 띠형 창을 형성할 중앙 부분 이외의 마스크를 제거하여 마스크(31)를 띠형으로 형성한다. 이 마스크(31)는 극히 얇기 때문에 종래의 사진 석판술로도 정밀하게 높은 재현성으로 형성 가능하다.
다음에 마스크(31)가 형성된 기판을 결정 성장 장치에 복귀시켜, 광도파층(28) 상에n-Al0.08Ga0.92As(두께: 0.15㎛)의 전류 블록층(27)을 선택 성장한다. 그 결과, 도 4b에 나타낸 바와 같이, 마스크(31)가 형성된 영역 내에는 결정 성장이 수행되지 않은 층구조가 얻어진다.
그 후, 마스크(31)를 예를 들어 불화수소산 수용액 등에 의해 제거한다. 그 다음, 도 4c에 나타낸 바와 같이, 광도파층(28)의 나머지 부분(두께: 0.45㎛)을 결정 성장하고, 그에 더하여 p-Al0.17Ga0.83As(두께: 1.7㎛)의 클래드층(29)과 p-GaAs(두께: 2.0㎛)의 콘택층(30)을 차례로 결정 성장한다.
이러한 식으로, 띠형 창이 형성될 부분에 마스크(31)를 형성한 후, 선택 성장에 의해 전류 블록층(27)을 형성하고, 그 후 마스크(31)를 제거하는 기술을 사용함으로써, 활성층(25) 또는 캐리어 블록층(26) 등 다른 층에 대한 악영향을 억제하면서 전류 블록층(27)의 띠형 창의 높이 방향 및 폭 방향의 치수를 높은 재현성으로 정확하게 제어하는 것이 가능하다. 이러한 전류 블록층(27)의 선택 성장의 결과로서 발진 임계치 및 횡모드 안정성이 우수한 SCH-SAS LD를 고수율로 용이하게 제조할 수 있다. 그 외에 GaAs 도파층 때문에, 산화 열화의 영향을 피하는 것이 가능하다. 그 결과로서, 장벽이 형성되지 않은 고신뢰성의 반도체 레이저를 제조하여 구현할 수 있다.
또한 마스크(31)의 재료는 SiO2에 한하지 않고, 예를 들어 SiN 등 선택 성장이 가능한 재료이면 어느 것도 좋다.
도 5a, 5b 및 5c는 본 발명의 제6실시예의 제조 공정을 나타내는 단면도이다. 먼저 도 5a에 나타낸 바와 같이, n-GaAs의 기판(21) 상에n-Al0.24Ga0.76As(두께: 1.1㎛)의 클래드층(22), n-Al0.20Ga0.80As(두께 : 0.88㎛)의 광도파층(23), n-Al0.50Ga0.50As(두께: 0.025㎛)의 캐리어 블록층(24), GaAs/Al0.20Ga0.80As 양자 우물 활성층(25)(발진 파장: 860nm), p-Al0.50Ga0.50As(두께 : 0.025㎛)의 캐리어 블록층(26), p-Al0.20Ga0.80As(두께: 0.10㎛)의 광도파층(28) 및 p-In0.49Ga0.51P(두께:0.02㎛)의 보호층(32)을 MOCVD 등을 사용하여 차례로 결정 성장한다.
AlGaAs 재료에서는 Al 조성비가 증가할수록 밴드 갭도 증가하는 경향이 있다. 본 실시예에서는 양자 우물 활성층(25)의 밴드 갭 보다 광도파층(23,28)의 밴드 갭이 더 넓고, 광도파층(23,28)의 밴드 갭 보다 클래드층(22,29)과 캐리어 블록층(24,26)의 밴드 갭이 더 넓다.
보호층(32)이 Al을 함유하지 않은 재료로 형성되므로 산화 열화를 억제하는 것이 가능하다.
상술한 바와 같이, 결정 성장된 기판을 결정 성장 장치로부터 취출한 다음 전자빔 증착 장치 등에 투입하여 도 5b에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 SiO2로 된 마스크(31)를 두께 0.1㎛로 전면에 형성한 후, 사진 석판술을 사용하여 띠형 창을 형성할 중앙 부분 이외의 마스크를 제거하여 마스크(31)를 띠형으로 형성한다. 이 마스크(31)는 극히 얇기 때문에 종래의 사진 석판술로도 정밀하게 높은 재현성으로 형성 가능하다.
다음에 마스크(31)가 형성된 기판을 결정 성장 장치에 복귀시켜, 광도파층(28) 상에n-Al0.33Ga0.67As(두께: 0.1㎛)의 전류 블록층(27)을 선택 성장한다. 그 결과, 도 5b에 나타낸 바와 같이, 마스크(31)가 형성된 영역 내에는 결정 성장이 수행되지 않은 층구조가 얻어진다.
그 후, 마스크(31)를 예를 들어 불화수소산 수용액 등에 의해 제거한다. 그 다음, 도 5c에 나타낸 바와 같이, 광도파층(28)의 나머지 부분(두께: 0.78㎛)을 결정 성장하고, 그에 더하여 p-Al0.24Ga0.76As(두께: 1.1㎛)의 클래드층(29)과 p-GaAs(두께: 2.0㎛)의 콘택층(30)을 차례로 결정 성장한다.
이러한 식으로, 띠형 창이 형성될 부분에 마스크(31)를 형성한 후, 선택 성장에 의해 전류 블록층(27)을 형성하고, 그 후 마스크(31)를 제거하는 기술을 사용함으로써, 활성층(25) 또는 캐리어 블록층(26) 등 다른 층에 대한 악영향을 억제하면서 전류 블록층(27)의 띠형 창의 높이 방향 및 폭 방향의 치수를 정밀하게 높은 재현성으로 정확하게 제어하는 것이 가능하다. 이러한 전류 블록층(27)의 선택 성장의 결과로서 발진 임계치 및 횡모드 안정성이 우수한 SCH-SAS LD를 고수율로 용이하게 제조할 수 있다.
그 외에 In0.49Ga0.51P로 형성된 보호층(32)을 제공함으로써, 산화 열화의 영향을 피하는 것이 가능하다. 그 결과로서, 장벽이 형성되지 않은 고신뢰성의 반도체 레이저를 제조하여 구현할 수 있다.
또한 마스크(31)의 재료는 SiO2에 한하지 않고, 예를 들어 SiN 등 선택 성장이 가능한 재료이면 어느 것도 좋다.
본 발명은 본 발명의 정신 또는 요지로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 다른 특정형으로 실시할 수도 있다. 그러므로, 상술한 실시예는 단지 설명을 위한 것이므로 그에 제한되지 않고 첨부된 청구 범위의 등가 범위 내에서 변경 가능하다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 전류 블록층을 선택 성장에 의해 형성함으로써 가공 정밀도가 낮은 에칭 공정을 생략할 수 있다. 따라서 활성층 등의 다른 층에 악영향을 확실히 해소할 수 있고, 또한 띠형 창의 높이 방향 및 폭 방향의 치수를 정밀하게 높은 재현성으로 제어할 수 있게 된다. 그 결과 발진 임계치 및 횡모드 안전성이 우수한 반도체 레이저를 고수율로 제조할 수 있다.

Claims (16)

  1. 활성층(25)의 양면측에 상기 활성층의 밴드 갭보다 넓은 밴드 갭을 갖는 한쌍의 클래드층(22,29)을 각각 설치하고,
    상기 클래드층의 적어도 한쪽 내에 띠형 창을 갖는 전류 블록층(27)을 매입하며,
    상기 전류 블록층을 선택 성장에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 자기 정합형 반도체 레이저의 제조 방법.
  2. 활성층(25)의 편면측에만 상기 활성층의 밴드 갭보다 넓은 밴드 갭을 갖는 광도파층(23,28)을 설치하거나 또는 상기 활성층의 양면측에 각각 상기 활성층의 밴드 갭보다 넓은 밴드 갭을 갖는 광도파층(23,28)을 설치하고,
    상기 활성층 및 상기 광도파층을 끼우도록 상기 광도파층의 밴드 갭보다 넓은 밴드 갭을 갖는 한쌍의 클래드층(22,29)을 설치하고,
    적어도 한쪽의 상기 클래드층과 상기 광도파 층간에 띠형 창을 갖는 전류 블록층(27)을 매입하며,
    상기 전류 블록층을 선택 성장에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 자기 정합형 반도체 레이저의 제조 방법.
  3. 활성층(25)의 편면측 또는 양면측에 상기 활성층의 밴드 갭보다 넓은 밴드 갭을 갖는 광도파층(23,28)을 설치하고,
    상기 활성층 및 상기 광도파층을 끼우도록 상기 광도파층의 밴드 갭보다 넓은 밴드 갭을 갖는 한쌍의 클래드층(22,29)을 설치하고,
    상기 광도파층의 적어도 한쪽 내에 띠형 창을 갖는 전류 블록층(27)을 매입하며,
    상기 전류 블록층을 선택 성장에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 자기 정합형 반도체 레이저의 제조 방법.
  4. 완전 폐입 구조의 자기 정합형 반도체 레이저의 제조 방법에 있어서,
    활성층(25)의 양면측에 상기 활성층의 밴드 갭보다 넓은 밴드 갭을 갖는 한쌍의 광도파층(23,28)을 각각 설치하고,
    상기 활성층 및 상기 광도파층을 끼우도록 상기 광도파층의 밴드 갭보다 넓은 밴드 갭을 갖는 한쌍의 클래드층(22,29)을 설치하고,
    상기 활성층과 상기 광도파층간에 상기 활성층 및 상기 광도파층의 각 밴드 갭보다 넓은 밴드 갭을 갖는 캐리어 블록층(24,26)을 각각 설치하고,
    상기 광도파층의 적어도 한쪽 내에 띠형 창을 갖는 전류 블록층(27)을 매입하며,
    상기 전류 블록층을 선택 성장에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 자기 정합형 반도체 레이저의 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전류 블록층(27)을 Al 조성비 x가 0≤x≤0.35인 AlxGa1-xAs 또는 Al을 함유하지 않는 반도체 재료로 형성하는 것을 특징으로 하는 자기 정합형 반도체 레이저의 제조 방법.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광도파층(23,28)을 Al 조성비 x가 0x≤0.3인 AlxGa1-xAs로 형성하는 것을 특징으로 하는 자기 정합형 반도체 레이저의 제조 방법.
  7. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광도파층(23,28)을 Al을 함유하지 않는 반도체 재료로 형성하는 것을 특징으로 하는 자기 정합형 반도체 레이저의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 광도파층(23,28)을 형성하는 Al을 함유하지 않는 반도체 재료가 GaAs인 것을 특징으로 하는 자기 정합형 반도체 레이저의 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    GaAs로 된 기판(21)을 더 설치하고,
    상기 광도파층(23,28)을 형성하는 Al을 함유하지 않는 반도체 재료가 GaAs와 격자 정합할 수 있는 InGaP 또는 InGaAsP인 것을 특징으로 하는 자기 정합형 반도체 레이저의 제조 방법.
  10. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광도파층과 상기 전류 블록층간에 Al을 함유하지 않는 반도체 재료로 된 보호층(32)을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 자기 정합형 반도체 레이저의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 보호층(32)을 형성하는 Al을 함유하지 않는 반도체 재료가 GaAs인 것을 특징으로 하는 자기 정합형 반도체 레이저의 제조 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    GaAs로 된 기판(21)을 더 설치하고,
    상기 보호층(32)을 형성하는 Al을 함유하지 않는 반도체 재료가 GaAs와 격자 정합할 수 있는 InGaP 또는 InGaAsP인 것을 특징으로 하는 자기 정합형 반도체 레이저의 제조 방법.
  13. 제6항, 제7항 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 활성층(25)을 GaAs로 형성하는 것을 특징으로 하는 자기 정합형 반도체 레이저의 제조 방법.
  14. 제6항, 제7항 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 활성층(25)을 InGaAs로 형성하는 것을 특징으로 하는 자기 정합형 반도체 레이저의 제조 방법.
  15. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선택 성장으로서, MOCVD(유기 금속 화학 기상 증착법), MOMBE(유기 금속 분자빔 에픽텍시법), MBE(분자빔 에픽텍시법)중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 자기 정합형 반도체 레이저의 제조 방법.
  16. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선택 성장이 선택 성장용 마스크를 전류 블록층이 형성되는 층 상에 형성하는 공정과;
    상기 층이 형성된 상기 선택 성장용 마스크를 상기 띠형 창이 형성되는 부분을 남기고 제거하는 공정과;
    상기 띠형 창부분을 제외한 층 전체에 걸쳐 전류 블록층을 결정 성장을 통하여 형성하는 공정; 및
    상기 띠형 창부분 상의 선택 성장용 마스크를 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 정합형 반도체 레이저의 제조 방법.
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