KR20000017638A - 공동 도핑된 분산 브래그 반사기를 갖춘 반도체 레이저 - Google Patents

공동 도핑된 분산 브래그 반사기를 갖춘 반도체 레이저 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상이한 도펀트로 공동 도핑되는 층(33, 35)으로 구성된 분산 브래그 반사기(DBR; Distributed Bragg Reflector)(27, 29)를 포함하는 수직 공동 표면 방사 레이저(VCSEL; Vertical Cavity Surface-Emitting Laser) 장치와 같은 반도체 레이저 디바이스를 제공한다. 예를 들면, 유기금속 증기상 에피택시(OMPVE; organometallic vapor-phase epitaxy)에 의해 생성된 p형 DBR(27)은 굴절률이 낮은 층(33)과 굴절률이 높은 층(35)을 포함하는데, 상기 굴절률이 낮은 층과 굴절률이 높은 층은 Al이 다량 함유된 AlGaAs와 Al이 소량 함유된 AlGaAs로 각각으로 이루어진다. 본 발명에 따라서, C는 단독으로 또는 Mg에 첨가하여, Al이 다량 함유된 AlGaAs 층에 도펀트로서 사용되고, Mg는 Al이 소량 함유된 AlGaAs 층에 사용된다. 공동 도핑으로, 반도체 레이저 디바이스는 양호한 제조 가능성을 지니면서, 낮은 직렬 저항 및 동작 전압을 달성한다.

Description

공동 도핑된 분산 브래그 반사기를 갖춘 반도체 레이저{SEMICONDUCTOR LASER HAVING CO-DOPED DISTRIBUTED BRAGG REFLECTORS}
본 발명은 전반적으로 반도체 디바이스 및 그 제조 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 반도체 레이저 디바이스와 같은 발광 소자에 관한 것이다. 본 발명은 수직 공동 표면 방사 레이저(VCSEL; Vertical Cavity Surface-Emitting Laser) 디바이스에 특히 적응성을 갖는다.
수직 공동 표면 방사 레이저(VCSEL) 디바이스와 같은 반도체 레이저 디바이스는 전류가 흐를 때에 단색의 간섭 광을 발생시킨다. 본질적으로, VCSEL은 2개의 반사층 사이에 끼워진 발광물질 층으로 구성되어 있다.
열 소산은 VCSEL 설계자가 취급해야 할 도전중의 하나이다. 발생된 열의 양은 VCSEL의 저항과, VCSEL이 이송하는 전류의 양과 관련된다. 상기 전류가 상기 층들을 일렬로 통과하여 흐르기 때문에 상기 저항은 일반적으로 "직렬 저항"이라고 한다. VCSEL은 가능한 한 많은 전류를 운반함으로써 레이저광의 파워 출력을 최고로 할 수 있는 것이 바람직한 반면, 가열현상은 운반될 수 있는 전류의 양을 제한한다.
종래의 방법은 VCSEL 구조의 열 소산 효율을 감소시키기 위해 사용되어져 왔다. 예를 들면, 도 1과 관련하여 아래에 인용된 Kish, Jr. et al., U.S. Patent 5,724,376, "Transparent Substrate Vertical Cavity Surface Emitting Lasers Fabricated by Semiconductor Wafer Bonding"은 활성층 부근에 히트 싱크를 사용하는 구조를 개시한다.
반사 구조를 구성하는 층들의 저항이 도핑에 의해 감소될 수 있다는 것이 또한 공지되어 있다. 저항이 감소되면, 정해진 가열 량에 대해 더 많은 전류가 흐르게 하여, 광 파워 출력이 증가된다. 예컨대, K. L. Lear et al., "Low Threshold Voltage Vertical Cavity Surface-Emitting Laser," Electronics Letters, Vol. 29, No. 7, (April 1, 1993), pp. 584-6을 참조하자.
또한, P. Zhou et al., "Low Series Resistance High-Efficiency GaAs/AlGaAs Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers with Continuously Graded Mirrors Grown by MOCVD", IEEE Photonics Technology Letters, Vol. 3, No. 7(July 1991)에서, 반사기 층 사이의 인터페이스를 변경(grading)시킴으로써 직렬 저항을 줄이기 위한 기법이 기술되어 있다.
그러나, 다른 새로운 VCSEL 구조에 대한 필요성이 남아 있는데, 이 구조는 저항을 제한하면서 전류 이송 용량을 더 향상시키고 또한 바람직한 제조 능력을 제공한다.
본 발명에 따라서, 직렬 저항이 낮고 쉽게 제조할 수 있는 반도체 레이저 디바이스가 제공된다.
상기 반도체 레이저 디바이스는 활성층과, 상기 활성층의 대향 측면에 배치된 제 1 및 제 2 반사 구조를 포함한다. 제 1 및 제 2 반사 표면 구조는 DBR 이며, 각각의 DBR은 (i) 제 1 굴절률을 갖는 제 1 층과 (ii) 제 2 굴절률을 갖는 제 2 층을 각각 포함한다.
2개의 DBR이 도핑되는데, 하나는 p형이고 다른 하나는 n형이다. 각각의 DBR에 대해 도핑형은 일치한 반면, 상이한 도펀트가 주어진 DBR의 상이한 층을 위해 사용된다.
바람직한 실시예에서, 반사 구조는 상기 층의 굴절률을 변화시키기 위하여, Al 함유량이 변화되는 AlGaAs로 만들어진 DBR이다. p형 DBR의 2개의 층은 낮은 굴절률 층과 높은 굴절률 층에 대해서, 각각 마그네슘과 탄소로 도핑되는 것이 바람직하다.
도 1은 종래의 반도체 레이저 디바이스를 도시한 개략도,
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 레이저 디바이스를 도시한 개략도,
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반도체 레이저 디바이스를 도시한 개략도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
25 : 활성층 27, 29 : 제 1 및 제 2 반사 구조
31,37,43,45 : 유닛 하부구조 33, 35 : 제 1 및 제 2 층
39 : 수직 공동 표면 방사 레이저(VCSEL) 공동
57, 59 : 인터페이스 층
본 발명은 반도체 VCSEL용 유기금속 증기상 에피택시(OMPVE; organometallic vapor-phase epitaxy)에 의해 p형 DBR를 갖추도록 개발된 공동 도핑 프로세스(co-doping process)를 제공한다. 상기 공동 도핑 프로세스를 사용함으로써, 양호한 제조 가능성을 가지면서, 낮은 직렬 저항 및 동작 전압이 상기 디바이스에 의해 달성될 수 있다.
도 1 - 종래의 VCSEL
일반적으로 도면 부호 10으로 지정된 종래의 VCSEL의 예가 도 1에 도시되어 있다. 도 1의 VCSEL은 이하에서 보다 상세하게 기술될 Kish, Jr. et al., U.S. Patent 5,724,376, "Transparent Substrate Vertical Cavity Surface Emitting Lasers Fabricated by Semiconductor Wafer Bonding"에 개시되어 있다. Kish 특허의 도 1은 본 특허 출원의 도 1과 같다.
VCSEL(10)와 같은 반도체 레이저에서, 전류가 흐를 때 발광하는 물질의 층(11)은 활성 물질로서 사용된다. 이러한 발광 성질을 갖는 다양한 물질이 당업자에게 공지되어 있다.
대향하는 반사 표면은 활성층 위아래에 제조된다. 상부 반사 구조(13)및 하부 반사 구조(15)가 도시되어 있다. 활성층(11)은 상기 반사 구조(13)와 반사 구조(15) 사이에 있다. 반사 표면(13 및 15)은 대체로 굴절률이 상이한 물질의 층을 일렬로 증착시킴으로써 생성된다. 이러한 구조는 분산 브래그 반사기(DBR; Distributed Bragg Reflector)라 한다. (활성층(11)으로 채워진) DBR 사이의 공간은 패브리-페로 공동(Fabry-Perot cavity)이라 한다.
방금 기술된 구조가 기판(17) 위에 형성된다.
VCSEL 설계에서, 2개의 반사 구조(13 및 15)를 반대 유형으로 도핑하는 것은 흔히 있는 일이다. 다시 말하면, 하나의 반사 구조는 n형으로 도핑되고, 다른 하나는 p형으로 도핑된다. 따라서, VCSEL은 p-n 접합 다이오드의 특징과 비교 가능한 특징을 가질 수 있다. VCSEL를 사용하는 회로는 VCSEL의 2개 단자 사이에 순방향 바이어스 전압을 인가함으로써 광을 생성하는 VCSEL을 구동시킨다.
반도체 재료의 층의 굴절률을 설정하는 방법이 공지되어 있다. 예컨대, 상기 층들이 알루미늄 갈륨 비소화물(AlGaAs)로 제조된다면, 알루미늄 함유량은 달라질 수 있는데, 즉 알루미늄 함유량이 많을수록 굴절률은 더 낮아진다.
흔히 행해지는 바와 같이, 상기 층들은 그 층들이 n형 또는 p형으로 제조되도록 도핑될 수 있다. 예컨대, 탄소(C) 또는 마그네슘(Mg) 도펀트는 AlGaAs를 p형으로 만드는데 사용될 수 있다.
전기 접점(19 및 21)은 상술한 반도체 구조의 대향 측면에 제공되어, 상기 구조에 인가되는 전류가 활성층(11)을 활성화시킬 수 있게 한다. 상부 접점(19)은 레이저광이 VCSEL 장치(10)에서 나오게 하는 클리어런스(clearance)를 제공하도록 구성된다. 하나의 가능한 구성으로는, 도 1에 개략적으로 도시된 것처럼, 상부 접점(19)은 개구부를 가지며, 이 개구부를 통해 레이저광이 통과한다. 도 1에서, 레이저광은 상부 접점(19)의 개구부를 통해 위쪽으로 진행하는 것으로 도시된다.
VCSEL(10)과 같은 VCSEL 장치는 접점(19 및 21) 사이에 고유 저항을 가진다. 전류가 VCSEL(10)를 통해 흐르면, 열이 발생된다. 발생된 열은 땜납-다이(solder-die)가 부착된 히트 싱크(23)에 의해 소산된다.
도 2 - 본 발명의 구조 실시예
도 2는 본 발명에 따른 VCSEL 장치의 일부를 도시한 개략도 이다. 도 2에 도시된 구조는 도 1의 구조(11, 13 및 15)와 일치한다. 도 1의 나머지 부분은 본 발명에 필수적인 것이 아닌 요소를 포함한다. 그러므로, 이들 추가적 요소는 도 2에서 생략되었다.
도 1의 활성층(11)과 유사한 활성층(25)은 2개의 반사 구조(27 및 29) 사이에 VCSEL 공동을 형성한다. 반사 구조(27 및 29)는 각각 p형 DBR 및 n형 DBR로 도시된다.
DBR(27 및 29)은 굴절률이 상이한 2개 재료의 교대층을 포함한다. 위에서 논의된 바와 같이, 재료가 AlGaAs인 경우에, Al 성분 함유량이 낮은 AlGaAs 층은 높은 굴절률 재료로서 서비스하고, Al 성분 함유량이 Al 함유량이 높은GaAs 층은 낮은 굴절률 재료로서 서비스한다. 상기 층들간의 변화된 인터페이스(미도시됨)이 적절한 경우에 사용될 수 있다.
DBR 내에서의 한 쌍의 층은 유닛 하부구조라고 간주될 수 있다. 그래서, 적당한 수의 하부구조를 포함하는 DBR이 구성될 수 있다. 도 2에서, p형 DBR(27)은 낮은 굴절률 층(33)과 높은 굴절률 층(35)을 포함하는 유닛 하부구조(31)를 포함한다.
DBR 마다 하나의 상기 유닛 하부구조는 이론적 최소인 반면에, 실제로 DBR은 하나 이상의 유닛 하부구조를 포함한다. 도시된 바와 같이, 유닛 하부구조는 N1 회 반복하여, 전체 p형 DBR(27)을 형성한다. 마찬가지로, n형 DBR(29)은 N2 회 반복된 유닛 하부구조(37)를 포함한다. N1 및 N2는 유닛 하부구조의 총수를 나타내는 정수이다. 바람직한 실시예를 위해, N1 및 N2는 대략 50 정도로 커질 수 있다.
도핑
직렬로 모든 층을 통과하는 전기 펌프 전류는 구조의 총 저항에 따라 열을 발생시킨다. 본 발명에 따라, 전체 저항을 줄이기 위하여, 상기 층과 인터페이스에 충분한 도핑이 사용된다. 따라서, DBR(27 및 29) 양단의 전압 강하 및 전류 흐름에 의해 발생된 열은 유리하게 감소된다. p형 DBR은 n형 DBR 보다 높은 저항을 가지는 경향이 있다. 따라서, 본 발명은 p형 DBR에 적용될 때 특히 유리하다.
본 발명에 따라서, "공동 도핑" 구조에서는 DBR, 즉 DBR 유닛 하부구조의 2개 층에 상이한 도펀트를 사용한다.
도 2의 구조는 굴절률이 Al 함유량에 따라 변화되는 바람직한 재료, 즉 AlGaAs로 제조된 DBR를 포함한다. p형 AlGaAs DBR에 흔히 사용되는 두 가지 도펀트는 Mg 및 C 이다. p형 DBR(27)의 경우에, C 가 층(33)과 같은 Al 함유량이 높은AlGaAs 층에 도펀트로 사용되며, Mg은 층(35)과 같은 Al 함유량이 낮은 AlGaAs 층에 사용된다.
그런데, 본 발명의 다른 바람직한 실시예의 경우에, Al 함유량이 Al 함유량이 높은GaAs 층(예컨대, 층(33))은 C로만 도핑됨은 물론 C와 Mg의 화합물로도 도핑될 수 있다.
제조 가능성 - 바람직한 도핑
Mg는 AlGaAs 재료의 알루미늄 함유량에 무관하게 도펀트로 사용될 수 있다. OMPVE에 의한 Mg 도핑은 공지된 Mg 도펀트 소스의 사용을 통해 수행된다.
그러나, Al 함유량이 높은 조성물 AlGaAs 및 인터페이스 층의 경우에, Mg는, 가장 높게 활성화될 수 있는 도펀트 이온 농도(즉, 얻을 수 있는 캐리어 농도)가 ㎤당 1018도펀트 원자의 불리하게 낮은 값으로 제한 받는 결점을 가지고 있다. 결과적으로, Mg 도핑된 p형 DBR을 사용하여 성장된 VCSEL은 보다 높은 직렬 저항 때문에 대개 보다 높은 동작 전압을 갖는다.
다른 한편, 탄소는 매우 높은 레벨에서 AlGaAs 층으로 손쉽게 결합될 수 있다. 그러나, 탄소 도펀트 OMPVE 가스는 유해한 부식성을 가지는 경향이 있다. 주위 탄소 도펀트 소스 가스에서 도핑 단계를 포함하는 제조 공정에서, 탄소 도펀트 소스 가스는 탄소-도핑된 에피택셜이 증착되는 AlGaAs 층을 백-에칭을 한다.
CBr4도펀트 가스가 Al 함유량이 낮은 AlGaAs에 사용되면, 백-에칭은 정상 성장률에 대해 30% 이상 속도에서 발생한다. 그러나, 백-에칭 속도는 AlAs에 대해서는 무시할 수 있다. Al 및 Ga 모두를 포함하는 중간 제재(intermediate formulations)의 경우, 백-에칭 속도는 또한 중간 속도이다. 또한, 백-에칭 속도는 온도 및 웨이퍼를 가로지르는 가스 유동 패턴 변화에 민감하다.
따라서, 웨이퍼를 가로지르는 C 도핑된 p형 DBR의 두께 분포는 균일하지 않는 경향이 있다. 반대로, n형 DBR 구조의 제조에는 백-에칭을 발생시키는 하부구조를 사용하지 않는다. 그러므로, n형 DBR 제조는 쉽게 제어되는 반면, p형 DBR 제조는 DBR 두께 부조화를 야기하는 균일성 문제를 가진다.
n형 및 p형 DBR 모두에 요구되는 종래의 VCSEL 에서, 양 DBR 간의 두께 부조화는 웨이퍼에 걸쳐 장치의 성능 균일성을 상당히 저하시킨다.
그러나, 본 발명에 따라서, 더 양호한 균일성은 알루미늄 함유량이 높은 재료로 된 층에만 탄소 도핑을 함으로써 달성되어, 백-에칭 및 종합적인 균일성 문제에 덜 영향을 받게 된다. 탄소 도핑은 Al 함유량이 낮고 굴절률이 높은 AlGaAs 층보다 Al 함유량이 높고 굴절률이 낮은 AlGaAs 층에 더 적합하다.
보다 백-에칭에 민감하고 Al 함유량이 낮은 층의 경우, Mg 도핑은 Al 함유량이 높은 재료에 대한 1*1018cm-3의 동일한 제한을 받지 않는다. 양쪽 층에 3*1018cm-3을 초과하는 상기 방식의 높은 도핑 농도는 백-에칭의 문제없이 쉽게 달성될 수 있다. 그러므로, Al 함유량이 낮은 층의 Mg 도핑은 구조의 전반적 상황에서 유리하게 낮은 저항과, 백-에칭 및 최종적인 불균일성 없는 제조 가능성을 제공한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 Al 함유량이 높은 층의 도핑을 위해 탄소만을 사용하는 한편, Mg 및 C 의 혼합물로 도핑하는 것도 가능하다. Al 함유량이 높기 때문에, 도펀트 가스의 탄소 함유량은 유해한 양의 백-에칭을 발생시키지는 않는다.
인터페이스 층 ; 단면의 다른 도핑
도 2의 실시예 및 당업자가 상기 주어진 기술에서 인식할 수 있는 관련 실시예는 실시예의 제 1 부류로서 간주될 수 있다.
또한 실시예에 대한 두 가지 추가 부류("제 2" 및 "제 3" 부류)가 있다. 제 2 부류에는 또한 VCSEL 공동 사이에 상대적으로 좁은 인터페이스 층 및 상기 층에 인접하거나 그 사이에 앞서 기술된 층을 포함한다. 이들 형태의 층을 구별하기 위하여, "정상" 층이라는 용어는 위에서 기술된 층이라고 사용될 것이다.
인터페이스 층은 Al 함유량이 높은 층에서 Al 함유량이 낮은 층으로 성분의 급격한 천이를 완화시킨다. 이것은 직렬 저항을 유리하게 감소시킨다.
일반적으로, 인터페이스 층은 직렬 저항을 충분히 감소시키기 위하여 대량으로 도핑될 필요가 있다. 상기 인터페이스 층의 공동 도핑 설계(C + Mg, 또는 C만)는 상기의 저항 감소를 유리하게 달성한다.
실시예의 제 3 부류에서, 층들은 일부는 연속적으로 변하거나 분리된 Al 성분을 가진 단면으로 분할, 및/또는 다른 단면으로 공동 도핑된다. 이것은 정상 층으로 종료될 수 있다. 인터페이스 개량 층이 또한 단면으로 분할될 수 있고 따라서 공동 도핑될 수 있다.
단면화된 공동 도핑은 인터페이스 층이 제공되는 곳에 특히 효과적임이 알려졌다. 바람직한 단면화된 인터페이스는 정상 층 사이의 인터페이스에 AlGaAs의 인터페이스 층을 포함한다. 인터페이스 층 또는 층들은 그 단면에 따라서 공동 도핑된다.
단면적 공동 도핑은 많은 변화된 방식으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 인터페이스 층은 2개의 단면을 가질 수 있는데, 이중 하나만이 공동 도핑된다.
Al 함유량이 높은 정상 층 및 Al 함유량이 낮은 정상 층 각각이 인터페이스 층을 가지는 곳에, Al 함유량이 낮은 층 에 따른 인터페이스가 아니라 Al 함유량이 높은 층에 따른 인터페이스가 공동 도핑된다. 또한, 상기 층 구성에서, 2개의 정상 층 그 자체가 공동 도핑되거나 되지 않을 수 있다.
도 3은 반도체 레이저 디바이스의 일 예에 대한 p형 DBR를 도시하는 횡단면도이다. 도 3의 디바이스는 실시예의 제 2 부류에 따른 인터페이스 층을 가지며, 인터페이스 층은 실시예의 제 3 부류에 다른 단면화된 공동 도핑의 예를 도시한다.
도 3에서, VCSEL 공동(39) 및 일반적으로 도면번호 41로 도시된 p-DBR이 주어져 있다. 단순화하기 위해, 더 많은 유닛 하부구조가 있을지라도, 2개의 유닛 하부구조(43 및 45)가 도시되어 있다. 유닛 하부구조(43 및 45) 각각은 Al 함유량이 높은 정상 층(각각 47 및 49) 및 Al 함유량이 낮은 정상 층(각각 51 및 53)을 포함한다.
정상 층 및/또는 VCSEL 공동(39) 사이의 인터페이스는 본 발명의 제 2 및 제 3 실시예를 도시한다. 개개의 예가 따로따로 논의될 것이다.
실시예의 제 2 부류에 따라, 인터페이스 층(55)이 VCSEL 공동(39)과 Al 함유량이 높은 정상 층(49) 사이에 도시되어 있다.
실시예의 제 3 부류에 따라, 단면(57 및 59)으로 구성된 인터페이스가 Al 함유량이 높은 정상 층(49)과 Al 함유량이 낮은 정상 층(53) 사이에 도시되어 있다. 다음의 논의에서, 57 및 59와 같은 층은 서로 인접한 개개의 인터페이스 층으로 또는 전반적 인터페이스 층의 단면으로 불릴 수 있다. 어느 용어라도 문맥에서는 분명할 것이다.
도시된 바와 같이, 인터페이스 층(55, 57 및 59)은 정상 층(53 및 49)보다 더 얇다. 위에서 기술된 바와 같이, 55, 57 및 59와 같은 인터페이스 층의 이러한 상대적 두께는 바람직한 형태이다.
또한, 인터페이스 층은 상대적 Al 함유량을 반영하는 범례를 가진다. Al 함유량 범례는 직관적 의미를 가지는, 즉 낮은 Al 함유량(즉, 가장 낮은 Al 함유량)에서 중간 낮은 Al 함유량 및 중간 높은 Al 함유량을 통해 높은 Al 함유량(즉, 가장 높은 Al 함유량)으로 이어지는 것이 이해되어야 한다.
정확한 Al 성분은 특정한 적용에 의하여 변할 수 있지만, 실시예에 대한 본 발명의 제 2 및 제 3 부류의 바람직한 실시예는 Al 함유량이 인접한 인터페이스의 Al 함유량 사이의 중간값인 층 또는 정상 층을 갖는다. 예를 들면, 연속적으로 인접한 층은 49(높은 Al 함유량)에서 59(중간의 높은 Al 함유량) 및 57(중간의 낮은 Al 함유량)을 통해 53(낮은 Al 함유량)으로 진행한다.
전체로서 취해진 도 3의 구조는 인터페이스 층이 전반적인 p-DBR 구조로 병합된 바람직한 방법을 도시한다. 다시 말하면, 정상 층 각각은 양쪽 측면 상에 인터페이스 층을 갖는다.
예컨대, 구조(45)를 상세히 고려하자. 인터페이스 층(55 및 59)은 높은 Al 정상 층(49)과 양쪽 측면 상에 접하고 있다. 인터페이스 층(55 및 59) 각각은 중간의 높은 Al 함유량을 가져서, Al 함유량은 층 경계가 교차됨에 따라 상대적으로 완만하게 변한다. 또한, 낮은 Al 정상 층(53)은 인터페이스 층(57 및 61)과 양쪽 측면 상에 접하고 있다. 인터페이스 층(57 및 61)은 중간의 낮은 Al 함유량을 가져서, 또다시 이들 층 경계를 교차시키는 것은 Al 함유량을 심하게 변화시키지 않는다. 또한 57-59 경계는 중간의 낮은 Al 함유량에서 중간의 높은 Al 함유량으로만 변한다.
인터페이스 층의 공동 도핑은 또한 본 발명에 따라 이루어진다. 예를 들면, 다양한 인터페이스 층의 절대적 Al 함유량에 따라서, 중간의 낮은 Al 함유량의 인터페이스 층(57 및 61)은 Mg로 도핑될 수 있는 반면, 중간의 높은 Al 함유량의 인터페이스 층(55 및 59)은 C 또는 C+Mg으로 도핑될 수 있다.
그러므로 본 발명에 따라서, 직렬 저항을 최소로 하는 잘 도핑된 DBR 구조 및 장치의 제작에서 백-에칭 문제를 회피시키는 장치의 상반되는 요구가 해소된다. 공동 도핑된 DBR을 갖는 VCSEL은 상대적으로 양호한 양단 웨이퍼 균일성과 함께, 낮은 직렬 저항 및 동작 전압을 가지는 것이 기대된다.

Claims (9)

  1. 반도체 레이저 디바이스에 있어서,
    대향 측면을 구비한 활성층(25)과,
    상기 활성층(25)의 한쪽 측면 상에 배치된 반사 구조(27)―상기 반사 구조(27)는 (ⅰ) 제 1 굴절률을 가지며, 제 1 도펀트를 함유한 제 1 반도체 화합물로 이루어진 제 1 층(33)과, (ⅱ) 제 2 굴절률을 가지며, 제 2 도펀트를 함유한 제 2 반도체 화합물로 이루어진 제 2 층(35)을 포함함―를 포함하는 반도체 레이저 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 반사 구조(27, 29)의 각각에 대해, 상기 제 1 층(33)은 제 1 Ⅲ-Ⅴ반도체 화합물로 이루어지고, 상기 제 2 층(35)은 제 2 Ⅲ-Ⅴ반도체 화합물로 이루어지는 반도체 레이저 디바이스.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 Ⅲ-Ⅴ반도체 화합물(33)은 제 1 Al 성분을 갖는 AlGaAs 이고, 상기 제 2 Ⅲ-Ⅴ반도체 화합물(35)은 상기 제 1 Al 성분보다 적은 제 2 Al 성분을 갖는 AlGaAs 인 반도체 레이저 디바이스.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 반사 구조(27, 29)의 각각에 대해, 상기 제 1 층(33)은 (ⅰ) 탄소 및 (ⅱ) 탄소와 마그네슘으로 구성된 그룹으로부터의 도펀트로 도핑되고, 상기 제 2 층(35)은 마그네슘으로 도핑되는 것을 특징으로 하는 반도체 레이저 디바이스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 반사 구조(27, 29)의 각각은 (ⅰ) 상기 제 1 굴절률을 가지며, 상기 제 1 도펀트를 함유한 상기 제 1 반도체 화합물로 이루어진 제 3 층과, (ⅱ) 상기 제 2 굴절률을 가지며, 상기 제 2 도펀트를 함유한 상기 제 2 반도체 화합물로 이루어진 제 4 층을 개개로 더 포함하는 반도체 레이저 디바이스.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 층과 상기 제 2 층 중 하나에 인접한 인터페이스 층(57, 59)을 더 포함하는 반도체 레이저 디바이스.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 인터페이스 층은 제 1 단면(57) 및 제 2 단면(59)을 구비하는데, 상기 제 1 및 제 2 단면은 상이한 화학적 성질을 갖는 반도체 레이저 디바이스.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 층(33, 35)은 제 1 단면 및 제 2 단면을 구비하는데, 상기 제 1 및 제 2 단면은 상이한 화학적 성질을 갖는 반도체 레이저 디바이스.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 한쪽 측면 반대편에 있는 상기 활성층(25)의 측면 상에 배치된 제 2 반사 구조(29)를 더 포함하되, 상기 제 2 반사 구조(29)는 (ⅰ) 제 1 굴절률을 가지며, 제 1 도펀트를 함유한 제 1 반도체 화합물로 이루어진 제 1 층과, (ⅱ) 제 2 굴절률을 가지며, 제 2 도펀트를 함유한 제 2 반도체 화합물로 이루어진 제 2 층을 포함하는 반도체 레이저 디바이스.
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